Примеры качественных реакций на катионы

Аналитическая химия

Теоретические основы аналитической химии.

Качественный химический анализ.

Количественный химический анализ.

Физико химические методы анализа.

1. Теоретические основы аналитической химии.

Определение элементного состава материальных объектов называют элементным анализом. Установление строения химических соединений и их смесей на молекулярном уровне называют молекулярным анализом. Одним из видов молекулярного анализа химических соединений является структурный анализ, направленный на исследование пространственного атомного строения веществ, установление эмпирических формул, молекулярных масс и др. В задачи аналитической химии входит определение характеристик органических, неорганических и биохимических объектов. Анализ органических соединений по функциональным группам называют функциональным анализом

Качественный химический анализ.

Лакмус (от нидерл. lakmoes) — красящее вещество природного происхождения, один из первых и наиболее широко известных кислотно-основных индикаторов.

В чистом виде представляет собой тёмный порошок со слабым запахом нашатырного спирта. Хорошо растворяется в чистой воде, образуя растворы фиолетового цвета. В кислых средах (pH<4,5) лакмус приобретает красную окраску, в щелочных (pH>8,3) — синюю.

Метиловый оранжевый (метилоранж, гелиантин, 4-(4-диметиламинофенилазо) бензолсульфонат натрия) — это органический синтетический краситель группы азокрасителей. Молярная масса 304 г/моль. Внешний вид при обычных условиях: оранжево-жёлтые листочки или порошок, чешуйки. Метилоранж растворим в воде 0,2 г на 100 г, лучше в горячей.

В растворах с рН 2 абсорбирует свет в λmax 505 нм.

Переход окраски в водных растворах от красной к оранжево-жёлтой наблюдается в области рН 3, 1 — 4, 4 (в кислой среде красный, в щелочной — жёлтый).

На интервал перехода окраски влияют: температура, наличие в растворе солей, органических растворителей, белковых веществ и других. Влияние температуры наиболее значительно для индикаторов, являющихся слабыми основаниями: например, для метилового оранжевого при комнатной температуре окраска изменяется в пределах рН 3,1 — 4,4, а при 100°С — в пределах рН 2, 5 — 3,7.

Спектрофотометрия широко применяется при изучении строения и состава различных соединений (комплексов, красителей, аналитических реагентов и др.), для качественного анализа.

Примеры качественных реакций на катионы

Катион	Воздействие и реактив	Наблюдаемая реакция
Li +	Пламя	Карминово-красное окрашивание
Na +	Пламя	Жёлтое окрашивание
K +	Пламя	Фиолетовое окрашивание
Ca2 +	Пламя	Кирпично-красное окрашивание
Sr2 +	Пламя	Карминово-красное окрашивание
Ba2 +	1. Пламя 2.	1. Жёлто-зелёное окрашивание 2. Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах
Cu2 +	Вода	Гидратированные ионы Cu2 + имеют голубую окраску
Pb2 +	S2 −	Выпадение чёрного осадка
Ag +	Cl −	Выпадение белого осадка
Fe2 +	Гексациано-феррат (III) калия K3[Fe(CN)6]	Выпадение синего осадка