Kvalitatīvas reakcijas ķīmijā. Kvalitatīvas reakcijas uz neorganiskām vielām un joniem

1. Kvalitatīva reakcija uz alkāniem.Nav grūti noteikt, vai kāda viela maisījumā vai tīrā veidā ir alkāni. Lai to izdarītu, gāzi vai nu aizdedzina - alkānu sadegšanu pavada zila liesma, vai arī izlaiž cauri kālija permanganāta šķīdumu. Alkānus aukstumā neoksidē kālija permanganāts, kā rezultātā šķīdums nemainīs krāsu.

2. Kvalitatīva reakcija uz alkēniem.Lai pārbaudītu alkēna klātbūtni, tas jāievada kālija permanganāta šķīdumā(Vāgnera reakcija). Reakcijas laikā šķīdums kļūst bezkrāsains, izgulsnējas brūns mangāna dioksīds MnO. 2 (reakcija uz etilēna piemēru):
3C
2H4 + 2KMnO4 + 4H2O --> 3CH 2OH-CH 2OH + 2KOH + 2MnO 2 ↓

Arī alkēni atkrāso broma ūdeni:
C 2H4 + Br2 -> C2H4Br2
Broma ūdens kļūst bezkrāsains, veidojas dibroma atvasinājums.

3. Kvalitatīva reakcija uz alkīniem.Alkīnus var noteikt arī ar Vāgnera reakciju vai izmantojot broma ūdeni:

3C 2H 2 + 8KMnO 4 --> 3KOOC-COOK + 8MnO 2 ↓ + 2KOH + 2H2O
C 2 H 2 + 2Br 2 --> C 2 H 2 Br 4

Alkīni ar trīskāršo saitipie visattālākā oglekļa atomareaģē ar sudraba oksīda amonjaka šķīdumu (diamīna sudraba (I) hidroksīds)(Tollensa reaģents):
C 2 H 2 + 2OH ---> Ag 2 C 2 ↓ + 4NH 3 + 2H 2 O

Iegūtais sudraba (I) acetilenīds nogulsnējas.
Alkīni, kuriem šajā reakcijā ir trīskāršā saite (R-C-=C-R). neienāc.
Šī alkīnu spēja - aizstāt protonu ar metāla atomu, piemēram, skābēm - ir saistīta ar to, ka oglekļa atoms atrodas sp-hibridizācijas stāvoklī un oglekļa atoma elektronegativitāte šajā stāvoklī ir tāda pati kā slāpeklis. Rezultātā oglekļa atoms kļūst vairāk bagātināts ar elektronu blīvumu un protons kļūst kustīgs.

4. Kvalitatīva reakcija uz aldehīdiem.Viena no interesantākajām kvalitatīvajām reakcijām organiskajā ķīmijā attiecībā uz aldehīdiem ir paredzēta tikai tādu savienojumu identificēšanai, kas satur aldehīdu grupu. Aldehīdam pievieno sudraba oksīda amonjaka šķīdumu, reakcija notiek karsējot:
CH
3 -CHO + 2OH -t-> CH 3 -COOH + 2Ag ↓ + 4NH 3 + H 2 O
Ja eksperiments tiek veikts pareizi, tad sudrabs, kas izceļas, pārklāj kolbu ar vienmērīgu slāni, radot spoguļa efektu. Tāpēc reakcija tiek saukta
sudraba spoguļa reakcija.
Piezīme. Sudraba spoguļa reakcija var noteikt arī metāna (skudrskābes) HCOOH. Kāds skābei ar to sakars, ja mēs runājam par aldehīdiem? Tas ir vienkārši: skudrskābe ir vienīgā karbonskābe, kas satur gan aldehīdu, gan karboksilgrupas:

Reakcijas laikā metānskābe tiek oksidēta par ogļskābi, kas sadalās oglekļa dioksīdā un ūdenī:
HCOOH + 2OH -t-> CO 2 + 2H 2 O + 4NH3 + 2Ag↓
Papildus sudraba spoguļa reakcijai notiek arī reakcija ar vara (II) hidroksīdu Cu (OH)
2 . Lai to izdarītu, svaigi pagatavotam vara (II) hidroksīdam pievieno aldehīdu un maisījumu karsē:
CuSO
4 + 2NaOH --> Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ↓
CH 3 -CHO + 2Cu(OH) 2 -t-> CH 3 -COOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O
Vara oksīds (I) Cu izgulsnējas
2 O - sarkanas nogulsnes.

Vēl viena aldehīdu noteikšanas metode ir reakcija ar sārmainu kālija tetrajodomerkurāta (II) šķīdumu, kas mums pazīstams no iepriekšējā raksta kā Neslera reaģents:
CH 3 -CHO + K 2 + 3KOH --> CH 3 -COOK + Hg↓ + 4KI + 2H 2 O

Kad fuksīna sērskābes šķīdumam pievieno aldehīdu, šķīdums kļūst gaiši purpursarkans.

5. Kvalitatīvas reakcijas uz spirtiem.Spirti pēc hidroksilgrupu skaita ir viens, divi, daudzvērtīgi. Viena un daudzatomu reakcijas ir atšķirīgas.

Kvalitatīvas reakcijas uz vienvērtīgajiem spirtiem:
Vienkāršākā kvalitatīvā reakcija uz spirtiem ir spirta oksidēšana ar vara oksīdu. Lai to izdarītu, spirta tvaiki tiek izlaisti pa karstu vara oksīdu. Tad iegūtais aldehīds tiek uztverts ar fuksīna sērskābi, šķīdums kļūst purpursarkans:
CH 3 -CH 2 -OH + CuO -t-> CH 3 -CHO + Cu + H 2 O

Alkoholus identificē pēc Lūkasa testa – konc. sālsskābes un cinka hlorīda šķīdums. Kad šādā šķīdumā tiek ievadīts sekundārais vai terciārais spirts, veidojas attiecīgā alkilhlorīda eļļainas nogulsnes:
CH 3 -CHOH-CH3 + HCl -ZnCl2 -> CH3 -CHCl-CH3 ↓ + H2O
Primārie spirti nereaģē.

Vēl viena labi zināma metode ir jodoforma tests:
CH 3 -CH 2 -OH + 4I 2 + 6NaOH --> CHI 3 ↓ + 5NaI + HCOONa + 5H 2 O

Kvalitatīvas reakcijas uz daudzvērtīgajiem spirtiem.
Vispazīstamākā kvalitatīvā reakcija uz daudzvērtīgajiem spirtiem ir to mijiedarbība ar vara (II) hidroksīdu. Hidroksīds izšķīst, veidojas tumšs helātu komplekss. zilā krāsā. Lūdzu, ņemiet vērā, ka atšķirībā no aldehīdiem daudzvērtīgie spirti reaģē ar vara (II) hidroksīdu bez karsēšanas. Piemēram, pievienojot glicerīnu, veidojas vara (II) glicerāts:

6. Kvalitatīvas reakcijas karbonskābēm.Uz karbonskābēm parasti tiek uzsvērta krāsainu nogulšņu veidošanās ar smagajiem metāliem. Bet vispiemērotākā metāna skābes kvalitatīvā reakcija ir HCOOH. Pievienojot koncentrētu sērskābi H 2 SO 4 Skudrskābes šķīdums rada oglekļa monoksīdu un ūdeni:
HCOOH-H
2 SO 4 -> CO + H 2 O
Oglekļa monoksīds var aizdegties. Degoša zila liesma:
2CO+O
2 -t-> 2CO 2

No daudzbāziskām skābēm apsveriet kvalitatīvu reakciju uz skābeņskābes H 2C2O4 (HOOC-COOH). Ja skābeņskābes šķīdumam pievieno vara (II) sāls šķīdumu, nogulsnēs vara (II) oksalāta nogulsnes:
Cu
2+ + C 2 O 4 2- --> CuC 2 O 4 ↓

Skābeņskābi, tāpat kā skudrskābi, sadala koncentrēta sērskābe:
H 2 C 2 O 4 -- H 2 SO 4 -> CO + CO 2 + H 2 O

7. Kvalitatīvas reakcijas uz amīniem.Nav kvalitatīvas reakcijas uz amīniem (izņemot anilīnu). Amīna klātbūtni var pierādīt, iekrāsojot zilu lakmusu. Ja amīnus nevar noteikt, tad ir iespējams atšķirt primāro amīnu no sekundārā, mijiedarbojoties ar slāpekļskābi HNO 2 . Vispirms tas jāpagatavo un pēc tam jāpievieno amīns:
NaNO
2 + HCl --> NaCl + HNO 2
Primārais dot slāpekli N
2 :
CH 3 -NH 2 + HNO 2 --> CH 3 -OH + N 2 + H 2 O

Sekundārie - alkilnitrozamīni - vielas ar asu smaku (piemēram, dimetilnitrozoamīns):
CH 3 -NH-CH 3 + HNO 2 --> CH 3 -N (NO) -CH 3 + H 2 O

Terciārie amīni vieglos apstākļos ar HNO 2 neatbild.

Pievienojot broma ūdeni, anilīns veido nogulsnes:
C 6 H 5 NH 2 + 3Br 2 --> C6H 2 NH 2 (Br) 3 ↓ + 3 HBr

Anilīnu var noteikt arī pēc ceriņu krāsas, kad tiek pievienots balinātājs.

8. Kvalitatīvas reakcijas uz fenolu.Fenolu vislabāk nosaka dzelzs (III) hlorīds – veidojas violeta šķīduma krāsa. to labākā metode fenola noteikšana, tk. reakcija ir ļoti jutīga.

Arī fenols kopā ar anilīnu rada dzeltenīgas nogulsnes, kad broms - 2,4,6 - tribromfenols tiek ievadīts ūdens šķīdumā:
C 6 H 5 OH + 3Br 2 --> C 6 H 2 OH(Br) 3 ↓ + 3 HBr

Fenoli, reaģējot ar aldehīdu skābā vidē, dod fenola-aldehīda sveķus. Šajā gadījumā veidojas mīkstas porainas fenola-aldehīda sveķu masas.(polikondensācijas reakcija).

9. Kvalitatīva reakcija uz alkilhlorīdiem.Vielas, kas satur hloru, var iekrāsot liesmu zaļa krāsa. Lai to izdarītu, iemērciet vara stiepli alkilhlorīda ūdenī un uzlieciet to uz liesmas.(Belšteina tests).

10. Kvalitatīva reakcija uz ogļhidrātiem.Lielākajai daļai ogļhidrātu ir aldehīdu un hidroksilgrupas, tāpēc tos raksturo visas aldehīdu un daudzvērtīgo spirtu reakcijas.
Ir veids, kas palīdz atšķirt glikozi un fruktozi -
Seļivanova pārbaudījums. Lai atšķirtu šos ogļhidrātus, tiem pievieno rezorcīna un sālsskābes maisījumu. Reaģē ar fruktozes maisījumu, kamēr šķīdums kļūst sārtināts.

Joda klātbūtnē ciete kļūst tumši zila. Krāsa pazūd karsējot un atkal parādās pēc dzesēšanas.

11. Kvalitatīva reakcija uz olbaltumvielām.Olbaltumvielas galvenokārt nosaka reakcijas, kuru pamatā ir traipi.
ksantoproteīna reakcija.Šī reakcija nosaka aromātiskās aminoskābes, kas iekļautas olbaltumvielās (piemēram, tirozīns):
(OH)C
6 H 4 CH(NH 2 )COOH + HNO 3 --H 2 SO 4 --> (OH)C 6 H 3 (NO 2 )CH(NH 2 )COOH↓ + H2O - izgulsnējas dzeltena krāsa.
(OH)C
6 H 3 (NO 2 )CH(NH 2 )COOH + 2NaOH ---> (ONa)C 6 H3 (NO 2 )CH(NH 2 )COONa + H2O - šķīdums kļūst oranžs.

Sēru saturošu aminoskābju noteikšana:
Proteīns + (CH 3 COO) 2 Pb -NaOH-> PbS↓ (melnas nogulsnes).

Biureta reakcija peptīdu saites (CO-NH) noteikšanai:
Olbaltumvielas + CuSO 4 + NaOH --> sarkanvioleta krāsojums.

Degšanas smaka:
Olbaltumvielas --grauzdēšana --> smirdušas vilnas smarža.


Video kursā "Saņem A" ir iekļautas visas veiksmīgai veiksmei nepieciešamās tēmas nokārtojot eksāmenu matemātikā par 60-65 ballēm. Pilnīgi visi profila USE uzdevumi 1-13 matemātikā. Piemērots arī matemātikas pamata USE nokārtošanai. Ja vēlies eksāmenu nokārtot ar 90-100 punktiem, 1.daļa jāatrisina 30 minūtēs un bez kļūdām!

Sagatavošanas kurss eksāmenam 10.-11.klasei, kā arī skolotājiem. Viss nepieciešamais, lai atrisinātu eksāmena 1. daļu matemātikā (pirmās 12 problēmas) un 13. uzdevumu (trigonometrija). Un tas ir vairāk nekā 70 punkti vienotajā valsts eksāmenā, un bez tiem nevar iztikt ne simt ballu students, ne humānists.

Visa nepieciešamā teorija. Eksāmena ātrie risinājumi, lamatas un noslēpumi. Analizēti visi būtiskie FIPI bankas 1. daļas uzdevumi. Kurss pilnībā atbilst USE-2018 prasībām.

Kursā ir 5 lielas tēmas, katra 2,5 stundas. Katra tēma ir sniegta no nulles, vienkārši un skaidri.

Simtiem eksāmenu uzdevumu. Teksta uzdevumi un varbūtību teorija. Vienkārši un viegli iegaumējami problēmu risināšanas algoritmi. Ģeometrija. Teorija, izziņas materiāls, visu veidu USE uzdevumu analīze. Stereometrija. Viltīgi triki risināšanai, noderīgas blēžu lapas, telpiskās iztēles attīstīšana. Trigonometrija no nulles - līdz 13. uzdevumam. Sapratne, nevis pieblīvēšanās. Sarežģītu jēdzienu vizuāls skaidrojums. Algebra. Saknes, pakāpes un logaritmi, funkcija un atvasinājums. Pamatne risinājumam izaicinošus uzdevumus 2 eksāmena daļas.

Iedomāsimies šādu situāciju:

Jūs strādājat laboratorijā un nolemjat veikt eksperimentu. Lai to izdarītu, jūs atvērāt skapi ar reaģentiem un pēkšņi vienā no plauktiem ieraudzījāt šādu attēlu. Divām reaģentu burciņām bija nolobītas etiķetes, kuras tika droši atstātas blakus. Tajā pašā laikā vairs nav iespējams precīzi noteikt, kura burka kurai etiķetei atbilst, un vielu ārējās pazīmes, pēc kurām tās varētu atšķirt, ir vienādas.

Šajā gadījumā problēmu var atrisināt, izmantojot t.s kvalitatīvas reakcijas.

Kvalitatīvas reakcijas sauc tādas reakcijas, kas ļauj atšķirt vienu vielu no citas, kā arī noskaidrot nezināmu vielu kvalitatīvo sastāvu.

Piemēram, ir zināms, ka dažu metālu katjoni, pievienojot degļa liesmai to sāļus, iekrāso to noteiktā krāsā:

Šī metode var darboties tikai tad, ja atšķiramās vielas dažādos veidos maina liesmas krāsu vai viena no tām nemaina krāsu vispār.

Bet, teiksim, kā laime, jūsu noteiktās vielas nekrāso liesmas krāsu vai arī iekrāso to tādā pašā krāsā.

Šādos gadījumos vielas būs jānošķir, izmantojot citus reaģentus.

Kādā gadījumā mēs varam atšķirt vienu vielu no citas ar jebkura reaģenta palīdzību?

Ir divas iespējas:

  • Viena viela reaģē ar pievienoto reaģentu, bet otra nereaģē. Tajā pašā laikā ir jābūt skaidri redzamam, ka vienas no izejvielām reakcija ar pievienoto reaģentu patiešām ir pagājusi, tas ir, tiek novērota kāda ārēja tās pazīme - ir izveidojušās nogulsnes, izdalījusies gāze, ir notikusi krāsas maiņa utt.

Piemēram, nav iespējams atšķirt ūdeni no nātrija hidroksīda šķīduma, izmantojot sālsskābi, neskatoties uz to, ka sārmi lieliski reaģē ar skābēm:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

Tas ir saistīts ar to, ka nav ārēju reakcijas pazīmju. Caurspīdīgs bezkrāsains sālsskābes šķīdums, sajaucot ar bezkrāsainu hidroksīda šķīdumu, veido tādu pašu caurspīdīgu šķīdumu:

Bet, no otras puses, ūdeni var atšķirt no sārmu ūdens šķīduma, piemēram, izmantojot magnija hlorīda šķīdumu - šajā reakcijā veidojas baltas nogulsnes:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) vielas var arī atšķirt vienu no otras, ja tās abas reaģē ar pievienoto reaģentu, bet to dara dažādi.

Piemēram, nātrija karbonāta šķīdumu var atšķirt no sudraba nitrāta šķīduma, izmantojot sālsskābes šķīdumu.

sālsskābe reaģē ar nātrija karbonātu, izdalot bezkrāsainu, bez smaržas gāzi – oglekļa dioksīdu (CO 2):

2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

un ar sudraba nitrātu, veidojot baltas sierveidīgas nogulsnes AgCl

HCl + AgNO 3 \u003d HNO 3 + AgCl ↓

Tālāk esošajās tabulās ir parādītas dažādas iespējas noteiktu jonu noteikšanai:

Kvalitatīvas reakcijas uz katjoniem

Katjons Reaģents Reakcijas pazīme
Ba 2+ SO 4 2-

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓

Cu2+ 1) zilas krāsas nokrišņi:

Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓

2) Melnas krāsas nokrišņi:

Cu 2+ + S 2- \u003d CuS ↓

Pb 2+ S2- Melnas krāsas nokrišņi:

Pb 2+ + S 2- = PbS↓

Ag+ Cl-

Baltu nogulšņu nogulsnes, kas nešķīst HNO 3, bet šķīst amonjakā NH 3 H 2 O:

Ag + + Cl − → AgCl↓

Fe2+

2) Kālija heksacianoferāts (III) (sarkanais asins sāls) K 3

1) Baltu nokrišņu nokrišņi, kas gaisā kļūst zaļi:

Fe 2+ + 2OH - \u003d Fe (OH) 2 ↓

2) zilu nokrišņu nokrišņi (turnbull blue):

K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓

Fe3+

2) Kālija heksacianoferāts (II) (dzeltenais asins sāls) K 4

3) Rodanīda jonu SCN −

1) brūnas krāsas nokrišņi:

Fe 3+ + 3OH - \u003d Fe (OH) 3 ↓

2) zilas nogulsnes (Prūsijas zilā) nokrišņi:

K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓

3) intensīvas sarkanas (asins sarkanas) krāsojuma parādīšanās:

Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3

Al 3+ Sārmi (hidroksīda amfotēras īpašības)

Baltu alumīnija hidroksīda nogulšņu nogulsnēšanās, pievienojot nelielu daudzumu sārma:

OH - + Al 3+ \u003d Al (OH) 3

un tā izbeigšana pēc turpmākas pievienošanas:

Al(OH)3 + NaOH = Na

NH4+ OH − , apkure Gāzes emisija ar asu smaku:

NH 4 + + OH - \u003d NH 3 + H 2 O

Zils mitrs lakmusa papīrs

H+
(skāba vide)

Rādītāji:

− lakmuss

- metiloranžs

Sarkans krāsojums

Kvalitatīvas reakcijas uz anjoniem

Anjons Trieciens vai reaģents Reakcijas zīme. Reakcijas vienādojums
SO 4 2- Ba 2+

Baltu, skābēs nešķīstošu nogulšņu nogulsnes:

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓

Nr 3 -

1) Pievieno H 2 SO 4 (konc.) un Cu, karsē

2) H 2 SO 4 + FeSO 4 maisījums

1) Zilā šķīduma veidošanās, kas satur Cu 2+ jonus, brūnās gāzes izdalīšanās (NO 2)

2) Nitrozo-dzelzs sulfāta (II) 2+ krāsas izskats. Violeta līdz brūna krāsa (brūna gredzena reakcija)

PO 4 3- Ag+

Gaiši dzeltenu nogulšņu nogulsnēšanās neitrālā vidē:

3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓

CrO 4 2- Ba 2+

Dzeltenu nogulšņu nogulsnes, kas nešķīst etiķskābē, bet šķīst HCl:

Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓

S2- Pb 2+

Melni nokrišņi:

Pb 2+ + S 2- = PbS↓

CO 3 2-

1) Baltu, skābēs šķīstošu nogulsņu nogulsnēšanās:

Ca 2+ + CO 3 2- \u003d CaCO 3 ↓

2) Bezkrāsainas gāzes emisija ("vārīšanās"), izraisot kaļķa ūdens duļķainību:

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

CO2 Kaļķu ūdens Ca(OH) 2

Baltu nogulšņu nogulsnēšanās un to izšķīšana tālāk CO 2 pārejot:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

SO 3 2- H+

SO 2 gāzes izdalīšanās ar raksturīgu asu smaku (SO 2):

2H + + SO 3 2- \u003d H 2 O + SO 2

F- Ca2+

Baltu nogulšņu nokrišņi:

Ca 2+ + 2F - = CaF 2 ↓

Cl- Ag+

Baltu sierveidīgu nogulšņu nogulsnes, kas nešķīst HNO 3, bet šķīst NH 3 H 2 O (konc.):

Ag + + Cl - = AgCl↓

AgCl + 2 (NH 3 H 2 O) =)