№1.
В три пробирки добавляем соляную кислоту. Там, где находится карбонат натрия выделится углекислый газ. Это качественная реакция на карбонат -ион.
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2(газ) + H2O
2Na(+) + CO3(2-) + 2H(+) + 2Cl(-) = 2Na(+) + 2Cl(-) + CO2 + H2O
CO3(2-) + 2H(+) = CO2 + H2O
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор нитрата серебра. В пробирке, где находится бромид натрия выпадет желтоватый осадок бромида серебра. Это качественная реакция на бромид-ион.
NaBr + AgNO3 = NaNO3 + AgBr(осадок)
Na(+) + Br(-) + Ag(+) + NO3(-) = Na(+) + NO3(-) + AgBr
Br(-) + Ag(+) = AgBr
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор нитрата серебра. В пробирке, где находится йодид натрия выпадет желтый осадок йодида серебра. Это качественная реакция на йодид-ион.
NaI + AgNO3 = NaNO3 + AgI(осадок)
Na(+) + I(-) + Ag(+) + NO3(-) = Na(+) + NO3(-) + AgI
I(-) + Ag(+) = AgI
№2
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор нитрата серебра. В пробирке, где находится хлорид натрия выпадет белый творожистый осадок хлорида серебра. Это качественная реакция на хлорид-ион.
NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl(осадок)
Na(+) + Cl(-) + Ag(+) + NO3(-) = Na(+) + NO3(-) + AgCl
Cl(-) + Ag(+) = AgCl
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор хлорида бария. В пробирке, где находится сульфат натрия выпадет белый осадок сульфата бария. Это качественная реакция на сульфат-ион.
Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4(осадок)
2Na(+) + SO4(2-) + Ba(2+) + 2Cl(-) = 2Na(+) + 2Cl(-) + BaSO4
SO4(2-) + Ba(2+) = BaSO4
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор щелочи. В пробирке, где находится хлорид цинка выпадет белый осадок гидроксида цинка, который при избытке щелочи растворяется. Это качественная реакция на ион цинка.
ZnCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Zn(OH)2(осадок)
Zn(2+) + 2Cl(-) + 2Na(+) + 2OH(-) = 2Na(+) + 2Cl(-) + Zn(OH)2
Zn(2+) + 2OH(-) = Zn(OH)2
№3.
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор щелочи. В пробирке, где находится сульфат железа (II) выпадет зеленоватый осадок гидроксида железа(II), который со временем буреет. Это качественная реакция на ион железа(2+).
FeSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Fe(OH)2(осадок)
Fe(2+) + SO4(2-) + 2Na(+) + 2OH(-) = 2Na(+) + SO4(2-) + Fe(OH)2
Fe(2+) + 2OH(-) = Fe(OH)2
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор хлорида бария. В пробирке, где находится cерная кислота выпадет белый осадок сульфата бария. Это качественная реакция на сульфат-ион.
H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4(осадок)
2H(+) + SO4(2-) + Ba(2+) + 2Cl(-) = 2H(+) + 2Cl(-) + BaSO4
SO4(2-) + Ba(2+) = BaSO4
В три пробирки с растворами солей добавляем раствор нитрата серебра. В пробирке, где находится хлорид железа(II) выпадет белый творожистый осадок хлорида серебра. Это качественная реакция на хлорид-ион.
FeCl2 + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2AgCl(осадок)
Fe(2+) + 2Cl(-) + 2Ag(+) + 2NO3(-) = Fe(2+) + 2NO3(-) + 2AgCl
2Cl(-) + 2Ag(+) = 2AgCl
Cl(-) + Ag(+) = AgCl
Органические вещества широко применяются в аналитической химии вообще и в фармацевтическом анализе, в частности. Ещё с начала нашей эры было известно, что настой чернильных дубильных орешков можно было применять в качестве пробы на железо. Много столетий спустя (1815 год) было установлено, что крахмал в присутствии йода окрашивается в синий цвет. Первым синтетическим специфическим органическим реагентом для химического анализа считается реактив Грисса-Илошвая (предложен П. Гриссом в 1879 году и подробно изучен Л. Илошваем в 1889 году) – смесь α-нафтиламина и сульфаниловой кислоты, которая даёт красную окраску с нитрит-ионами. В 1885 году М.А. Ильский и Г. Кнорре предложили α-нитрозо-β-нафтол в качестве реагента для открытия и определения кобальта. Эта реакция оказалась примерно в 120 раз чувствительнее применявшейся ранее аналитической реакции катионов кобальта с нитритом калия. В 1905 году Л.А. Чугаев в работе «О новом чувствительном реагенте на никель» предложил диметилглиоксим в качестве реагента на никель и затем в своей докторской диссертации (1906) изложил результаты исследований в рассматриваемой области. Предложенный Чугаевым диметилглиоксим и поныне является непревзойдённым аналитическим реагентом на никель.
В настоящее время известно очень большое число синтетических органических реагентов, применяемых в химическом анализе, благодаря трудам И.П. Алимарина, А.К. Бабко, Р. Берга, В.А. Назаренко и других исследователей.
2. РЕАКЦИИ, ОСНОВАННЫЕ НА ОБРАЗОВАНИИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ
При таких аналитических реакциях преимущественно (хотя и не всегда) применяются циклообразующие лиганды к построению хелатных комплексов, особенно – внутрикомплексных соединений и комплексонатов металлов. Молекулы подобных лигандов должны содержать функционально-аналитические группы (ФАГ образовывать с атомами металлов-комплексообразователей относительно прочные координационные связи, чаще всего – устойчивые металлоциклы. В состав ФАГ могут входить группы ОН, SH, NH, C=O, C=S, гетероатомы азота и др.
В химическом анализе используют комплексные соединения практически всех типов – катионного, анионного, комплексы-неэлектролиты, комплексы с неорганическими и органическими лигандами, моноядерные, многоядерные и т. д. Кратко охарактеризуем наиболее часто используемые в химическом анализе комплексных соединений.
2.1 Внутрикомплексные соединения
Внутрикомплексные соединения (ВКС) – координационные соединения металлов с одинаковыми или различными бидентатными (обычно-органическими) ацидолигандами, связанными с одним и тем же атомом металла комплексообразователя через одну отрицательно заряженную и одну нейтральную донорные группы с образованием одинаковых или различных внутренних металлоциклов (хелатных циклов), не содержащие внешнесферных ионов и являющиеся комплексами-неэлектролитами. Примером ВКС могут служить глицинат меди (II) и оксихинолинат цинка:
К ВКС относятся также такие практически важные соединения, как оксихинолинаты металлов состава MLn (L – депротонированный по венольной группе остаток 8-оксихинолина, n – степень окисления металла М), комплексы металлов с оксиоксимами, нитрозогидроксиламинами, нитрозофенолами, различными аминокислотами и др.