Analiza jakościowa służy do identyfikacji i rozdzielenia kationy i aniony w próbce substancji. w odróżnieniu analiza ilościowa, która ma na celu określenie ilości lub ilości próbki, analiza jakościowa jest opisową formą analizy. W warunkach edukacyjnych stężenia zidentyfikowanych jonów wynoszą około 0,01 M w roztworze wodnym. Poziom jakościowy „semimikro” wykorzystuje metody stosowane do wykrywania 1-2 mg jonu w 5 ml roztworu.
Chociaż istnieją metody analizy jakościowej stosowane do identyfikacji cząsteczek kowalencyjnych, większość związków kowalencyjnych może być zidentyfikowane i odróżnione od siebie za pomocą właściwości fizycznych, takich jak współczynnik załamania światła i topnienie punkt.
Techniki laboratoryjne dla pół-mikro jakościowej analizy
Łatwo jest zanieczyścić próbkę za pomocą złej techniki laboratoryjnej, dlatego ważne jest przestrzeganie pewnych zasad:
- Nie używaj wody z kranu. Zamiast tego używaj wody destylowanej lub wody dejonizowanej.
- Szkło musi być czyste przed użyciem. Suszenie nie jest konieczne.
- Nie wkładaj końcówki zakraplacza odczynnika do ust probówki. Odmierzyć odczynnik z góry wargi probówki, aby uniknąć zanieczyszczenia.
- Wymieszaj roztwory, strzepując probówkę. Nigdy nie zakrywaj probówki palcem i potrząsaj probówką. Unikaj narażania się na próbkę.
Etapy analizy jakościowej
- Jeśli próbka jest prezentowana jako ciało stałe (sól), ważne jest, aby zwrócić uwagę na kształt i kolor dowolnych kryształów.
- Odczynniki służą do rozdzielania kationów na grupy powiązanych elementów.
- Jony w grupie są od siebie oddzielone. Po każdym etapie rozdziału przeprowadzany jest test w celu potwierdzenia, że niektóre jony rzeczywiście zostały usunięte. Test nie jest przeprowadzany na oryginalnej próbce!
- Rozdzielenia opierają się na różnych właściwościach jonów. Mogą one obejmować reakcje redoks w celu zmiany stanu utlenienia, różnej rozpuszczalności w kwasie, zasadzie lub wodzie lub wytrącania niektórych jonów.
Przykładowy protokół analizy jakościowej
Najpierw jony są usuwane w grupach od początkowej roztwór wodny. Po oddzieleniu każdej grupy przeprowadzane są testy dla poszczególnych jonów w każdej grupie. Oto typowa grupa kationów:
Grupa I: Ag+, Hg22+, Pb2+
Wytrącony w 1 M HCl
Grupa II: Bi3+, Płyta CD2+, Cu2+, Hg2+, (Pb2+), Sb3+ i Sb5+, Sn2+ i Sn4+
Wytrącony w 0,1 M H2Roztwór S o pH 0,5
Grupa III: Al3+, (Płyta CD2+), Co2+, Cr3+, Fe2+ i Fe3+, Mn2+, Ni2+, Zn2+
Wytrącony w 0,1 M H2Roztwór S o pH 9
Grupa IV: Ba2+, Ca2+, K+, Mg2+, Na+, NH4+
Ba2+, Ca2+i Mg2+ wytrąca się w 0,2 M (NH4)2WSPÓŁ3 roztwór o pH 10; pozostałe jony są rozpuszczalne
Wiele odczynników są wykorzystywane w analizie jakościowej, ale tylko nieliczne są zaangażowane w prawie każdą procedurę grupową. Cztery najczęściej stosowane odczynniki to 6 M HCl, 6 M HNO3, 6 M NaOH, 6 M NH3. Zrozumienie zastosowania odczynników jest pomocne przy planowaniu analizy.
Wspólne odczynniki analizy jakościowej
Odczynnik | Efekty |
6 M HCl | Zwiększa [H+] Zwiększa [Cl-] Zmniejsza [OH-] Rozpuszcza nierozpuszczalne węglany, chromiany, wodorotlenki, niektóre siarczany Niszczy hydroksy i NH3 kompleksy Wytrąca nierozpuszczalne chlorki |
6 M HNO3 | Zwiększa [H+] Zmniejsza [OH-] Rozpuszcza nierozpuszczalne węglany, chromiany i wodorotlenki Rozpuszcza nierozpuszczalne siarczki poprzez utlenianie jonu siarczkowego Niszczy kompleksy hydroksy i amoniaku Dobry utleniacz, gdy jest gorący |
6 M NaOH | Zwiększa [OH-] Zmniejsza [H+] Tworzy hydroksy kompleksy Wytrąca nierozpuszczalne wodorotlenki |
6M NH3 | Zwiększa [NH3] Zwiększa [OH-] Zmniejsza [H+] Wytrąca nierozpuszczalne wodorotlenki Formularze NH3 kompleksy Tworzy podstawowy bufor z NH4+ |