Якасныя рэакцыі

Такі падзел навукі, як аналітычная хімія, вывучае склад і структуру хімічных рэчываў. Ён ужываецца для даследавання невядомага злучэння або сумесі. Якасны аналіз дазваляе вызначыць прысутнасць ці адсутнасць элементаў або радыкалаў у хімічным злучэнні, а колькасны аналіз ўключае ў сябе вызначэнне зместу хімічнага рэчыва ў аналізаваным узоры, гэта значыць колькасць складнікаў сумесь кампанентаў. Для якаснага аналізу выкарыстоўваюць характэрныя для пэўных элементаў хімічныя рэакцыі, якія лёгка выканаць. Якасныя рэакцыі дазваляюць назіраць чаканыя эфекты або адсутнасць іх.

Аналітычная хімія займаецца распрацоўкай новых і удасканаленнем існых метадаў аналізу, іх практычным прымяненнем, а таксама вывучэннем тэарэтычных асноў аналітычных працэсаў. Спецыялісты ў гэтай галіне валодаюць хімічнымі, фізічнымі і фізіка-хімічнымі метадамі аналізу. У аснове многіх з іх ляжаць якасныя рэакцыі, якія выкарыстоўваюцца для выяўлення радыкалаў і элементаў, а таксама злучэнняў, якія ўваходзяць у склад доследных узораў. Для вывучэння якаснага і колькаснага складу прымяняюцца:

• элементарны аналіз (вызначаецца элементная склад);
• малекулярны аналіз (усталёўваецца будова хімічных злучэнняў на малекулярным узроўні);
• структурны аналіз (адзін з відаў малекулярнага аналізу, даследуе прасторавае будынак атамаў і малекул, іх малекулярныя масы і эмпірычныя формулы);
• функцыянальны аналіз (арганічныя злучэнні вывучаюцца па функцыянальных групах).

Такім чынам, могуць распазнавацца як неарганічныя, так і арганічныя злучэнні. У прысутнасці канкрэтных элементаў можа з'яўляцца або знікаць афарбоўка, вылучацца або растварацца асадак, назірацца вылучэнне бурбалак газу і іншае. Калі якасныя рэакцыі падабраныя правільна, то ёсць сэлектыўныя (выбарчыя) у адносінах да пэўнага катыёнаў або аніёнаў, а таксама высокаадчувальны (гэта значыць парог выяўлення дазваляе ўсталёўваць малыя колькасці), то вынікам будзе дакладны вынік - заключэнне аб прысутнасці ці адсутнасці ва ўзоры элемента або рэчывы . У аснове такога аналізу водных раствораў ляжаць вядомыя іённыя якасныя рэакцыі.

Для неарганічных злучэнняў яны часта працякаюць у водных растворах, але ў выпадку з катыёнамі шчолачных металаў выяўленне праводзяць пры унясенні сухіх соляў у сярэднюю (самую гарачую) частка полымя спіртоўкі. Катыёны літыя (Li +) афарбуюць полымя ў цёмна-ружовы колер. Катыёны калія (K +) - у фіялетавы, натрыю (Na +) - у жоўты, рубідыя (Rb +) - у чырвоны, цэзія (Cs +) - у блакітны. Якасныя рэакцыі на катыёны можна праводзіць для соляў барыю: прысутнасць катыёнаў барыю (Ba2 +) усталёўваецца даданнем рэактыва з сульфат-іёнамі (SO42-), так як ўтварыўся сульфат барыю выпадзе ў асадак белага колеру, які не раствараецца ў кіслотах: Ba2 + + SO42- → BaSO4 ↓. Прысутнасць катыёнаў свінцу (Pb2 +) выяўляюцца пры ўздзеянні на водны раствор солі сульфід (S2-), у выніку ўтвараецца сульфід свінцу, які выпадае ў выглядзе асадка чорнага колеру: Pb2 + + S2- → PbS ↓. Такіх вядомых якасных рэакцый, як на катыёны, так і на аніёны вельмі шмат, і яны апісаны ў аналітычнай хіміі.

Выбіраючы якасныя рэакцыі для тэставання ўзору, карысна ведаць агульныя правілы растваральнасці хімічных злучэнняў:

1. Усе нітраты з'яўляюцца растваральнымі.
2. Практычна ўсе солі калію, натрыю і амонія растваральныя.
3. Усе хларыды, браміду і ёдыду растваральныя, за выключэннем галагенідаў срэбра, ртуці (I) і свінцу (II).
4. Усе сульфаты растваральныя, за выключэннем сульфатаў барыю, стронцыю і свінцу (II), якія з'яўляюцца нерастваральнымі, і сульфатаў кальцыя і срэбра, якія з'яўляюцца умерана растваральнымі.
5. Усе карбанаты, сульфиты і фасфаты не раствараюцца за выключэннем карбанатаў, сульфитов і фасфатаў калію, натрыю і амонія.
6. Усе сульфіды нерастваральныя, за выключэннем сульфідаў шчолачных металаў, шчолачназямельныя металаў і амонія.
7. Усе гідраксіды нерастваральныя за выключэннем гідраксідаў шчолачных металаў. Гідравокісу стронцыю, кальцыя і барыю умерана растваральныя.

Такія арганічныя рэчывы, як Алка (гранічныя вуглевадароды) або алкены (непредельные вуглевадароды) можна выявіць пры дапамозе раствора перманганата калія, які ў першым выпадку не зменіць сваю афарбоўку, так як парафінавыя вуглевадароды з перманганатом на холадзе не рэагуюць. У другім выпадку раствор абясколерыць з-за праходжання рэакцыі Вагнера (напрыклад, з этыленам): 2KMnO4 + 3C2H4 + 4H2O - → 2KOH + 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 ↓. У выніку выпадае асадак двухвокісу марганцу, які мае буры колер. Вавёркі з'яўляюцца складанымі арганічнымі злучэннямі, якія забяспечваюць жыццядзейнасць любога жывога арганізма. Іх велізарнае мноства, вызначэнне іх мае вялікае практычнае значэнне. Для гэтых мэтаў выкарыстоўваюцца якасныя рэакцыі на вавёркі, яны дзеляцца на каляровыя і імянныя. З іх дапамогай вызначаюцца не самі вавёркі, а амінакіслоты, якія ўваходзяць у іх склад.