واکنش های کیفی به نیتروژن نیتروژن و ترکیبات آن مطالعه مقدماتی ماده

نیتروژن- عنصر دوره دوم از گروه V A جدول تناوبی، شماره سریال 7. فرمول الکترونیکی اتم [ 2 He]2s 2 2p 3، حالت های اکسیداسیون مشخصه 0، -3، +3 و +5، کمتر اغلب 2+ و 4+ و سایر حالت های N v نسبتاً پایدار در نظر گرفته می شود.

مقیاس حالت های اکسیداسیون برای نیتروژن:
+5 - N 2 O 5، NO 3، NaNO 3، AgNO 3

3 - N 2 O 3، NO 2، HNO 2، NaNO 2، NF 3

3 - NH 3، NH 4، NH 3 * H 2 O، NH 2 Cl، Li 3 N، Cl 3 N.

نیتروژن دارای الکترونگاتیوی بالا (3.07) و سومین پس از F و O است. خواص غیرفلزی (اسیدی) معمولی را نشان می دهد و اسیدهای مختلف حاوی اکسیژن، نمک ها و ترکیبات دوتایی و همچنین کاتیون آمونیوم NH 4 و نمک های آن را تشکیل می دهد.

در طبیعت - هفدهمتوسط عنصر فراوانی شیمیایی (نهمین در بین غیر فلزات). یک عنصر حیاتی برای همه موجودات.

ن 2

ماده ساده این شامل مولکول های غیر قطبی با پیوند ˚σππ N≡N بسیار پایدار است، این بی اثر بودن شیمیایی عنصر را در شرایط عادی توضیح می دهد.

گازی بی رنگ، بی مزه و بی بو که به مایعی بی رنگ متراکم می شود (برخلاف O2).

جزء اصلی هوا 78.09 درصد حجمی، 75.52 در جرم است. نیتروژن دور از هوای مایع قبل از اینکه اکسیژن بجوشد. کمی محلول در آب (15.4 میلی لیتر / 1 لیتر H 2 O در 20 درجه سانتیگراد)، حلالیت نیتروژن کمتر از اکسیژن است.

در دمای اتاق N2 با فلوئور و تا حد بسیار کمی با اکسیژن واکنش می دهد:

N 2 + 3F 2 = 2NF 3، N 2 + O 2 ↔ 2NO

واکنش برگشت پذیر برای تولید آمونیاک در دمای 200 درجه سانتی گراد، تحت فشار تا 350 اتمسفر و همیشه در حضور کاتالیزور (Fe, F 2 O 3, FeO, در آزمایشگاه با پلاتین) رخ می دهد.

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 + 92 کیلوژول

طبق اصل Le Chatelier، افزایش بازده آمونیاک باید با افزایش فشار و کاهش دما اتفاق بیفتد. با این حال، سرعت واکنش در دماهای پایین بسیار پایین است، بنابراین فرآیند در دمای 450-500 درجه سانتیگراد انجام می شود و بازده آمونیاک 15٪ حاصل می شود. N 2 و H 2 واکنش نداده به راکتور برگردانده می شوند و در نتیجه درجه واکنش را افزایش می دهند.

نیتروژن از نظر شیمیایی در رابطه با اسیدها و قلیاها غیرفعال است و از احتراق پشتیبانی نمی کند.

اعلام وصول V صنعت- تقطیر کسری هوای مایع یا حذف اکسیژن از هوا با وسایل شیمیایی، به عنوان مثال، با واکنش 2C (کک) + O 2 = 2CO هنگام گرم شدن. در این موارد نیتروژن به دست می آید که حاوی ناخالصی های گازهای نجیب (عمدتاً آرگون) نیز می باشد.

در آزمایشگاه، مقادیر کمی از نیتروژن خالص شیمیایی را می توان با واکنش کموتاسیون با حرارت متوسط ​​به دست آورد:

N -3 H 4 N 3 O 2 (T) = N 2 0 + 2H 2 O (60-70)

NH 4 Cl(p) + KNO 2 (p) = N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100˚C)

برای سنتز آمونیاک استفاده می شود. اسید نیتریک و سایر محصولات حاوی نیتروژن، به عنوان یک محیط بی اثر برای فرآیندهای شیمیایی و متالورژی و ذخیره مواد قابل اشتعال.

N.H. 3

ترکیب دوتایی، حالت اکسیداسیون نیتروژن - 3. گاز بی رنگ با بوی مشخصه تیز. این مولکول دارای ساختار یک چهار وجهی ناقص است [:N(H)3] (هیبریداسیون sp 3). حضور یک جفت الکترون دهنده بر روی اوربیتال هیبریدی نیتروژن sp 3 در مولکول NH 3، واکنش مشخصه افزودن یک کاتیون هیدروژن را تعیین می کند که منجر به تشکیل کاتیون می شود. آمونیوم NH4. تحت فشار بیش از حد در دمای اتاق مایع می شود. در حالت مایع، از طریق پیوندهای هیدروژنی همراه است. از نظر حرارتی ناپایدار است. بسیار محلول در آب (بیش از 700 لیتر در 1 لیتر H 2 O در دمای 20 درجه سانتیگراد). سهم یک محلول اشباع 34 درصد وزنی و 99 درصد حجمی است، pH = 11.8.

بسیار واکنش پذیر، مستعد واکنش های افزودنی است. در اکسیژن می سوزد، با اسیدها واکنش می دهد. خواص کاهنده (به دلیل N-3) و اکسید کننده (به دلیل H +1) را نشان می دهد. فقط با اکسید کلسیم خشک می شود.

واکنش های کیفی -تشکیل "دود" سفید در تماس با HCl گازی، سیاه شدن یک تکه کاغذ مرطوب شده با محلول جیوه 2 (NO3) 2.

یک محصول واسطه در سنتز HNO 3 و نمک های آمونیوم. مورد استفاده در تولید سودا، کودهای نیتروژن، رنگ، مواد منفجره؛ آمونیاک مایع یک مبرد است. سمی
معادلات مهم ترین واکنش ها:

2NH 3 (گرم) ↔ N 2 + 3H 2
NH 3 (g) + H 2 O ↔ NH 3 * H 2 O (p) ↔ NH 4 + + OH —
NH 3 (g) + HCl (g) ↔ NH 4 Cl (g) "دود" سفید
4NH 3 + 3O 2 (هوا) = 2N 2 + 6 H 2 O (احتراق)
4NH 3 + 5O 2 = 4NO+ 6 H 2 O (800˚C، گربه Pt/Rh)
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O (500˚C)
2 NH 3 + 3 Mg = Mg 3 N 2 + 3 H 2 (600 ˚C)
NH 3 (گرم) + CO 2 (گرم) + H 2 O = NH 4 HCO 3 (دمای اتاق، فشار)
اعلام وصول.که در آزمایشگاه ها- جابجایی آمونیاک از نمک های آمونیوم هنگام گرم شدن با سودا: Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl = CaCl 2 + 2H 2 O + NH 3
یا جوشاندن محلول آبی آمونیاک و سپس خشک کردن گاز.
در صنعتآمونیاک از نیتروژن و هیدروژن تولید می شود. تولید شده توسط صنعت یا به صورت مایع یا به صورت محلول آبی غلیظ با نام فنی آب آمونیاک.

هیدرات آمونیاکN.H. 3 * اچ 2 O. اتصال بین مولکولی سفید، در شبکه کریستالی - مولکول های NH 3 و H 2 O که توسط یک پیوند هیدروژنی ضعیف به هم متصل شده اند. در محلول آبی آمونیاک، یک باز ضعیف (محصولات تفکیک - کاتیون NH 4 و آنیون OH) وجود دارد. کاتیون آمونیوم دارای ساختار چهار وجهی منظم است (هیبریداسیون sp 3). از نظر حرارتی ناپایدار است، هنگامی که محلول جوشانده می شود، کاملاً تجزیه می شود. توسط اسیدهای قوی خنثی می شود. خواص کاهشی (به دلیل N-3) را در محلول غلیظ نشان می دهد. تحت واکنش های تبادل یونی و کمپلکس شدن قرار می گیرد.

واکنش کیفی- تشکیل "دود" سفید در تماس با HCl گازی. برای ایجاد یک محیط کمی قلیایی در محلول در هنگام رسوب هیدروکسیدهای آمفوتریک استفاده می شود.
محلول آمونیاک 1 مولار عمدتاً حاوی هیدرات NH 3 * H 2 O و فقط 0.4٪ یون NH 4 OH (به دلیل تفکیک هیدرات) است. بنابراین، یونی "هیدروکسید آمونیوم NH 4 OH" عملاً در محلول موجود نیست و چنین ترکیبی در هیدرات جامد وجود ندارد.
معادلات مهم ترین واکنش ها:
NH 3 H 2 O (مجموع) = NH 3 + H 2 O (جوش با NaOH)
NH 3 H 2 O + HCl (رقیق شده) = NH 4 Cl + H 2 O
3 (NH 3 H 2 O) (مجموع) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
8 (NH 3 H 2 O) (مجموع) + 3Br 2 (p) = N 2 + 6 NH 4 Br + 8H 2 O (40-50˚C)
2 (NH 3 H 2 O) (مجموع) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4 (NH 3 H 2 O) (مجموع) + Ag 2 O = 2OH + 3H 2 O
4 (NH 3 H 2 O) (مجموع) + Cu (OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O
6 (NH 3 H 2 O) (مجموع) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O
محلول آمونیاک رقیق (3-10٪) اغلب نامیده می شود آمونیاک(این نام توسط کیمیاگران اختراع شد) و محلول غلیظ (18.5 - 25٪) محلول آمونیاک است (تولید شده توسط صنعت).

اکسیدهای نیتروژن

مونوکسید نیتروژننه

اکسید غیر نمک ساز گاز بی رنگ رادیکال حاوی یک پیوند اسپ کووالانسی (N꞊O) است، در حالت جامد یک دایمر N 2 O 2 با یک پیوند N-N. از نظر حرارتی بسیار پایدار است. حساس به اکسیژن هوا (قهوه ای می شود). کمی در آب حل می شود و با آن واکنش نمی دهد. از نظر شیمیایی نسبت به اسیدها و قلیاها منفعل است. هنگامی که گرم می شود، با فلزات و غیر فلزات واکنش نشان می دهد. یک مخلوط بسیار واکنش پذیر از NO و NO 2 ("گازهای نیتروژن"). محصول میانی در سنتز اسید نیتریک.
معادلات مهم ترین واکنش ها:
2NO + O 2 (g) = 2NO 2 (20˚C)
2NO + C (گرافیت) = N 2 + CO 2 (400-500˚C)
10NO + 4P (قرمز) = 5N 2 + 2P 2 O 5 (150-200˚C)
2NO + 4Cu = N 2 + 2 Cu 2 O (500-600˚C)
واکنش به مخلوط NO و NO 2:
NO + NO 2 + H 2 O = 2HNO 2 (p)
NO + NO 2 + 2KOH(dil.) = 2KNO 2 + H 2 O
NO + NO 2 + Na 2 CO 3 = 2Na 2 NO 2 + CO 2 (450-500˚C)
اعلام وصول V صنعت: اکسیداسیون آمونیاک با اکسیژن روی کاتالیزور، در آزمایشگاه ها- تعامل اسید نیتریک رقیق با عوامل کاهنده:
8HNO 3 + 6Hg = 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2 نه+ 4 H 2 O
یا کاهش نیترات:
2NaNO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI = 2 نه + I 2 ↓ + 2 H 2 O + 2Na 2 SO 4

دی اکسید نیتروژننه 2

اکسید اسید، مشروط به دو اسید - HNO 2 و HNO 3 (اسید برای N 4 وجود ندارد) مطابقت دارد. گاز قهوه ای، در دمای اتاق یک مونومر NO 2، در سرد یک دایمر بی رنگ مایع N 2 O 4 (تتروکسید دی نیتروژن). به طور کامل با آب و مواد قلیایی واکنش نشان می دهد. یک عامل اکسید کننده بسیار قوی که باعث خوردگی فلزات می شود. برای سنتز اسید نیتریک و نیترات های بی آب، به عنوان اکسید کننده سوخت موشک، تصفیه کننده روغن از گوگرد و کاتالیزور برای اکسیداسیون ترکیبات آلی استفاده می شود. سمی
معادله مهم ترین واکنش ها:
2NO 2 ↔ 2NO + O 2
4NO 2 (l) + H 2 O = 2HNO 3 + N 2 O 3 (همگام) (در سرما)
3 NO 2 + H 2 O = 3HNO 3 + NO
2NO 2 + 2 NaOH (رقیق شده) = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
4NO 2 + O 2 + 2 H 2 O = 4 HNO 3
4NO 2 + O 2 + KOH = KNO 3 + 2 H 2 O
2NO 2 + 7H 2 = 2NH 3 + 4 H 2 O (گربه Pt، Ni)
NO 2 + 2HI(p) = NO + I 2 ↓ + H 2 O
NO 2 + H 2 O + SO 2 = H 2 SO 4 + NO (50-60˚C)
NO 2 + K = KNO 2
6NO 2 + Bi(NO 3) 3 + 3NO (70-110˚C)
اعلام وصول: V صنعت -اکسیداسیون NO توسط اکسیژن اتمسفر، در آزمایشگاه ها- برهمکنش اسید نیتریک غلیظ با عوامل کاهنده:
6HNO 3 (conc.، hor.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
5HNO 3 (conc.، hor.) + P (قرمز) = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
2HNO 3 (conc.، hor.) + SO 2 = H 2 SO 4 + 2 NO 2

اکسید دی انتروژنن 2 O

گازی بی رنگ با بوی خوش ("گاز خنده")، N꞊N꞊О، حالت اکسیداسیون رسمی نیتروژن +1، کم محلول در آب. پشتیبانی از احتراق گرافیت و منیزیم:

2N 2 O + C = CO 2 + 2N 2 (450˚C)
N 2 O + Mg = N 2 + MgO (500˚C)
از تجزیه حرارتی نیترات آمونیوم به دست می آید:
NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O (195-245 درجه سانتیگراد)
در پزشکی به عنوان بی حس کننده استفاده می شود.

دیانیتروژن تری اکسیدن 2 O 3

در دماهای پایین - مایع آبی، ON꞊NO 2، حالت اکسیداسیون رسمی نیتروژن +3. در دمای 20 درجه سانتیگراد، 90٪ به مخلوطی از NO بی رنگ و NO 2 قهوه ای ("گازهای نیتروژن"، دود صنعتی - "دم روباه") تجزیه می شود. N 2 O 3 یک اکسید اسیدی است، در سرما با آب HNO 2 را تشکیل می دهد، هنگامی که گرم می شود واکنش متفاوتی نشان می دهد:
3N 2 O 3 + H 2 O = 2HNO 3 + 4NO
با قلیاها نمک های HNO 2، به عنوان مثال NaNO 2 می دهد.
از واکنش NO با O 2 (4NO + 3O 2 = 2N 2 O 3) یا با NO 2 (NO 2 + NO = N 2 O 3) به دست می آید.
با خنک کننده قوی "گازهای نیتروژن" از نظر زیست محیطی نیز خطرناک هستند و به عنوان کاتالیزور برای تخریب لایه اوزون جو عمل می کنند.

پنتوکسید دی انتروژن ن 2 O 5

ماده بی رنگ، جامد، O 2 N – O – NO 2، حالت اکسیداسیون نیتروژن +5 است. در دمای اتاق در عرض 10 ساعت به NO 2 و O 2 تجزیه می شود. با آب و مواد قلیایی به عنوان اکسید اسید واکنش می دهد:
N2O5 + H2O = 2HNO3
N 2 O 5 + 2 NaOH = 2 NaNO 3 + H 2
تهیه شده توسط آبگیری اسید نیتریک دودزا:
2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3
یا اکسیداسیون NO 2 با ازن در دمای 78- درجه سانتیگراد:
2NO 2 + O 3 = N 2 O 5 + O 2

نیتریت ها و نیترات ها

نیتریت پتاسیمKNO 2 . سفید، رطوبت گیر. بدون تجزیه ذوب می شود. پایدار در هوای خشک بسیار محلول در آب (تشکیل محلول بی رنگ)، در آنیون هیدرولیز می شود. یک عامل اکسید کننده و کاهنده معمولی در یک محیط اسیدی، در یک محیط قلیایی بسیار آهسته واکنش نشان می دهد. وارد واکنش های تبادل یونی می شود. واکنش های کیفیروی یون NO 2 - تغییر رنگ محلول بنفش MnO 4 و ظاهر شدن یک رسوب سیاه هنگام افزودن یون I. در تولید رنگ ها به عنوان یک معرف تحلیلی برای اسیدهای آمینه و یدیدها و جزء معرف های عکاسی استفاده می شود. .
معادله مهم ترین واکنش ها:
2KNO 2 (t) + 2HNO 3 (conc.) = NO 2 + NO + H 2 O + 2KNO 3
2KNO 2 (dil.)+ O 2 (به عنوان مثال) → 2KNO 3 (60-80˚C)
KNO 2 + H 2 O + Br 2 = KNO 3 + 2HBr
5NO 2 - + 6H + + 2MnO 4 - (ویرایش) = 5NO 3 - + 2Mn 2+ (bts.) + 3H 2 O
3 NO 2 - + 8H + + CrO 7 2- = 3NO 3 - + 2Cr 3 + + 4H 2 O
NO 2 - (اشباع) + NH 4 + (اشباع) = N 2 + 2H 2 O
2NO 2 - + 4H + + 2I - (bts.) = 2NO + I 2 (سیاه) ↓ = 2H 2 O
NO 2 - (رقیق شده) + Ag + = AgNO 2 (زرد روشن)↓
اعلام وصول Vصنعتکاهش نیترات پتاسیم در فرآیندهای:
KNO3 + Pb = KNO 2+ PbO (350-400˚C)
KNO 3 (conc.) + Pb (اسفنج) + H 2 O = KNO 2+ Pb(OH) 2 ↓
3 KNO3 + CaO + SO2 = 2 KNO 2+ CaSO 4 (300 درجه سانتیگراد)

اچ تکرار کنید پتاسیم KNO 3
نام فنی پتاس،یا هندینمک ، نمکدان.سفید، بدون تجزیه ذوب می شود و با حرارت دادن بیشتر تجزیه می شود. پایدار در هوا. بسیار محلول در آب (با زیاد پایان دادناثر، = -36 کیلوژول)، بدون هیدرولیز. یک عامل اکسید کننده قوی در حین همجوشی (به دلیل آزاد شدن اکسیژن اتمی). در محلول تنها توسط هیدروژن اتمی کاهش می یابد (در محیط اسیدی به KNO 2، در یک محیط قلیایی به NH 3). در تولید شیشه، به عنوان نگهدارنده مواد غذایی، جزء مخلوط های پیروتکنیک و کودهای معدنی استفاده می شود.

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (400-500 ˚C)

KNO 3 + 2H 0 (روی، دیل. HCl) = KNO 2 + H 2 O

KNO 3 + 8H 0 (Al، KOH متمرکز) = NH 3 + 2H 2 O + KOH (80 ˚C)

KNO 3 + NH 4 Cl = N 2 O + 2H 2 O + KCl (230-300 ˚C)

2 KNO 3 + 3C (گرافیت) + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S (احتراق)

KNO 3 + Pb = KNO 2 + PbO (350 - 400 ˚C)

KNO 3 + 2KOH + MnO 2 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + H 2 O (350 - 400 ˚C)

اعلام وصول: در صنعت
4KOH (hor.) + 4NO 2 + O 2 = 4KNO 3 + 2H 2 O

و در آزمایشگاه:
KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

یک ویژگی فردی یک ماده آلی، طیف IR آن است.

لازم به ذکر است که حتی یک محقق تازه کار اغلب فقط می تواند از طیف سنجی IR و UV نتیجه گیری کند که یک ماده متعلق به یک کلاس خاص از ترکیبات شیمیایی است، بدون انجام واکنش های شیمیایی پر دردسر. این مشکل در اکثر موارد با استفاده از طیف سنجی PMR بسیار ساده حل می شود.

شناسایی یک ترکیب با تعیین هویت ثابت ها (Tm, Tbp, آرf,nDو غیره) هم ترکیب در حال تعیین و هم مشتقات آن با ثابت های مواد شناخته شده که در جدول مشتقات برای شناسایی آورده شده است. مطالعه به ترتیب زیر انجام می شود.

خواص فیزیکی ترکیب مورد مطالعه قرار می گیرد: حالت تجمع، رنگ، بو، نقطه جوش و ذوب، حلالیت و رابطه با کلسینه شدن. با استفاده از این داده ها، گاهی اوقات می توان بلافاصله کلاس ترکیباتی را که ماده مورد تجزیه و تحلیل به آن تعلق دارد، تعیین کرد و تعداد عملیات های بعدی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

ترکیب کیفی تعیین می شود، یعنی برای حضور کربن، هیدروژن، نیتروژن، هالوژن و گوگرد نمونه برداری می شود. در صورت عدم وجود یکی از عناصر ذکر شده، نمی توان واکنش های کیفی به گروه های عاملی حاوی آنها انجام داد. (آگاهی از ترکیب کمی عنصری یک ماده در شناسایی یک ترکیب بسیار سودمند است. با این حال، تجزیه و تحلیل عنصری کمی را می توان تنها در یک آزمایشگاه مجهز به ویژه یا بر روی ابزارهای اتوماتیک - آنالایزرهای C-، H-، N انجام داد.)

گروه های عاملی منفرد کشف می شوند و کلاس آنالیت ایجاد می شود.

این ماده به یک یا دو مشتق تبدیل می شود که بیشترین ویژگی را برای یک کلاس معین دارند که با استفاده از ثابت های آنها در مورد ساختار دقیق ماده نتیجه گیری می شود (شناسایی).

با گرفتن یا گرفتن طیف های UV، IR و PMR ماده از معلم، ساختار ترکیب را تأیید کنید.

1. مطالعه مقدماتی ماده

مطالعه با توصیف خواص خارجی ماده آغاز می شود: حالت تجمع، رنگ، بو. اگر ماده جامد است، آن را بنویسید - کریستالی (سوزن، صفحه، منشور، و غیره)، میکرو کریستال، بی شکل. به همگن بودن یا نبودن این ماده توجه کنید. رنگ آن را ثبت کنید. ترکیبات رنگی شامل کینون ها، برخی α-دیکتون ها، مشتقات آزو، نیتروزو، نیترو، برخی از مشتقات پلی هالوژن و ترکیباتی با تعداد زیادی پیوند مزدوج هستند. توجه می شود که آیا رنگ در طول تبلور مجدد و تقطیر حفظ می شود، یعنی اینکه آیا در ماده ذاتی است یا به دلیل ناخالصی ها. برای مواد کریستالی، نقطه ذوب تعیین می شود، برای مواد مایع، نقطه جوش و ضریب شکست نور تعیین می شود.

ثابت های ماده را بنویسید. رنگ و بوی یک ماده خالص بسیاری از ترکیبات آلی بوی خاصی دارند که با مهارت می توان تشخیص داد که به کدام دسته تعلق دارند (اترها، فنل ها، ترکیبات نیترو، آمین ها و غیره).

کلسیناسیون. 0.1 میلی لیتر (0.1 گرم) از ماده را روی درب بوته (به صورت جامد در نوک کاردک) قرار دهید. با دقت آن را به قسمت بالایی یا کناری شعله بی رنگ مشعل وارد کنید و به تدریج درب آن را به قسمت داغتر شعله ببرید. تغییرات ایجاد شده در ماده را با دقت مشاهده کنید. ماهیت ذوب (اعم از اینکه ماده تجزیه شود) و احتراق (سریع، با فلش، آهسته)، رنگ شعله و بو را یادداشت کنید. اگر ماده ای با شعله کم (تقریبا آبی) بسوزد، این نشان دهنده وجود گروه های عاملی حاوی اکسیژن در آن است. شعله زرد درخشان (دود کننده) مشخصه ترکیبات غنی از کربن (هیدروکربن های معطر و استیلن) ​​است.

تعیین حلالیت. بر اساس حلالیت یک ماده در حلال های مختلف، می توان در مورد وجود گروه های عاملی خاص در ماده نتیجه گیری کرد. علاوه بر این، تعیین حلالیت به شما امکان می دهد تا یک حلال مناسب برای تبلور مجدد یک ماده (مثل محلول های مشابه) انتخاب کنید. مطالعه حلالیت در حلال های زیر توصیه می شود: آب، محلول های 6٪ هیدروکسید سدیم، بی کربنات سدیم، اسید هیدروکلریک. اسید سولفوریک غلیظ، اتیل الکل، بنزن، اتر نفتی، اسید استیک. یک قطره مایع یا 0.01 گرم ترکیب جامد و قطره قطره - 0.2 میلی لیتر (10 قطره) حلال را به لوله آزمایش اضافه کنید. پس از هر بخش اضافه شده از حلال، لوله آزمایش تکان داده می شود. اگر ترکیبی کاملاً محلول باشد، به عنوان محلول ثبت می شود. اگر ماده محلول کمی است یا در دمای اتاق حل نمی شود، مخلوط را حرارت دهید تا به جوش آید. در صورت حلالیت ضعیف در حلال های معدنی، ماده حل نشده جدا می شود و محلول خنثی می شود و مشاهده می شود که آیا ترکیب اصلی از آن آزاد می شود یا خیر. کدورت فیلتر خنثی شده خواص مواد را نشان می دهد: اگر حلال قلیایی یا سودا باشد اسیدی است. حلال اساسی - اسیدی. هنگام افزودن یک ماده به محلول کربنات هیدروژن، باید توجه داشته باشید که آیا مونوکسید کربن (IV) آزاد می شود یا خیر.

2. تحلیل کیفی

نیتروژن، گوگرد، هالوژن را می توان در یک قسمت از ماده با ذوب آن با سدیم تشخیص داد (اگر ماده مایع است، ابتدا مطمئن شوید که اسید نیست، در غیر این صورت امکان انفجار وجود دارد):

CnHmHalNS → NaHal + NaCN + Na2S

پس از حل شدن آلیاژ، واکنش های کیفی بر روی یون های زیر انجام می شود: Hal-، S2-، CN-. ~0.1 گرم از این ماده در یک لوله آزمایش قرار می گیرد. لوله آزمایش را در یک قفسه با زاویه در هود بخار محکم کنید. یک تکه کوچک (حدود یک چهارم نخود) سدیم خالص شده را به آن اضافه کنید. با احتیاط روی حرارت قرمز تیره حرارت دهید و به سرعت لوله آزمایش را داخل یک لیوان با 5 میلی لیتر آب مقطر قرار دهید. ~مراقب باشید، عینک بزنید! ~ محلول از قطعات شیشه ای فیلتر شده و در چندین لوله آزمایش در قسمت های جداگانه 1-1.5 میلی لیتری ریخته می شود. هر بخش برای انجام یک واکنش کیفی استفاده می شود (فیلتر باید بی رنگ باشد). آزمایش‌های بلشتاین با نیترات نقره برای هالوژن‌ها، با استات سرب برای گوگرد و نیتروژن انجام می‌شود.↓

واکنش های کیفی به هالوژن ها

تست بلشتاین هالوژن ها را می توان در ماده مورد مطالعه بدون ذوب آن با سدیم شناسایی کرد. انتهای سیم مسی به شکل یک حلقه کوچک خم شده و در شعله مشعل کلسینه می شود تا رنگ سبز شعله از بین برود. اجازه دهید سیم خنک شود، آن را در ماده آزمایش فرو کنید و دوباره در شعله مشعل حرارت دهید. شعله سبز رنگ نشان دهنده وجود هالوژن است. این واکنش حساسیت فوق‌العاده بالایی دارد (ناخالصی‌ها نیز می‌توانند واکنش مثبت نشان دهند! بنابراین، نتیجه مثبت آن همیشه باید با واکنش با نیترات نقره دوبار بررسی شود).

AgNO3 + NaHal → AgHal + NaNO3

فیلتر به دست آمده پس از تجزیه ماده مورد آزمایش با همجوشی با سدیم با اسید نیتریک اسیدی می شود تا یک واکنش اسیدی انجام شود و محلول آبی نیترات نقره به آن اضافه می شود. رسوب پنیری از هالید نقره به رنگ سفید (کلر)، مایل به زرد (برم) و زرد روشن (ید) ظاهر می شود.

واکنش کیفی به نیتروژن

FeSO4 + 2NaCN → Fe(CN)2 + Na2S04

Fe(CN)2 + 4NaCN → Na4Fe(CN)6

3Nа4Fe(СN)6 + 2Fe2(SO4)З → Fe4З + 6Na2SO4

یک کریستال سولفات آهن یا 2 قطره از محلول تازه تهیه شده به فیلتر اضافه می شود. یک دقیقه بجوشانید. یک قطره محلول نمک Fe3+ اضافه کنید. با اسید هیدروکلریک (5-6 قطره) اسیدی کنید. اگر نیتروژن در ماده آزمایشی وجود داشته باشد، یک رسوب آبی پروس ظاهر می شود یا یک رنگ آبی روشن ظاهر می شود.

واکنش کیفی به گوگرد

Na2S + 2HCl → H2S + 2NaCl (a)

Na2S + Pb(OCOC3)2 → PbS↓ + 2СН3СООна (b)

Na2S + Na2 → Na4 (c)

برای تشخیص یون S2-، یک قسمت از فیلتر با اسید هیدروکلریک اسیدی می شود. بوی مشخصه سولفید هیدروژن نشان دهنده وجود گوگرد دو ظرفیتی (a) خواهد بود. در لوله آزمایش دیگری، فیلتر با اسید استیک اسیدی شده و محلولی از استات سرب به آن اضافه می شود. در حضور S2- یک رسوب سیاه PbS تشکیل می شود. در مورد مقدار کمی گوگرد، به جای بارش، محلول فقط قهوه ای می شود (ب). به قسمت سوم فیلتر چند قطره محلول رقیق شده نیتروپروساید سدیم اضافه کنید. ظاهر رنگ بنفش آبی کمپلکس تیونیترو نشان دهنده وجود گوگرد (c) است.

3. باز کردن گروه های عملکردی

بر اساس نتایج مطالعه خواص فیزیکی و ترکیب کیفی ترکیب، یک کلاس احتمالی تقریبی از آنالیت تعیین می‌شود. سپس واکنش های کیفی برای گروه های عاملی فرضی ساخته می شود. فرض کنید ثابت شده است: این ماده مایع است، بی رنگ است، حاوی نیتروژن، هالوژن و گوگرد نیست، به خوبی در آب حل می شود، واکنش خنثی دارد، در 78 درجه سانتیگراد می جوشد. احتمالاً چنین ماده ای می تواند الکل، آلدهید یا کتون باشد. برای روشن شدن، واکنش های کیفی فقط برای گروه های الکل، آلدهید و کتون انجام می شود. نمونه‌های کوچک (0.1-0.15 گرم) از ماده باید گرفته شود و بخش عمده آن برای به دست آوردن مشتقات و (بخشی به عنوان ذخیره) برای واکنش‌های خاص نهایی به یک ماده خاص حفظ شود.

قبل از انجام هر واکنشی با آنالیت، توصیه می شود آزمایشی با یک ترکیب شناخته شده از این کلاس انجام شود. و تنها پس از تسلط بر رویه انجام عملیات و اطمینان از کیفیت خوب معرف ها، باید اقدام به نمونه برداری با آنالیت کنید.

اتصال چندگانه

واکنش با برم.

اکثریت قریب به اتفاق ترکیبات حاوی یک پیوند چندگانه (دو، سه گانه یا ترکیبی از آنها، به استثنای سیستم های معطر) به راحتی برم را اضافه می کنند:

واکنش معمولاً در اسید استیک یا تتراکلرید کربن انجام می شود. به محلول 0.1 گرم یا 0.1 میلی لیتر از ماده در 2-3 میلی لیتر اسید استیک یخچالی که در یک لوله آزمایش کوچک قرار داده شده است، محلول 1٪ برم را در اسید استیک یخبندان به صورت قطره ای و تکان دهید. اگر یک پیوند چندگانه در ماده وجود داشته باشد، محلول فورا بی رنگ می شود.

در برخی موارد، ترکیبات حاوی هیدروژن که به راحتی با برم جایگزین می شوند (آنیلین، فنل، کتون ها، برخی هیدروکربن های درجه سوم)، محلول برم را تغییر رنگ می دهند. با این حال، هیدروژن برومید آزاد می شود که به راحتی با استفاده از کاغذ تورنسل مرطوب یا کنگو مشخص می شود:

در مورد تشخیص

روش‌های تحلیل کیفی که برای انجام آن‌ها نیاز به زمان زیادی، معرف‌ها و مواد تجزیه‌وتحلیل‌شده ندارند، به تحلیل‌گر اجازه می‌دهند تا به سرعت و به راحتی محدودیت‌های محتوای عنصر تعیین‌شده را ارزیابی کند (به منظور انتخاب بعدی روش کمی). برای تعیین آن)، و همچنین، در برخی موارد، اطلاعاتی در مورد اشکال وقوع آن در نمونه مورد مطالعه به دست آورید.

اطلاعات دقیق در مورد روش های کیفی برای تشخیص ترکیبات نیتروژن معدنی را می توان در تعدادی از راهنماها یافت. روش های تشخیص نیتروژن در مواد آلی (تجزیه و تحلیل کیفی آلی) به تفصیل در کتاب شرح داده شده است. همچنین روش‌هایی را برای تبدیل نیتروژن کل به اشکال قابل اندازه‌گیری توضیح می‌دهد. این کار به شناسایی ریز سیستماتیک ترکیبات آلی، از جمله روش‌هایی برای کشف سریع نیتروژن با استفاده از حمام حلقه‌ای ویس (همراه با سایر هترواتم‌های مهم) اختصاص دارد. حداقل باز شدن نیتروژن 0.01-1 میکروگرم است. تجزیه و تحلیل عنصری کیفی مواد آلی بدون کانی سازی اولیه آنها در کار شرح داده شده است. این کار به روش فوق میکروکاسیلاری برای کشف نیتروژن در مواد آلی اختصاص دارد.

برای تشخیص کیفی یون های حاوی نیتروژن، از خواص شیمیایی و فیزیکی خاص آنها استفاده می شود: واکنش های رنگی در لوله های آزمایش، واکنش های قطره ای، از جمله روی کاغذ، واکنش های میکروکریستالسکوپی، جذب روی AlO3، الکتروفورز روی کاغذ، طیف سنجی IR، فلورسانس، روش های کاتالیزوری. و غیره د.

در زیر شرح مختصری از رایج ترین روش ها برای کشف یون های آمونیوم، نیترات، نیتریت، تیوسیانات و سیانید ارائه شده است.

قلیایی‌های سوزاننده (NaOH، KOH) هنگام گرم شدن، آمونیاک گازی را از محلول‌های نمک‌های آمونیوم آزاد می‌کنند که بوسیله بو با استفاده از کاغذ تورنسل یا فنل فتالئین شناسایی می‌شود.

معرف نسلر، که مخلوطی از نمک پیچیده K2 با KOH است، با محلول های نمک های آمونیوم (یا در مقادیر بسیار کم، رنگ زرد) یک رسوب قرمز قهوه ای مشخص را تشکیل می دهد. حساسیت واکنش 0.0003 میلی گرم در قطره 0.002 میلی لیتر است. یون های عناصر Ag، Hg(II)، سرب و یون S2- تداخل دارند.

یون نیتریت

اسید تمام نیتریت ها را تجزیه می کند و NO2 گازی به رنگ قهوه ای تشکیل می دهد.

یدید پتاسیم در حضور H2S04 توسط نیتریت ها به Ja آزاد اکسید می شود (سایر عوامل اکسید کننده نیز عمل می کنند: MnO4، CrOG، As04~).

محلول اسید استیک بنزیدین در حضور یون های NOj یک ترکیب زرد رنگ را تشکیل می دهد.

اسید سولفانیلیک و a-naphthylamine (reagent Griess-Idosvay) در یک محیط اسید استیک یک رنگ آزو رنگی با یون های نیتریت تشکیل می دهند.

یک واکنش میکروکریستالوسکوپی برای تشخیص یون های نیتریت پیشنهاد شده است: دانه ای از ماده آزمایش به قطره محلولی حاوی پتاسیم، سرب و استات مس (II) و CH3COOH اسیدی اضافه می شود. کریستال های سیاه K2Pb برجسته هستند. این روش به شما امکان می دهد تا 0.75 میلی گرم NOa را باز کنید - رقت را محدود کنید 1: 1500. وجود یون های NO3 در واکنش تداخلی ایجاد نمی کند.

واکنش تشکیل K3 هنگامی که محلول آزمایش با محلول های Co(N03)2، اسید استیک رقیق و KC1 در حضور NO2 مخلوط می شود، یک رسوب کریستالی زرد رنگ ظاهر می شود.

پرمنگنات پتاسیم در محیط اسیدی هنگامی که در حضور یون های نیترات گرم می شود در نتیجه کاهش منگنز به MPa+ تغییر رنگ می دهد.

o-aminoanilide بنزن سولفونیک اسید (محلول اسید سولفوریک) در یک محیط اسیدی یون های NO2 را رسوب می دهد.

یون نیترات

واکنش‌های کاهش اکسیداسیون عمدتاً برای باز کردن یون‌های نیترات استفاده می‌شوند.

واکنش با مس و اسید سولفوریک هنگام گرم شدن منجر به آزاد شدن گاز قهوه ای NO2 می شود.

واکنش با FeS04 در حضور HjS04 غلیظ منجر به تشکیل یک حلقه قهوه ای در لوله آزمایش در نتیجه تشکیل ترکیب پیچیده lFe(N03)]S04 می شود. یونهای J -، Br~، آنیونهای اکسید کننده، SCN- تداخل دارند.

2 V. F. Volynets، M. P. Volynets

واکنش احیا به آمونیاک در حضور محلول قلیایی غلیظ با گرد و غبار روی، پودر آلومینیوم یا آلیاژ دوارد. NH3 با کاغذ تورنسل (آبی) یا فنل فتالئین (قرمز) شناسایی می شود. NHj"، NOs، SCN"، 2_ تداخل دارند. MnOj، SIO\~، N02 تداخل دارند.

واکنش کاهش NO3 به NO^ بر اثر نیترات فلز روی در حضور CH3CO0H. علاوه بر این، NO^ توسط واکنش های مشخصه آن شناسایی می شود (به بالا مراجعه کنید).

واکنش با دی فنیلامین (G,Hs)aNH. 4-5 قطره از محلول دی فنیل آمین را در H2S04 غلیظ روی شیشه ساعت بریزید. کمی از محلول مورد تجزیه را در نوک یک میله شیشه ای تمیز اضافه کنید و مخلوط کنید. در حضور NO3، یک رنگ آبی شدید به دلیل اکسیداسیون دی فنیل آمین توسط اسید نیتریک حاصل ظاهر می شود. آنها با N0^ تداخل دارند. Cr04~، Mn04، 3_، Fe3+ و سایر عوامل اکسید کننده،

2.1.1. واکنش های کیفی به آنیون سولفید S 2-.از سولفیدها فقط سولفیدهای فلزات قلیایی و آمونیوم محلول هستند. سولفیدهای نامحلول رنگ خاصی دارند که با آن می توان یک یا آن سولفید را شناسایی کرد.
رنگ:
MnS - گوشت (صورتی).
ZnS - سفید.
PbS - سیاه و سفید.
Ag 2 S - مشکی.
سی دی اس - زرد لیمویی.
SnS - شکلات.
HgS (metacinnabar) - سیاه.
HgS (سینابار) - قرمز.
Sb 2 S 3 - نارنجی.
Bi 2 S 3 - مشکی.
برخی از سولفیدها هنگام تعامل با اسیدهای غیر اکسید کننده، یک گاز سمی به نام سولفید هیدروژن H 2 S با بوی نامطبوع تشکیل می دهند (تخم مرغ فاسد):
Na 2 S + 2HBr = 2NaBr + H 2 S
S 2- + 2H + = H 2 S

و برخی نسبت به محلول های رقیق HCl، HBr، HI، H 2 SO 4، HCOOH، CH 3 COOH مقاوم هستند - به عنوان مثال CuS، Cu 2 S، Ag 2 S، HgS، PbS، CdS، Sb 2 S 3، SnS و برخی دیگر . اما آنها به یک محلول فشرده منتقل می شوند. اسید نیتریک هنگام جوشاندن (Sb 2 S 3 و HgS سخت ترین ها را حل می کنند و دومی در aqua regia خیلی سریعتر حل می شود):
CuS + 8HNO 3 =t = CuSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

آنیون سولفید را می توان با افزودن محلول سولفید به آب برم نیز شناسایی کرد:
S 2- + Br 2 = S↓ + 2Br -
گوگرد حاصل رسوب می کند.

2.1.2. واکنش کیفی به آنیون سولفات SO 4 2-. آنیون سولفات معمولاً با کاتیون سرب یا باریم رسوب می‌کند:
Pb 2 + + SO 4 2- = PbSO 4 ↓
رسوب سولفات سرب سفید است.

2.1.3. واکنش کیفی به آنیون سیلیکات SiO 3 2-.آنیون سیلیکات به راحتی از محلول به شکل یک توده شیشه ای با افزودن اسیدهای قوی رسوب می کند:
SiO 3 2- + 2H + = H 2 SiO 3 ↓ (SiO 2 * nH 2 O)

2.1.4. واکنش های کیفی به آنیون کلرید Cl -، آنیون برمید Br -، آنیون یدید I -پاراگراف "واکنش های کیفی به کاتیون نقره Ag +" را ببینید.

2.1.5. واکنش کیفی به آنیون سولفیت SO 3 2-.هنگامی که اسیدهای قوی به محلول اضافه می شود، دی اکسید گوگرد SO2 تشکیل می شود - گازی با بوی تند (بوی کبریت روشن):
SO 3 2- + 2H + = SO 2 + H 2 O

2.1.6. واکنش کیفی به آنیون کربنات CO 3 2-.هنگامی که اسیدهای قوی به محلول کربنات اضافه می شود، دی اکسید کربن CO 2 تشکیل می شود که خرده سوخته را خاموش می کند:
CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

2.1.7. واکنش کیفی به آنیون تیوسولفات S 2 O 3 2-.هنگامی که محلولی از اسید سولفوریک یا کلریدریک اسید به محلول تیوسولفات اضافه می شود، دی اکسید گوگرد SO2 تشکیل می شود و گوگرد عنصری S رسوب می کند:
S 2 O 3 2- + 2H + = S↓ + SO 2 + H2O

2.1.8. واکنش کیفی به آنیون کرومات CrO 4 2-.هنگامی که محلولی از نمک های باریم به محلول کرومات اضافه می شود، یک رسوب زرد رنگ از باریم کرومات BaCrO 4 رسوب می کند و در یک محیط به شدت اسیدی تجزیه می شود:
Ba 2 + + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
محلول های کرومات به رنگ زرد هستند. هنگامی که محلول اسیدی می شود، رنگ به نارنجی تغییر می کند که مربوط به آنیون دی کرومات Cr 2 O 7 2-:
2CrO 4 2- + 2H + = Cr 2 O 7 2- + H 2 O
علاوه بر این، کرومات ها در محیط های قلیایی و خنثی عوامل اکسید کننده هستند (قابلیت اکسیداسیون بدتر از دی کرومات ها است):
S 2- + CrO 4 2- + H 2 O = S + Cr(OH) 3 + OH -

2.1.9. واکنش کیفی به آنیون دی کرومات Cr 2 O 7 2-.هنگامی که یک محلول نمک نقره به محلول دی کرومات اضافه می شود، یک رسوب نارنجی Ag 2 Cr 2 O 7 تشکیل می شود:
2Ag + + Cr 2 O 7 2- = Ag 2 Cr 2 O 7 ↓
محلول های دی کرومات ها نارنجی است. هنگامی که محلول قلیایی می شود، رنگ به زرد تغییر می کند که مربوط به آنیون کرومات CrO 4 2-:
Cr 2 O 7 2- + 2OH - = 2CrO 4 2- + H 2 O
علاوه بر این، دی کرومات ها عامل اکسید کننده قوی در محیط اسیدی هستند. هنگامی که هر عامل احیا کننده ای به محلول دی کرومات اسیدی شده اضافه می شود، رنگ محلول از نارنجی به سبز تغییر می کند که مطابق با کاتیون کروم (III) Cr 3+ (آنیون برمید به عنوان یک عامل احیا کننده) است.
6Br - + Cr 2 O 7 2- + 14H + = 3Br 2 + 2Cr 3 + + 7H 2 O
یک واکنش کیفی تماشایی به کروم شش ظرفیتی، رنگ آبی تیره محلول در هنگام تغلیظ است. پراکسید هیدروژن در اتر پراکسید کروم از ترکیب CrO 5 تشکیل می شود.

2.2.0. واکنش کیفی به آنیون پرمنگنات MnO 4 -.آنیون پرمنگنات رنگ بنفش تیره محلول را "بیرون می آورد". علاوه بر این، پرمنگنات ها قوی ترین عوامل اکسید کننده هستند؛ در یک محیط اسیدی آنها به منگنز 2+ کاهش می یابند (رنگ بنفش ناپدید می شود)، در یک محیط خنثی - به منگنز +4 (رنگ ناپدید می شود، رسوب قهوه ای دی اکسید منگنز MnO 2). رسوب می کند) و در یک محیط قلیایی - به MnO 4 2- (رنگ محلول به سبز تیره تغییر می کند):
5SO 3 2- + 2MnO 4 - + 6H + = 5SO 4 2- + 2Mn 2+ + 3H 2 O
3SO 3 2- + 2MnO 4 - + H 2 O = 3SO 4 2- + 2MnO 2 ↓ + 2OH -
SO 3 2- + 2MnO 4 - + 2OH - = SO 4 2- + 2MnO 4 2- + H 2 O

2.2.1. واکنش کیفی به آنیون منگنات MnO 4 2-.هنگامی که محلول منگنات اسیدی می شود، رنگ سبز تیره به بنفش تیره تغییر می کند که مربوط به آنیون پرمنگنات MnO 4 است -:
3K 2 MnO 4 (r.) + 4HCl (dil.) = MnO 2 ↓ + 2KMnO 4 + 4KCl + 2H 2 O

2.2.2. واکنش کیفی به آنیون فسفات PO 4 3-.هنگامی که یک محلول نمک نقره به محلول فسفات اضافه می شود، یک رسوب زردرنگ از فسفات نقره (I) Ag 3 PO 4 رسوب می کند:
3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
واکنش به آنیون دی هیدروژن فسفات H 2 PO 4 - مشابه است.

2.2.3. واکنش کیفی به آنیون فرات FeO 4 2-.رسوب فرات باریم قرمز از محلول (واکنش در محیط قلیایی انجام می شود):
Ba 2+ + FeO 4 2- =OH - = BaFeO 4 ↓
فرات ها قوی ترین عوامل اکسید کننده (قوی تر از پرمنگنات ها) هستند. پایدار در محیط قلیایی، ناپایدار در محیط اسیدی:
4FeO 4 2- + 20H + = 4Fe 3 + + 3O 2 + 10H 2 O

2.2.4. واکنش کیفی به آنیون نیترات NO 3 -.نیترات های موجود در محلول خاصیت اکسید کننده ای از خود نشان نمی دهند. اما هنگامی که محلول اسیدی می شود، می توانند اکسید شوند، به عنوان مثال، مس (محلول معمولاً با H 2 SO 4 رقیق شده اسیدی می شود):
3Cu + 2NO 3 - + 8H + = 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O

2.2.5. واکنش کیفی به یون های هگزاسیانوفرات (II) و (III) 4- و 3-.هنگام افزودن محلول های حاوی Fe 2+، یک رسوب آبی تیره تشکیل می شود (آبی Turnboole، آبی پروس):
K 3 + FeCl 2 = KFe + 2KCl (در این مورد، رسوب از مخلوطی از KFe(II)، KFe(III)، Fe 3 2، Fe 4 3 تشکیل شده است.

2.2.6. واکنش کیفی به آنیون آرسنات AsO 4 3-.تشکیل آرسنات نقره نامحلول در آب (I) Ag 3 AsO 4 که دارای رنگ “cafe au lait” است:
3Ag + + AsO 4 3- = Ag 3 AsO 4 ↓
در اینجا واکنش های کیفی اصلی به آنیون ها آورده شده است. در ادامه به واکنش های کیفی به مواد ساده و پیچیده خواهیم پرداخت.

3. واکنش های کیفی به مواد ساده و پیچیده.برخی از مواد ساده و پیچیده مانند یون ها با واکنش های کیفی شناسایی می شوند. در زیر واکنش های کیفی به برخی مواد را شرح خواهم داد.

3.1.1. واکنش کیفی به هیدروژن H2.هنگامی که یک ترکش در حال سوختن را به منبع هیدروژن می آورید، صدای پارس می کند.

3.1.2. واکنش کیفی به نیتروژن N2.خاموش کردن یک ترکش در حال سوختن در جو نیتروژن. هنگامی که Ca(OH) 2 به محلول منتقل می شود، هیچ رسوبی تشکیل نمی شود.

3.1.3. واکنش کیفی به اکسیژن O 2.اشتعال درخشان یک ترکش در حال دود شدن در اتمسفر اکسیژن.

3.1.4. واکنش کیفی به ازن O 3.برهمکنش ازن با محلول یدیدها با رسوب ید کریستالی I 2 به یک رسوب:
2KI + O 3 + H 2 O = 2KOH + I 2 ↓ + O 2
بر خلاف ازن، اکسیژن در این واکنش وجود دارد نه وارد می شود.

3.1.5. واکنش کیفی به کلر Cl 2.کلر یک گاز زرد مایل به سبز با بوی بسیار نامطبوع است.برهمکنش کمبود کلر با محلول های یدید، ید عنصری I 2 رسوب می کند:
2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2 ↓
کلر اضافی منجر به اکسیداسیون ید حاصل می شود:
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl

3.1.6. واکنش های کیفی به آمونیاک NH 3.توجه: این واکنش ها در دوره مدرسه داده نمی شود. با این حال، اینها قابل اعتمادترین واکنش های کیفی به آمونیاک هستند.
سیاه شدن یک تکه کاغذ آغشته به محلول نمک جیوه (I) Hg 2 +:
Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 = Hg (NH 2) Cl + Hg + NH 4 Cl
کاغذ به دلیل انتشار جیوه ریز سیاه می شود.

برهمکنش آمونیاک با محلول قلیایی تترایودومرکورات پتاسیم (II) K 2 (معرف نسلر) :
2K2 + NH3 + 3KOH = I · H 2 O↓ + 7KI + 2H 2 O
مجتمع I · H 2 O به رنگ قهوه ای (رنگ زنگ) است و رسوب می کند.
دو واکنش آخر برای آمونیاک قابل اطمینان ترین هستند.

واکنش آمونیاک با کلرید هیدروژن ("دود" بدون آتش):
NH 3 + HCl = NH 4 Cl

3.1.7. واکنش کیفی به فسژن (کلرید کربن، کربونیل کلرید) COCl 2.انتشار "دود" سفید از یک تکه کاغذ آغشته به محلول آمونیاک:
COCl 2 + 4NH 3 = (NH 2) 2 CO + 2NH 4 Cl

3.1.8. واکنش کیفی به مونوکسید کربن (مونوکسید کربن) CO.ابری بودن محلول هنگام عبور مونوکسید کربن به محلول پالادیوم (II) کلرید:
PdCl 2 + CO + H 2 O = CO 2 + 2HCl + Pd↓

3.1.9. واکنش کیفی به دی اکسید کربن (دی اکسید کربن) CO 2.خاموش کردن یک شکاف در حال دود شدن در فضایی از دی اکسید کربن.
عبور دی اکسید کربن به محلول آهک ژولیده Ca(OH) 2:
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
عبور بیشتر منجر به انحلال رسوب می شود:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

3.2.1. واکنش کیفی به اکسید نیتریک (II) NO.اکسید نیتروژن (II) به اکسیژن اتمسفر بسیار حساس است، بنابراین در هوا قهوه ای می شود و به اکسید نیتروژن (IV) NO 2 اکسید می شود:
2NO + O 2 = 2NO 2