Ազոտի նկատմամբ որակական ռեակցիաներ. Ազոտ և դրա միացություններ. Նյութի նախնական ուսումնասիրություն

Ազոտ- Պարբերական համակարգի V A խմբի 2-րդ պարբերության տարր, սերիական համար 7. [ 2 He]2s 2 2p 3 ատոմի էլեկտրոնային բանաձև, բնորոշ օքսիդացման վիճակներ 0, -3, +3 և +5, պակաս. հաճախ +2 և +4 և այլ վիճակներ N v համարվում են համեմատաբար կայուն:

Ազոտի օքսիդացման վիճակների սանդղակը.
+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:

Ազոտն ունի բարձր էլեկտրաբացասականություն (3.07), երրորդը F-ից և O-ից հետո: Այն ցուցադրում է բնորոշ ոչ մետաղական (թթվային) հատկություններ՝ ձևավորելով թթվածին պարունակող տարբեր թթուներ, աղեր և երկուական միացություններ, ինչպես նաև ամոնիումի կատիոն NH 4 և դրա աղերը:

Բնության մեջ - տասնյոթերորդքիմիական առատության տարրով (իններորդը ոչ մետաղների մեջ)։ Կենսական տարր բոլոր օրգանիզմների համար։

Ն 2

Պարզ նյութ. Այն բաղկացած է ոչ բևեռային մոլեկուլներից՝ շատ կայուն ˚σππ կապով N≡N, սա բացատրում է տարրի քիմիական իներտությունը նորմալ պայմաններում։

Անգույն, անհամ և հոտ գազ, որը խտանում է անգույն հեղուկի (ի տարբերություն O2-ի)։

Օդի հիմնական բաղադրիչը կազմում է 78,09% ծավալով, 75,52 զանգվածով։ Ազոտը եռում է հեղուկ օդից հեռու՝ մինչև թթվածինը: Թեթևակի լուծելի է ջրում (15,4 մլ/1 լ H 2 O 20 ˚C ջերմաստիճանում), ազոտի լուծելիությունն ավելի փոքր է, քան թթվածինը։

Սենյակային ջերմաստիճանում N2-ը փոխազդում է ֆտորի և շատ փոքր չափով թթվածնի հետ.

N 2 + 3F 2 = 2NF 3, N 2 + O 2 ↔ 2NO

Ամոնիակ արտադրելու հետադարձելի ռեակցիան տեղի է ունենում 200˚C ջերմաստիճանում, մինչև 350 ատմ ճնշման տակ և միշտ կատալիզատորի առկայության դեպքում (Fe, F 2 O 3, FeO, լաբորատորիայում Pt-ով)

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 + 92 կՋ

Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն՝ ամոնիակի ելքի աճը պետք է տեղի ունենա ճնշման աճով և ջերմաստիճանի նվազմամբ։ Սակայն ցածր ջերմաստիճաններում ռեակցիայի արագությունը շատ ցածր է, ուստի պրոցեսն իրականացվում է 450-500 ˚C ջերմաստիճանում՝ հասնելով 15% ամոնիակի ելքի: Չփոխազդած N 2 և H 2-ը վերադարձվում են ռեակտոր և դրանով իսկ մեծացնում ռեակցիայի աստիճանը:

Ազոտը քիմիապես պասիվ է թթուների և ալկալիների նկատմամբ և չի աջակցում այրմանը:

ԱնդորրագիրՎ Արդյունաբերություն– հեղուկ օդի կոտորակային թորում կամ օդից թթվածնի հեռացում քիմիական միջոցներով, օրինակ՝ տաքացնելիս 2C (կոքս) + O 2 = 2CO ռեակցիայի միջոցով։ Այդ դեպքերում ստացվում է ազոտ, որը պարունակում է նաև ազնիվ գազերի (հիմնականում արգոն) կեղտեր։

Լաբորատորիայում փոքր քանակությամբ քիմիապես մաքուր ազոտ կարելի է ստանալ չափավոր տաքացմամբ կոմուտացիոն ռեակցիայի միջոցով.

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)

Օգտագործվում է ամոնիակի սինթեզի համար։ Ազոտական ​​թթու և ազոտ պարունակող այլ ապրանքներ՝ որպես քիմիական և մետալուրգիական գործընթացների և դյուրավառ նյութերի պահպանման իներտ միջավայր։

Ն.Հ. 3

Երկուական միացություն, ազոտի օքսիդացման աստիճանը – 3. Անգույն գազ՝ սուր բնորոշ հոտով։ Մոլեկուլն ունի թերի քառաեդրոնի կառուցվածք [:N(H)3] (sp 3 հիբրիդացում): NH 3 մոլեկուլում ազոտի sp 3 հիբրիդային ուղեծրի վրա էլեկտրոնների դոնոր զույգի առկայությունը որոշում է ջրածնի կատիոնի ավելացման բնորոշ ռեակցիան, որը հանգեցնում է կատիոնի ձևավորմանը: ամոնիում NH4. Այն հեղուկանում է ավելորդ ճնշման տակ սենյակային ջերմաստիճանում։ Հեղուկ վիճակում այն ​​կապված է ջրածնային կապերի միջոցով։ Ջերմային անկայուն: Ջրում շատ լուծվող (ավելի քան 700 լ/1 լ H 2 O 20˚C ջերմաստիճանում); Հագեցած լուծույթում մասնաբաժինը կազմում է 34% քաշային և 99% ծավալային, pH = 11,8:

Շատ ռեակտիվ, հակված է ավելացման ռեակցիաներին: Այրվում է թթվածնի մեջ, փոխազդում է թթուների հետ։ Այն ցուցադրում է վերականգնող (շնորհիվ N -3) և օքսիդացնող (H +1 շնորհիվ) հատկություններ։ Չորանում է միայն կալցիումի օքսիդով։

Որակական ռեակցիաներ -գազային HCl-ի հետ շփվելիս սպիտակ «ծխի» առաջացում, Hg 2 (NO3) 2 լուծույթով խոնավացած թղթի կտորի սևացում։

Միջանկյալ արտադրանք HNO 3-ի և ամոնիումի աղերի սինթեզում: Օգտագործվում է սոդայի, ազոտական ​​պարարտանյութերի, ներկանյութերի, պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ; հեղուկ ամոնիակը սառնագենտ է: Թունավոր.
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.

2NH 3 (g) ↔ N 2 + 3H 2
NH 3 (g) + H 2 O ↔ NH 3 * H 2 O (p) ↔ NH 4 + + OH —
NH 3 (գ) + HCl (գ) ↔ NH 4 Cl (գ) սպիտակ «ծուխ»
4NH 3 + 3O 2 (օդ) = 2N 2 + 6 H 2 O (այրում)
4NH 3 + 5O 2 = 4NO+ 6 H 2 O (800˚C, կատ. Pt/Rh)
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O (500˚C)
2 NH 3 + 3Mg = Mg 3 N 2 +3 H 2 (600 ˚C)
NH 3 (գ) + CO 2 (գ) + H 2 O = NH 4 HCO 3 (սենյակային ջերմաստիճան, ճնշում)
Անդորրագիր. IN լաբորատորիաներ– ամոնիակի տեղաշարժը ամոնիումի աղերից, երբ տաքացվում է սոդա կրաքարի հետ՝ Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl = CaCl 2 + 2H 2 O + NH 3
Կամ ամոնիակի ջրային լուծույթը եռացնելը, հետո գազը չորացնելը։
Արդյունաբերության մեջԱմոնիակն արտադրվում է ազոտից և ջրածնից։ Արտադրվում է արդյունաբերության կողմից կամ հեղուկացված կամ խտացված ջրային լուծույթի տեսքով տեխնիկական անվան տակ ամոնիակ ջուր.

Ամոնիակի հիդրատՆ.Հ. 3 * Հ 2 Օ. Միջմոլեկուլային կապ. Սպիտակ, բյուրեղային ցանցում՝ NH 3 և H 2 O մոլեկուլներ, որոնք միացված են թույլ ջրածնային կապով: Ներկա է ամոնիակի ջրային լուծույթում՝ թույլ հիմքով (տարանջատման արտադրանքներ՝ NH 4 կատիոն և OH անիոն)։ Ամոնիումի կատիոնն ունի կանոնավոր քառանիստ կառուցվածք (sp 3 հիբրիդացում)։ Ջերմային անկայուն է, ամբողջությամբ քայքայվում է, երբ լուծումը եռում է։ Չեզոքացվում է ուժեղ թթուներով: Ցույց է տալիս նվազեցնող հատկություն (Ն-3-ի շնորհիվ) խտացված լուծույթում։ Այն ենթարկվում է իոնափոխանակման և կոմպլեքսավորման ռեակցիաների։

Որակական ռեակցիա- սպիտակ «ծխի» առաջացում գազային HCl-ի հետ շփման ժամանակ: Այն օգտագործվում է ամֆոտերային հիդրօքսիդների տեղումների ժամանակ լուծույթում մի փոքր ալկալային միջավայր ստեղծելու համար։
1 M ամոնիակի լուծույթը պարունակում է հիմնականում NH 3 * H 2 O հիդրատ և միայն 0.4% NH 4 OH իոններ (հիդրատի դիսոցիացիայի պատճառով); Այսպիսով, իոնային «ամոնիումի հիդրօքսիդ NH 4 OH» գործնականում չի պարունակվում լուծույթում, և պինդ հիդրատում նման միացություն չկա:
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.
NH 3 H 2 O (խտ.) = NH 3 + H 2 O (եռացող NaOH-ով)
NH 3 H 2 O + HCl (նոսրացված) = NH 4 Cl + H 2 O
3(NH 3 H 2 O) (կոնց.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
8 (NH 3 H 2 O) (կոնկրետ) + 3Br 2 (p) = N 2 + 6 NH 4 Br + 8H 2 O (40-50˚C)
2(NH 3 H 2 O) (կոնկրետ) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4(NH 3 H 2 O) (կոնկրետ) + Ag 2 O = 2OH + 3H 2 O
4(NH 3 H 2 O) (կոնց.) + Cu (OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O
6(NH 3 H 2 O) (կոնց.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O
Հաճախ կոչվում է նոսր ամոնիակի լուծույթ (3-10%) ամոնիակ(անունը հորինել են ալքիմիկոսները), իսկ խտացված լուծույթը (18,5 - 25%) ամոնիակի լուծույթ է (արտադրվում է արդյունաբերության կողմից)։

Ազոտի օքսիդներ

Ազոտի մոնօքսիդՈՉ

Չաղ առաջացնող օքսիդ: Անգույն գազ. Ռադիկալը պարունակում է կովալենտային sp կապ (N꞊O), պինդ վիճակում N 2 O 2-ի դիմեր N-N կապով։ Չափազանց ջերմային կայուն: Զգայուն է օդի թթվածնի նկատմամբ (դառնում է դարչնագույն): Թեթևակի լուծվում է ջրում և չի արձագանքում դրա հետ։ Քիմիապես պասիվ է թթուների և ալկալիների նկատմամբ: Երբ տաքանում է, այն փոխազդում է մետաղների և ոչ մետաղների հետ։ NO և NO 2 («ազոտային գազեր») բարձր ռեակտիվ խառնուրդ: Ազոտական ​​թթվի սինթեզի միջանկյալ արտադրանք:
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.
2NO + O 2 (գ) = 2NO 2 (20˚C)
2NO + C (գրաֆիտ) = N 2 + CO 2 (400-500˚C)
10NO + 4P (կարմիր) = 5N 2 + 2P 2 O 5 (150-200˚C)
2NO + 4Cu = N 2 + 2 Cu 2 O (500-600˚C)
NO և NO 2 խառնուրդների ռեակցիաները.
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)
ԱնդորրագիրՎ Արդյունաբերությունամոնիակի օքսիդացում թթվածնով կատալիզատորի վրա, ներս լաբորատորիաներ- նոսր ազոտաթթվի փոխազդեցությունը վերականգնող նյութերի հետ.
8HNO 3 + 6Hg = 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2 ՈՉ+ 4 H 2 O
կամ նիտրատի նվազեցում.
2NaNO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI = 2 ՈՉ + I 2 ↓ + 2 H 2 O + 2Na 2 SO 4

Ազոտի երկօքսիդՈՉ 2

Թթվային օքսիդը պայմանականորեն համապատասխանում է երկու թթուների՝ HNO 2 և HNO 3 (N 4-ի համար թթու գոյություն չունի): Շագանակագույն գազ, սենյակային ջերմաստիճանում՝ NO 2 մոնոմեր, ցուրտում՝ հեղուկ անգույն դիմեր N 2 O 4 (դիազոտային տետրօքսիդ)։ Ամբողջովին փոխազդում է ջրի և ալկալիների հետ։ Շատ ուժեղ օքսիդացնող նյութ, որն առաջացնում է մետաղների կոռոզիա: Այն օգտագործվում է ազոտական ​​թթվի և անջուր նիտրատների սինթեզի համար, որպես հրթիռային վառելիքի օքսիդիչ, ծծմբից նավթի մաքրող միջոց և օրգանական միացությունների օքսիդացման կատալիզատոր։ Թունավոր.
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումը.
2NO 2 ↔ 2NO + O 2
4NO 2 (l) + H 2 O = 2HNO 3 + N 2 O 3 (սին.) (ցուրտ)
3 NO 2 + H 2 O = 3HNO 3 + NO
2NO 2 + 2NaOH (նոսրացված) = 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 (կատ. 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)
Անդորրագիր:Վ Արդյունաբերություն - NO-ի օքսիդացում մթնոլորտային թթվածնով, ներս լաբորատորիաներ- խտացված ազոտաթթվի փոխազդեցությունը վերականգնող նյութերի հետ.
6HNO 3 (conc., Hor.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
5HNO 3 (conc., Hor.) + P (կարմիր) = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
2HNO 3 (conc., Hor.) + SO 2 = H 2 SO 4 + 2 NO 2

Դիազոտի օքսիդՆ 2 Օ

Անգույն գազ՝ հաճելի հոտով («ծիծաղող գազ»), N꞊N꞊О, ազոտի ֆորմալ օքսիդացման աստիճան +1, ջրում վատ լուծվող։ Աջակցում է գրաֆիտի և մագնեզիումի այրմանը.

2N 2 O + C = CO 2 + 2N 2 (450˚C)
N 2 O + Mg = N 2 + MgO (500˚C)
Ստացվում է ամոնիումի նիտրատի ջերմային տարրալուծմամբ.
NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O (195-245˚C)
օգտագործվում է բժշկության մեջ որպես անզգայացնող միջոց։

Դիազոտի եռօքսիդՆ 2 Օ 3

Ցածր ջերմաստիճանում – կապույտ հեղուկ, ON꞊NO 2, ազոտի պաշտոնական օքսիդացման աստիճան +3: 20˚C-ում այն ​​90%-ով քայքայվում է անգույն NO-ի և շագանակագույն NO 2-ի խառնուրդի («ազոտային գազեր», արդյունաբերական ծուխ՝ «աղվեսի պոչ»): N 2 O 3-ը թթվային օքսիդ է, ջրի հետ սառը վիճակում այն ​​ձևավորում է HNO 2, տաքացնելիս տարբեր կերպ է արձագանքում.
3N 2 O 3 + H 2 O = 2HNO 3 + 4NO
Ալկալիներով տալիս է HNO 2 աղեր, օրինակ՝ NaNO 2։
Ստացվում է NO-ին O 2-ի (4NO + 3O 2 = 2N 2 O 3) կամ NO 2-ի (NO 2 + NO = N 2 O 3) հետ փոխազդելու միջոցով:
ուժեղ սառեցմամբ։ «Ազոտային գազերը» նույնպես վտանգավոր են էկոլոգիապես և գործում են որպես մթնոլորտի օզոնային շերտի ոչնչացման կատալիզատորներ։

Դանիտրոգենի պենտօքսիդ Ն 2 Օ 5

Անգույն, պինդ նյութ, O 2 N – O – NO 2, ազոտի օքսիդացման աստիճանը +5 է: Սենյակային ջերմաստիճանում 10 ժամում քայքայվում է NO 2-ի և O 2-ի։ Փոխազդում է ջրի և ալկալիների հետ՝ որպես թթվային օքսիդ.
N2O5 + H2O = 2HNO3
N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2
Պատրաստված է գոլորշիացնող ազոտական ​​թթվի ջրազրկմամբ.
2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3
կամ NO 2-ի օքսիդացում օզոնով -78˚C-ում.
2NO 2 + O 3 = N 2 O 5 + O 2

Նիտրիտներ և նիտրատներ

Կալիումի նիտրիտKNO 2 . Սպիտակ, հիգրոսկոպիկ: Հալվում է առանց քայքայվելու։ Կայուն չոր օդում: Շատ լուծելի է ջրում (առաջացնում է անգույն լուծույթ), հիդրոլիզվում է անիոնում։ Տիպիկ օքսիդացնող և վերականգնող նյութ թթվային միջավայրում, այն շատ դանդաղ է արձագանքում ալկալային միջավայրում: Մտնում է իոնափոխանակման ռեակցիաների մեջ։ Որակական ռեակցիաներ NO 2 իոնի վրա - մանուշակագույն MnO 4 լուծույթի գունաթափում և I իոններ ավելացնելիս սև նստվածքի տեսք: Այն օգտագործվում է ներկերի արտադրության մեջ, որպես ամինաթթուների և յոդիդների անալիտիկ ռեագենտ և լուսանկարչական ռեակտիվների բաղադրիչ: .
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումը.
2KNO 2 (t) + 2HNO 3 (կոնկրետ) = NO 2 + NO + H 2 O + 2KNO 3
2KNO 2 (դիլ.)+ O 2 (օրինակ) → 2KNO 3 (60-80 ˚C)
KNO 2 + H 2 O + Br 2 = KNO 3 + 2HBr
5NO 2 - + 6H + + 2MnO 4 - (viol.) = 5NO 3 - + 2Mn 2+ (bts.) + 3H 2 O
3 NO 2 - + 8H + + CrO 7 2- = 3NO 3 - + 2Cr 3+ + 4H 2 O
NO 2 - (հագեցած) + NH 4 + (հագեցած) = N 2 + 2H 2 O
2NO 2 - + 4H + + 2I - (bts.) = 2NO + I 2 (սև) ↓ = 2H 2 O
NO 2 - (նոսրացված) + Ag + = AgNO 2 (բաց դեղին)↓
Անդորրագիր ՎԱրդյունաբերություն- կալիումի նիտրատի նվազեցում գործընթացներում.
KNO3 + Pb = KNO 2+ PbO (350-400˚C)
KNO 3 (conc.) + Pb (սպունգ) + H 2 O = KNO 2+ Pb(OH) 2 ↓
3 KNO3 + CaO + SO2 = 2 KNO 2+ CaSO 4 (300 ˚C)

Հ կրկնել կալիում KNO 3
Տեխնիկական անվանումը պոտաշ,կամ Հնդկականաղ , սելիտրա։Սպիտակ, հալվում է առանց քայքայվելու և քայքայվում հետագա տաքացման ժամանակ: Կայուն օդում: Ջրում շատ լուծվող (բարձր վերջ-ազդեցություն, = -36 կՋ), հիդրոլիզ չկա: Ուժեղ օքսիդացնող նյութ միաձուլման ժամանակ (ատոմային թթվածնի արտազատման շնորհիվ): Լուծման մեջ այն կրճատվում է միայն ատոմային ջրածնի միջոցով (թթվային միջավայրում՝ KNO 2, ալկալային միջավայրում՝ NH 3)։ Օգտագործվում է ապակու արտադրության մեջ՝ որպես սննդամթերքի կոնսերվանտ, պիրոտեխնիկական խառնուրդների և հանքային պարարտանյութերի բաղադրիչ։

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (400-500 ˚C)

KNO 3 + 2H 0 (Zn, dil. HCl) = KNO 2 + H 2 O

KNO 3 + 8H 0 (Al, խտ. KOH) = 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 (գրաֆիտ) + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S (այրում)

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)

Անդորրագիր: արդյունաբերության մեջ
4KOH (հոր.) + 4NO 2 + O 2 = 4KNO 3 + 2H 2 O

և լաբորատորիայում.
KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

Օրգանական նյութի անհատական ​​բնութագիրը նրա IR սպեկտրն է:

Պետք է նշել, որ նույնիսկ սկսնակ հետազոտողը հաճախ կարող է միայն եզրակացություն անել IR և ուլտրամանուշակագույն սպեկտրոսկոպիայից, որ նյութը պատկանում է քիմիական միացությունների որոշակի դասին, առանց տանջալից քիմիական ռեակցիաների: Խնդիրը շատ դեպքերում լուծվում է չափազանց պարզ՝ օգտագործելով PMR սպեկտրոսկոպիան:

Միացությունների նույնականացումն իրականացվում է հաստատունների նույնականացման միջոցով (Tm, Tbp, Ռf,nDև այլն) և՛ որոշվող միացությունը, և՛ նրա ածանցյալները՝ նույնականացման համար տրված ածանցյալների աղյուսակում հայտնի նյութերի հաստատուններով: Ուսումնասիրությունն իրականացվում է հետևյալ հաջորդականությամբ.

Ուսումնասիրվում են միացության ֆիզիկական հատկությունները՝ ագրեգացման վիճակը, գույնը, հոտը, եռման և հալման կետերը, լուծելիությունը և կապը կալցինացման հետ։ Օգտագործելով այս տվյալները՝ երբեմն հնարավոր է լինում անմիջապես որոշել միացությունների դասը, որին պատկանում է վերլուծված նյութը՝ զգալիորեն նվազեցնելով հետագա գործողությունների քանակը։

Որոշվում է որակական բաղադրությունը, այսինքն՝ նմուշներ են վերցվում ածխածնի, ջրածնի, ազոտի, հալոգենների և ծծմբի առկայության համար։ Թվարկված տարրերից այս կամ այն ​​տարրերի բացակայության դեպքում հնարավոր է որակական ռեակցիաներ չկատարել դրանք պարունակող ֆունկցիոնալ խմբերի նկատմամբ։ (Նյութի քանակական տարրական կազմի իմացությունը մեծ օգուտ է միացությունը նույնականացնելու համար: Այնուամենայնիվ, քանակական տարրական վերլուծությունը կարող է իրականացվել միայն հատուկ սարքավորված լաբորատորիայում կամ ավտոմատ գործիքների վրա՝ C-, H-, N-անալիզատորներ):

Հայտնաբերվում են առանձին ֆունկցիոնալ խմբեր և սահմանվում է անալիտի դասը:

Նյութը վերածվում է մեկ կամ երկու ածանցյալների, որոնք առավել բնորոշ են տվյալ դասին, որոնց հաստատունների միջոցով եզրակացություն է արվում նյութի ճշգրիտ կառուցվածքի մասին (նույնականացում)։

Հաստատեք միացության կառուցվածքը՝ ուսուցչից վերցնելով կամ ստանալով նյութի ուլտրամանուշակագույն, IR և PMR սպեկտրները:

1.Նյութի նախնական ուսումնասիրություն

Ուսումնասիրությունը սկսվում է նյութի արտաքին հատկությունների նկարագրությամբ՝ ագրեգացման վիճակ, գույն, հոտ: Եթե ​​նյութը պինդ է, ապա գրեք, թե որն է այն՝ բյուրեղային (ասեղներ, թիթեղներ, պրիզմաներ և այլն), միկրոբյուրեղային, ամորֆ։ Ուշադրություն դարձրեք՝ արդյոք այս նյութը համասեռ է, թե ոչ։ Գրանցեք դրա գույնը: Գունավոր միացությունները ներառում են քինոններ, որոշ α-դիկետոններ, ազո-, նիտրոզո-, նիտրո ածանցյալներ, որոշ պոլիհալոգեն ածանցյալներ և մեծ թվով խոնարհված կապեր ունեցող միացություններ։ Նշվում է, թե արդյոք գույնը պահպանվում է վերաբյուրեղացման և թորման ժամանակ, այսինքն՝ այն բնորոշ է նյութին, թե կեղտերի պատճառով: Բյուրեղային նյութերի համար որոշվում է հալման կետը, հեղուկ նյութերի համար՝ եռման կետը և լույսի բեկման ինդեքսը։

Գրի՛ր նյութի հաստատունները; մաքուր նյութի գույնն ու հոտը. Շատ օրգանական միացություններ ունեն հատուկ հոտ, որով հմտորեն կարելի է որոշել, թե որ դասին են պատկանում (եթերներ, ֆենոլներ, նիտրոմիացություններ, ամիններ և այլն)։

Կալցինացիա. Տեղադրեք 0,1 մլ (0,1 գ) նյութը խառնարանի կափարիչի վրա (պինդ սպաթուլայի ծայրին): Զգուշորեն մտցրեք այն այրիչի անգույն բոցի վերին կամ կողային մասի մեջ՝ աստիճանաբար կափարիչը տեղափոխելով բոցի ավելի տաք հատվածը։ Ուշադիր դիտեք նյութի մեջ տեղի ունեցող փոփոխությունները: Գրանցեք հալման (անկախ նրանից, թե նյութը քայքայվում է) և այրման բնույթը (արագ, բռնկումով, դանդաղ), բոցի գույնը և հոտը: Եթե ​​նյութը այրվում է աղոտ բոցով (գրեթե կապույտ), դա ցույց է տալիս թթվածին պարունակող ֆունկցիոնալ խմբերի առկայության մասին: Դեղին շիկացած (ծխող) բոցը բնորոշ է ածխածնի հարուստ միացություններին (անուշաբույր և ացետիլենային ածխաջրածիններ):

Լուծելիության որոշում. Ելնելով տարբեր լուծիչներում նյութի լուծելիությունից՝ կարելի է եզրակացություն անել նյութում որոշակի ֆունկցիոնալ խմբերի առկայության մասին։ Բացի այդ, լուծելիությունը որոշելը թույլ է տալիս ընտրել նյութի վերաբյուրեղացման համար հարմար լուծիչ (ինչպես լուծվում է նմանությամբ): Ցանկալի է ուսումնասիրել լուծելիությունը հետևյալ լուծիչներում՝ ջուր, նատրիումի հիդրօքսիդի 6% լուծույթներ, նատրիումի բիկարբոնատ, աղաթթու; խտացված ծծմբաթթու, էթիլային սպիրտ, բենզոլ, նավթային եթեր, քացախաթթու: Փորձանոթի մեջ ավելացրեք մեկ կաթիլ հեղուկ կամ 0,01 գ պինդ միացություն և կաթիլ առ կաթիլ -0,2 մլ (10 կաթիլ) լուծիչ: Լուծողի յուրաքանչյուր ավելացված մասից հետո փորձանոթը թափահարվում է: Եթե ​​միացությունը լիովին լուծելի է, այն գրանցվում է որպես լուծելի: Եթե ​​նյութը վատ է լուծվում կամ չի լուծվում սենյակային ջերմաստիճանում, խառնուրդը տաքացրեք մինչև եռալ: Անօրգանական լուծիչներում վատ լուծելիության դեպքում չլուծված նյութն առանձնացվում է, իսկ լուծույթը չեզոքացվում է և դիտվում, թե արդյոք սկզբնական միացությունն ազատվում է դրանից։ Չեզոքացված ֆիլտրատի պղտորությունը ցույց է տալիս նյութերի հատկությունները. թթվային, եթե լուծիչը եղել է ալկալի կամ սոդա; հիմնային - թթվային լուծիչ: Ջրածնի կարբոնատի լուծույթում նյութ ավելացնելիս պետք է ուշադրություն դարձնել, թե արդյոք արտազատվում է ածխածնի օքսիդ (IV):

2. Որակական վերլուծություն

Ազոտ, ծծումբ, հալոգեն կարելի է հայտնաբերել նյութի մի մասում՝ այն միացնելով նատրիումի հետ (եթե նյութը հեղուկ է, նախ համոզվեք, որ այն թթու չէ, հակառակ դեպքում հնարավոր է պայթյուն).

CnHmHalNS → NaHal + NaCN + Na2S

Համաձուլվածքը լուծելուց հետո որակական ռեակցիաներ են կատարվում հետևյալ իոնների վրա՝ Hal-, S2-, CN-: ~0,1 գ նյութը դրվում է փորձանոթի մեջ։ Ապահովեք փորձանոթը դարակի մեջ՝ ծխախոտի մեջ անկյան տակ: Դրան ավելացրեք մի փոքր կտոր (մոտ մեկ քառորդ սիսեռ) մաքրված նատրիում: Զգուշորեն տաքացրեք մուգ կարմիր կրակի վրա և արագորեն իջեցրեք փորձանոթը բաժակի մեջ 5 մլ թորած ջրով: ~Զգույշ եղեք, ակնոցներ կրեք։ ~ Լուծույթը զտվում է ապակու բեկորներից և լցնում մի քանի փորձանոթների մեջ՝ 1-1,5 մլ առանձին մասերի։ Յուրաքանչյուր բաժին օգտագործվում է որակական ռեակցիա իրականացնելու համար (ֆիլտրատը պետք է լինի անգույն): Բելշտեյնի փորձարկումները կատարվում են արծաթի նիտրատով հալոգենների համար, կապարի ացետատով` ծծմբի և ազոտի համար:↓

Հալոգենների նկատմամբ որակական ռեակցիաներ

Բելշտեյնի թեստ. Հետազոտվող նյութում կարելի է հայտնաբերել հալոգեններ՝ առանց այն նատրիումի հետ միաձուլելու: Պղնձե մետաղալարի ծայրը թեքվում է փոքր օղակի մեջ և կալցինացվում է այրիչի բոցի մեջ մինչև կրակի կանաչ գույնը անհետանում է: Թույլ տվեք, որ մետաղալարը սառչի, ընկղմեք այն փորձարկվող նյութի մեջ և կրկին տաքացրեք այրիչի բոցի մեջ: Կանաչ բոցը ցույց է տալիս հալոգենների առկայությունը: Այս ռեակցիան ունի բացառիկ բարձր զգայունություն (կեղտերը կարող են նաև դրական արձագանք տալ: Հետևաբար, դրա դրական արդյունքը միշտ պետք է կրկնակի ստուգվի արծաթի նիտրատի հետ ռեակցիայի միջոցով).

AgNO3 + NaHal → AgHal + NaNO3

Փորձարկվող նյութի նատրիումի հետ միաձուլման արդյունքում ստացված ֆիլտրատը թթվացվում է ազոտական ​​թթվով մինչև թթվային ռեակցիա և ավելացվում է արծաթի նիտրատի ջրային լուծույթ։ Հայտնվում է սպիտակ (քլոր), դեղնավուն (բրոմ) և վառ դեղին (յոդ) գույնի արծաթի հալոգենիկ նստվածք։

Որակական ռեակցիա ազոտի նկատմամբ

FeSO4 + 2NaCN → Fe(CN)2 + Na2S04

Fe(CN)2 + 4NaCN → Na4Fe(CN)6

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

Ֆիլտրատին ավելացվում է երկաթի սուլֆատի բյուրեղ կամ թարմ պատրաստված լուծույթի 2 կաթիլ։ Եռացնել մեկ րոպե։ Ավելացնել մի կաթիլ Fe3+ աղի լուծույթ։ Թթվացնել աղաթթվով (5-6 կաթիլ): Եթե ​​փորձարկման նյութում առկա է ազոտ, ապա հայտնվում է պրուսական կապույտ նստվածք կամ հայտնվում է վառ կապույտ գույն:

Որակական ռեակցիա ծծմբի նկատմամբ

Na2S + 2HCl → H2S + 2NaCl (a)

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

Na2S + Na2 → Na4 (գ)

S2- իոնը հայտնաբերելու համար ֆիլտրատի մի մասը թթվում է աղաթթվով: Ջրածնի սուլֆիդի բնորոշ հոտը ցույց կտա երկվալենտ ծծմբի առկայությունը (ա): Մեկ այլ փորձանոթում ֆիլտրատը թթվում է քացախաթթվով և ավելացնում կապարի ացետատի լուծույթ։ S2--ի առկայության դեպքում ձևավորվում է PbS սև նստվածք։ Փոքր քանակությամբ ծծմբի դեպքում տեղումների փոխարեն լուծույթը դառնում է միայն դարչնագույն (բ): Ֆիլտրատի երրորդ մասին ավելացրեք նատրիումի նիտրոպրուսիդի նոսրացված լուծույթի մի քանի կաթիլ: Թիոնիտրո համալիրի կապույտ-մանուշակագույն գույնի տեսքը ցույց է տալիս ծծմբի առկայությունը (c):

3. Ֆունկցիոնալ խմբերի բացում

Միացության ֆիզիկական հատկությունների և որակական բաղադրության ուսումնասիրության արդյունքների հիման վրա որոշվում է անալիտի մոտավոր հնարավոր դաս: Այնուհետև կատարվում են որակական ռեակցիաներ ենթադրյալ ֆունկցիոնալ խմբերի համար: Ասենք հաստատված է՝ նյութը հեղուկ է, անգույն, չի պարունակում ազոտ, հալոգեններ և ծծումբ, լավ է լուծվում ջրում, ունի չեզոք ռեակցիա, եռում է 78°C-ում։ Ենթադրաբար, նման նյութը կարող է լինել սպիրտ, ալդեհիդ կամ կետոն։ Պարզաբանելու համար որակական ռեակցիաները կատարվում են միայն սպիրտային, ալդեհիդային և կետոնային խմբերի համար։ Նյութի փոքր նմուշները (0,1-0,15 գ) պետք է վերցվեն՝ հիմնական մասը պահելով ածանցյալներ ստանալու համար և (մասը՝ որպես պահուստ) տվյալ առանձին նյութի վերջնական կոնկրետ ռեակցիաների համար:

Նախքան անալիտի հետ որևէ ռեակցիա իրականացնելը, նպատակահարմար է կատարել փորձ այս դասի հայտնի միացությամբ: Եվ միայն վիրահատության կատարման ընթացակարգը յուրացնելուց և ռեակտիվների լավ որակի մեջ համոզվելուց հետո պետք է անցնել անալիտով նմուշների։

Բազմակի միացում

Ռեակցիան բրոմի հետ.

Բազմաթիվ կապ պարունակող միացությունների ճնշող մեծամասնությունը (կրկնակի, եռակի կամ դրանց համակցությունները, բացառությամբ արոմատիկ համակարգերի) հեշտությամբ ավելացնում են բրոմ.

Ռեակցիան սովորաբար իրականացվում է քացախաթթվի կամ ածխածնի տետրաքլորիդում։ 0,1 գ կամ 0,1 մլ նյութի լուծույթին 2-3 մլ սառցադաշտային քացախաթթվի մեջ, դրված փոքր փորձանոթում, կաթիլ-թափելով ավելացնում են սառցադաշտային քացախաթթվի մեջ բրոմի 1% լուծույթ։ Եթե ​​նյութի մեջ կա մի քանի կապ, լուծումը ակնթարթորեն դառնում է անգույն:

Որոշ դեպքերում ջրածին պարունակող միացությունները, որոնք հեշտությամբ փոխարինվում են բրոմով (անիլին, ֆենոլ, կետոններ, որոշ երրորդական ածխաջրածիններ), նույնպես գունաթափում են բրոմի լուծույթը։ Այնուամենայնիվ, դա ազատում է ջրածնի բրոմիդը, որը հեշտությամբ որոշվում է թաց լակմուսի թղթի կամ Կոնգոյի միջոցով.

ԲԱՑԱՀԱՅՏՄԱՆ ՄԱՍԻՆ

Որակական վերլուծության մեթոդները, որոնք չեն պահանջում շատ ժամանակ, ռեակտիվներ և վերլուծված նյութեր դրանք կատարելու համար, թույլ են տալիս վերլուծաբանին արագ և հեշտությամբ գնահատել որոշվող տարրի բովանդակության սահմանները (հետագայում քանակական մեթոդ ընտրելու նպատակով. դրա որոշման համար), ինչպես նաև, որոշ դեպքերում, տեղեկատվություն ստանալ ուսումնասիրվող ընտրանքում դրա առաջացման ձևերի մասին:

Անօրգանական ազոտային միացությունների հայտնաբերման որակական մեթոդների մասին մանրամասն տեղեկություններ կարելի է գտնել մի շարք ձեռնարկներում: Օրգանական նյութերում ազոտի հայտնաբերման մեթոդները (օրգանական որակական վերլուծություն) մանրամասն նկարագրված են գրքում։ Այն նաև նկարագրում է ընդհանուր ազոտը հեշտությամբ չափելի ձևերի վերածելու մեթոդներ: Աշխատանքը նվիրված է օրգանական միացությունների համակարգված միկրոնույնականացմանը, ներառյալ ազոտի արագ հայտնաբերման մեթոդները՝ օգտագործելով Weiss օղակաձև լոգանք (այլ կարևոր հետերոատոմների հետ միասին): Ազոտի բացման նվազագույնը 0,01-1 մկգ է։ Աշխատության մեջ նկարագրված է օրգանական նյութերի որակական տարրական վերլուծություն՝ առանց դրանց նախնական հանքայնացման։ Աշխատանքը նվիրված է օրգանական նյութերում ազոտի հայտնաբերման ուլտրամիկրոկասկիլյար մեթոդին։

Ազոտ պարունակող իոնների որակական հայտնաբերման համար օգտագործվում են դրանց հատուկ քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները՝ գունային ռեակցիաներ փորձանոթներում, կաթիլային ռեակցիաներ, այդ թվում՝ թղթի վրա, միկրոբյուրեղային ռեակցիաներ, սորբացիա AlO3-ի վրա, էլեկտրոֆորեզ թղթի վրա, IR սպեկտրոսկոպիա, ֆլուորեսցենտություն, կատալիտիկ մեթոդներ։ և այլն, դ.

Ստորև բերված է ամոնիումի, նիտրատի, նիտրիտի, թիոցիանատի և ցիանիդի իոնների հայտնաբերման ամենատարածված մեթոդների համառոտ նկարագրությունը:

Կաուստիկ ալկալիները (NaOH, KOH) տաքացնելիս արտազատում են գազային ամոնիակ ամոնիումի աղերի լուծույթներից, որը հայտնաբերվում է հոտով, օգտագործելով լակմուսի կամ ֆենոլֆթալեինի թուղթ:

Նեսլերի ռեագենտը, որը K2-ի բարդ աղի խառնուրդ է KOH-ի հետ, ամոնիումի աղերի լուծույթներով (կամ շատ փոքր քանակությամբ՝ դեղին գույն) ձևավորում է բնորոշ կարմիր-շագանակագույն նստվածք։ Ռեակցիայի զգայունությունը 0,0003 մգ է 0,002 մլ կաթիլում: Խառնվում են Ag, Hg(II), Pb և S2- իոն տարրերի իոնները։

Նիտրիտային իոններ

Թթուն քայքայում է բոլոր նիտրիտները՝ առաջացնելով գազային NO2՝ գունավոր շագանակագույն։

Կալիումի յոդիդը H2S04-ի առկայության դեպքում նիտրիտների միջոցով օքսիդացվում է ազատ Ja-ի (գործում են նաև այլ օքսիդացնող նյութեր՝ MnO4, CrOG, As04~):

Բենզիդինի քացախաթթվի լուծույթը NOj իոնների առկայության դեպքում առաջացնում է դեղին գույնի միացություն։

Սուլֆանիլաթթուն և ա-նաֆթիլամինը (Griess-Idosvay ռեագենտ) քացախաթթվային միջավայրում ձևավորում են գունավոր ազո ներկ նիտրիտային իոններով:

Նիտրիտների իոնների հայտնաբերման համար առաջարկվել է միկրոկրիստալոսկոպիկ ռեակցիա. փորձարկվող նյութի հատիկը ավելացվում է կալիում, կապար և պղնձի (II) ացետատ պարունակող լուծույթի կաթիլին և թթվացված CH3COOH: Աչքի են ընկնում սև K2Pb բյուրեղները։ Այս մեթոդը թույլ է տալիս բացել մինչև 0,75 մգ NOa - Սահմանափակ նոսրացում 1:1500: NO3 իոնների առկայությունը չի խանգարում ռեակցիային:

K3 ձևավորման ռեակցիա. Երբ փորձարկման լուծույթը խառնվում է Co(N03)2, նոսր քացախաթթվի և KC1 լուծույթների հետ NO2-ի առկայությամբ, առաջանում է դեղին բյուրեղային նստվածք:

Կալիումի պերմանգանատը գունաթափվում է թթվային միջավայրում, երբ տաքացվում է նիտրատ իոնների առկայության դեպքում՝ մանգանի մինչև MPa+ վերածվելու արդյունքում։

Բենզոլսուլֆոնաթթվի (ծծմբաթթվի լուծույթ) o-aminoanilide-ը թթվային միջավայրում նստեցնում է NO2 իոններ:

Նիտրատ իոններ

Նիտրատ իոնների բացման համար հիմնականում օգտագործվում են օքսիդացում-վերականգնման ռեակցիաները:

Պղնձի և ծծմբաթթվի հետ ռեակցիան, երբ տաքացվում է, հանգեցնում է շագանակագույն գազի NO2 արտազատմանը:

FeS04-ի հետ ռեակցիան խտացված HjS04-ի առկայության դեպքում հանգեցնում է փորձանոթում շագանակագույն օղակի առաջացմանը՝ lFe(N03)]S04 բարդ միացության առաջացման արդյունքում։ Իոններ J -, Br~, օքսիդացնող անիոններ, SCN- միջամտում են։

2 V. F. Volynets, M. P. Volynets

Կրճատման ռեակցիա ամոնիակին ցինկի փոշու, ալյումինի փոշու կամ Դևարդի համաձուլվածքով խտացված ալկալային լուծույթի առկայության դեպքում: NH3-ը հայտնաբերվում է լակմուսի (կապույտ) կամ ֆենոլֆթալեինի (կարմիր) թղթի միջոցով։ NHj», NOs, SCN», 2_ խանգարում են: MnOj, SIO\~, N02 խանգարում են։

NO3-ի նվազման ռեակցիան դեպի NO^ ցինկի մետաղի նիտրատների գործողության վրա CH3CO0H-ի առկայության դեպքում: Ավելին, NO^-ը հայտնաբերվում է իր բնորոշ ռեակցիաներով (տես վերևում):

Ռեակցիան դիֆենիլամինի (G, Hs)aNH-ի հետ: 4-5 կաթիլ դիֆենիլամինի լուծույթը խտացված H2S04-ի մեջ դնել ժամացույցի ապակու վրա: Մաքուր ապակե ձողի ծայրին ավելացնել մի քիչ վերլուծվող լուծույթ և խառնել: NO3-ի առկայության դեպքում առաջացած ազոտական ​​թթվի կողմից դիֆենիլամինի օքսիդացման պատճառով հայտնվում է ինտենսիվ կապույտ գույն: Նրանք խանգարում են N0^. Cr04~, Mn04, 3_, Fe3+ և այլ օքսիդացնող նյութեր,

2.1.1. Որակական ռեակցիաներ սուլֆիդային անիոնի S 2-.Սուլֆիդներից լուծելի են միայն ալկալային մետաղների և ամոնիումի սուլֆիդները։ Չլուծվող սուլֆիդներն ունեն հատուկ գույն, որով կարելի է նույնացնել այս կամ այն ​​սուլֆիդը։
Գույնը:
MnS - միս (վարդագույն):
ZnS - սպիտակ:
PbS - սև:
Ag 2 S - սև.
CdS - կիտրոնի դեղին:
SnS - շոկոլադ:
HgS (metacinnabar) - սև:
HgS (cinnabar) - կարմիր:
Sb 2 S 3 - նարնջագույն:
Bi 2 S 3 - սև:
Որոշ սուլֆիդներ, չօքսիդացող թթուների հետ փոխազդելիս, առաջացնում են թունավոր գազ՝ ջրածնի սուլֆիդ H 2 S, տհաճ հոտով (փտած ձու).
Na 2 S + 2HBr = 2NaBr + H 2 S
S 2- + 2H + = H 2 S

Իսկ ոմանք դիմացկուն են HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HCOOH, CH 3 COOH լուծույթների նկատմամբ, օրինակ՝ CuS, Cu 2 S, Ag 2 S, HgS, PbS, CdS, Sb 2 S 3, SnS և որոշ ուրիշներ: Բայց դրանք փոխանցվում են կոնցենտրացիան լուծույթի մեջ։ ազոտական ​​թթուն եռալիս (Sb 2 S 3 և HgS-ը լուծվում են ամենադժվարը, իսկ վերջինս շատ ավելի արագ կլուծվի ջրային ռեգիաում).
CuS + 8HNO 3 =t= CuSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

Սուլֆիդային անիոնը կարող է հայտնաբերվել նաև բրոմ ջրի մեջ սուլֆիդային լուծույթ ավելացնելով.
S 2- + Br 2 = S↓ + 2Br -
Ստացված ծծումբը նստում է:

2.1.2. Որակական ռեակցիա սուլֆատ անիոնի SO 4 2-ին. Սուլֆատի անիոնը սովորաբար նստում է կապարի կամ բարիումի կատիոնով.
Pb 2+ + SO 4 2- = PbSO 4 ↓
Կապարի սուլֆատի նստվածքը սպիտակ է:

2.1.3. Որակական ռեակցիա սիլիկատային անիոնի SiO 3 2-.Սիլիկատային անիոնը հեշտությամբ նստում է լուծույթից ապակե զանգվածի տեսքով, երբ ավելացնում են ուժեղ թթուներ.
SiO 3 2- + 2H + = H 2 SiO 3 ↓ (SiO 2 * nH 2 O)

2.1.4. Որակական ռեակցիաներ քլորիդ անիոնի Cl -, բրոմիդ անիոն Br -, յոդիդ անիոն I -տե՛ս «Արծաթի կատիոնի որակական ռեակցիաները Ag +» պարբերությունը:

2.1.5. Որակական ռեակցիա սուլֆիտ անիոնի SO 3 2-.Երբ լուծույթին ավելացվում են ուժեղ թթուներ, ձևավորվում է ծծմբի երկօքսիդ SO2՝ սուր հոտով գազ (վառված լուցկի հոտ).
SO 3 2- + 2H + = SO 2 + H 2 O

2.1.6. Որակական ռեակցիա կարբոնատային անիոնի CO 3 2-.Երբ կարբոնատային լուծույթին ավելացվում են ուժեղ թթուներ, ձևավորվում է ածխածնի երկօքսիդ CO 2, որը մարում է այրվող բեկորը.
CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

2.1.7. Որակական ռեակցիա թիոսուլֆատ անիոնի S 2 O 3 2-.Երբ թիոսուլֆատի լուծույթին ավելացնում են ծծմբի կամ աղաթթվի լուծույթ, առաջանում է ծծմբի երկօքսիդ SO2 և նստում է տարրական ծծումբ S.
S 2 O 3 2- + 2H + = S↓ + SO 2 + H2O

2.1.8. Որակական ռեակցիա քրոմատ անիոնի CrO 4 2-.Երբ բարիումի աղերի լուծույթը ավելացվում է քրոմատի լուծույթին, բարիումի քրոմատի BaCrO 4 դեղին նստվածքը նստում է՝ քայքայվելով խիստ թթվային միջավայրում.
Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
Քրոմատային լուծույթները գունավորվում են դեղին։ Երբ լուծույթը թթվացվում է, գույնը փոխվում է նարնջագույնի, որը համապատասխանում է Cr 2 O 7 2- երկքրոմատ անիոնին:
2CrO 4 2- + 2H + = Cr 2 O 7 2- + H 2 O
Բացի այդ, քրոմատները օքսիդացնող նյութեր են ալկալային և չեզոք միջավայրերում (օքսիդացնող կարողությունները ավելի վատն են, քան դիքրոմատները).
S 2- + CrO 4 2- + H 2 O = S + Cr (OH) 3 + OH -

2.1.9. Որակական ռեակցիա դիքրոմատ անիոնի Cr 2 O 7 2-.Երբ երկքրոմատի լուծույթին ավելացվում է արծաթի աղի լուծույթ, ձևավորվում է նարնջագույն նստվածք Ag 2 Cr 2 O 7.
2Ag + + Cr 2 O 7 2- = Ag 2 Cr 2 O 7 ↓
Դիքրոմատների լուծույթները նարնջագույն են։ Երբ լուծումը ալկալիացվում է, գույնը փոխվում է դեղինի, որը համապատասխանում է քրոմատ անիոնին CrO 4 2-:
Cr 2 O 7 2- + 2OH - = 2CrO 4 2- + H 2 O
Բացի այդ, դիքրոմատները թթվային միջավայրում ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են: Երբ որևէ վերականգնող նյութ ավելացվում է թթվացված երկքրոմատի լուծույթին, լուծույթի գույնը նարնջագույնից կփոխվի կանաչ՝ համապատասխանելով քրոմի (III) Cr 3+ կատիոնին (բրոմի անիոն՝ որպես վերականգնող նյութ).
6Br - + Cr 2 O 7 2- + 14H + = 3Br 2 + 2Cr 3+ + 7H 2 O
Վեցավալենտ քրոմի նկատմամբ տպավորիչ որակական ռեակցիան լուծույթի մուգ կապույտ գունավորումն է, երբ կոն. ջրածնի պերօքսիդ եթերի մեջ: Ձևավորվում է CrO 5 բաղադրության քրոմի պերօքսիդ։

2.2.0. Որակական ռեակցիա պերմանգանատ անիոնի MnO 4 -.Պերմանգանատ անիոնը «դուրս է տալիս» լուծույթի մուգ մանուշակագույն գույնը։ Բացի այդ, պերմանգանատները ամենաուժեղ օքսիդացնող նյութերն են, թթվային միջավայրում դրանք վերածվում են Mn 2+ (մանուշակագույն գույնը անհետանում է), չեզոք միջավայրում՝ Mn +4 (գույնը անհետանում է, MnO 2 մանգանի երկօքսիդի շագանակագույն նստվածք։ նստվածքներ) և ալկալային միջավայրում՝ մինչև MnO 4 2- (լուծույթի գույնը փոխվում է մուգ կանաչի).
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. Որակական ռեակցիա մանգանատային անիոնի MnO 4 2-.Երբ մանգանատի լուծույթը թթվում է, մուգ կանաչ գույնը փոխվում է մուգ մանուշակագույնի, որը համապատասխանում է պերմանգանատ անիոնին MnO 4 -.
3K 2 MnO 4 (r.) + 4HCl (դիլ.) = MnO 2 ↓ + 2KMnO 4 + 4KCl + 2H 2 O

2.2.2. Որակական ռեակցիա ֆոսֆատ անիոնի PO 4 3-.Երբ ֆոսֆատի լուծույթին ավելացվում է արծաթի աղի լուծույթ, արծաթի (I) ֆոսֆատի Ag 3 PO 4 դեղնավուն նստվածքը նստում է.
3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
Արձագանքը երկջրածին ֆոսֆատ անիոնի H 2 PO 4 - նման է:

2.2.3. Որակական ռեակցիա ֆերատային անիոնին FeO 4 2-.Կարմիր բարիումի ֆերատի նստեցումը լուծույթից (ռեակցիան իրականացվում է ալկալային միջավայրում).
Ba 2+ + FeO 4 2- =OH - = BaFeO 4 ↓
Ֆերատները ամենաուժեղ օքսիդացնող նյութերն են (ավելի ուժեղ, քան պերմանգանատները): Կայուն ալկալային միջավայրում, անկայուն թթվային միջավայրում.
4FeO 4 2- + 20H + = 4Fe 3+ + 3O 2 + 10H 2 O

2.2.4. Որակական ռեակցիա նիտրատ անիոնի NO 3 -.Նիտրատները լուծույթում չեն ցուցաբերում օքսիդացնող հատկություն: Բայց երբ լուծույթը թթվացվում է, դրանք կարող են օքսիդանալ, օրինակ՝ պղինձը (լուծույթը սովորաբար թթվում է նոսրացված H 2 SO 4-ով).
3Cu + 2NO 3 - + 8H + = 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O

2.2.5. Որակական ռեակցիա hexacyanoferrate (II) և (III) 4- և 3- իոններին: Fe 2+ պարունակող լուծույթներ ավելացնելիս առաջանում է մուգ կապույտ նստվածք (Turnboole blue, Prussian blue).
K 3 + FeCl 2 = KFe + 2KCl (այս դեպքում նստվածքը բաղկացած է KFe(II), KFe(III), Fe 3 2, Fe 4 3 խառնուրդից):

2.2.6. Որակական ռեակցիա արսենատային անիոնի AsO 4 3-.Ջրի մեջ չլուծվող արծաթի (I) արսենատի Ag 3 AsO 4 ձևավորում, որն ունի «cafe au lait» գույն.
3Ag + + AsO 4 3- = Ag 3 AsO 4 ↓
Ահա անիոնների հիմնական որակական ռեակցիաները. Հաջորդիվ կանդրադառնանք պարզ և բարդ նյութերի որակական ռեակցիաներին:

3. Որակական ռեակցիաներ պարզ և բարդ նյութերի նկատմամբ:Որոշ պարզ և բարդ նյութեր, ինչպես իոնները, հայտնաբերվում են որակական ռեակցիաներով։ Ստորև ես նկարագրելու եմ որոշ նյութերի որակական ռեակցիաները:

3.1.1. Որակական ռեակցիա ջրածնի H2.Հաչում է, երբ այրվող բեկորը բերում եք ջրածնի աղբյուր:

3.1.2. Որակական ռեակցիա N2 ազոտի նկատմամբ.Ազոտի մթնոլորտում այրվող բեկորը մարելը: Երբ Ca(OH) 2-ն անցնում է լուծույթի մեջ, նստվածք չի առաջանում:

3.1.3. Որակական ռեակցիա թթվածնի O 2.Թթվածնի մթնոլորտում մխացող բեկորի վառ բռնկումը:

3.1.4. Որակական ռեակցիա օզոնին O 3.Օզոնի փոխազդեցությունը յոդիդների լուծույթի հետ բյուրեղային յոդի I 2 նստվածքի հետ նստվածքի մեջ.
2KI + O 3 + H 2 O = 2KOH + I 2 ↓ + O 2
Ի տարբերություն օզոնի, այս ռեակցիայի մեջ թթվածինը Ոչ մտնում է.

3.1.5. Որակական ռեակցիա քլորի Cl 2-ին:Քլորը դեղնականաչավուն գազ է՝ շատ տհաճ հոտով։քլորի պակասի փոխազդեցությունը յոդիդների լուծույթների, տարրական յոդի I 2 նստվածքների հետ.
2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2 ↓
Քլորի ավելցուկը կհանգեցնի ստացված յոդի օքսիդացմանը.
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl

3.1.6. Որակական ռեակցիաներ ամոնիակի NH 3.Նշում. այս արձագանքները դպրոցի դասընթացում չեն տրվում: Այնուամենայնիվ, դրանք ամենահուսալի որակական ռեակցիաներն են ամոնիակի նկատմամբ:
Սնդիկի աղի լուծույթով թաթախված թղթի կտորի սևացում (I) Hg 2 +:
Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 = Hg (NH 2) Cl + Hg + NH 4 Cl
Թուղթը սևանում է նուրբ սնդիկի արտազատման պատճառով։

Ամոնիակի փոխազդեցությունը կալիումի տետրայոդոմերկուրատի ալկալային լուծույթի հետ (II) K 2 (Նեսլերի ռեագենտ) :
2K2 + NH3 + 3KOH = I · H 2 O↓ + 7KI + 2H 2 O
Համալիր I · H 2 O-ն ունի շագանակագույն գույն (ժանգի գույն) և նստում է:
Վերջին երկու ռեակցիաները ամենահուսալին են ամոնիակի համար:

Ամոնիակի արձագանքը ջրածնի քլորիդով («ծուխ» առանց կրակի).
NH 3 + HCl = NH 4 Cl

3.1.7. Որակական ռեակցիա ֆոսգենին (ածխածնի քլորիդ, կարբոնիլ քլորիդ) COCl 2.Սպիտակ «ծխի» արտանետում ամոնիակի լուծույթով թաթախված թղթի կտորից.
COCl 2 + 4NH 3 = (NH 2) 2 CO + 2NH 4 Cl

3.1.8. Որակական ռեակցիա ածխածնի երկօքսիդին (ածխածնի օքսիդ) CO.Լուծույթի ամպամածությունը, երբ ածխածնի օքսիդը անցնում է պալադիումի (II) քլորիդի լուծույթի մեջ.
PdCl 2 + CO + H 2 O = CO 2 + 2HCl + Pd↓

3.1.9. Որակական ռեակցիա ածխածնի երկօքսիդին (ածխածնի երկօքսիդ) CO 2.Ածխածնի երկօքսիդի մթնոլորտում մխացող բեկորը մարելը:
Անցնելով ածխածնի երկօքսիդը խարխլված կրաքարի Ca(OH) 2 լուծույթի մեջ.
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
Հետագա անցումը կհանգեցնի նստվածքի տարրալուծմանը.
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2

3.2.1. Որակական ռեակցիա ազոտի օքսիդին (II) NO.Ազոտի օքսիդը (II) շատ զգայուն է մթնոլորտի թթվածնի նկատմամբ, հետևաբար օդում դառնում է դարչնագույն՝ օքսիդանալով ազոտի օքսիդի (IV) NO 2:
2NO + O 2 = 2NO 2