Kvalitative reaktioner

En sådan filial af videnskab, som analytisk kemi, studerer sammensætningen og strukturen af kemikalier. Det bruges til at studere en ukendt forbindelse eller blanding. Kvalitativ analyse gør det muligt at bestemme tilstedeværelsen eller fraværet af elementer eller radikaler i en kemisk forbindelse, og den kvantitative analyse involverer bestemmelse af indholdet af kemikaliet i prøven, som skal analyseres, dvs. mængden af bestanddelblandingen. Til kvalitativ analyse anvendes kemiske reaktioner, som er karakteristiske for visse elementer, der er lette at udføre. Kvalitative reaktioner gør det muligt at observere de forventede virkninger eller deres fravær.

Analytisk kemi beskæftiger sig med at udvikle nye og forbedre eksisterende analysemetoder, deres praktiske anvendelse samt studere de teoretiske grundlag for analytiske processer. Specialister inden for dette område har kemiske, fysiske og fysisk-kemiske analysemetoder. Mange af dem er baseret på kvalitative reaktioner, der bruges til at detektere radikaler og elementer samt forbindelser, der udgør prøverne under undersøgelse. At studere den kvalitative og kvantitative sammensætning gælder:

• Elementaranalyse (elementær sammensætning bestemmes);
• Molekylær analyse (strukturen af kemiske forbindelser på molekyliveau er etableret);
• Strukturel analyse (en af typerne af molekylær analyse, udforsker den rumlige struktur af atomer og molekyler, deres molekylmasser og empiriske formler);
• Funktionsanalyse (organiske forbindelser studeres efter funktionelle grupper).

Således kan både uorganiske og organiske forbindelser genkendes. I nærvær af specifikke elementer kan farven forekomme eller forsvinde, et bundfald kan frigives eller opløses, gasbobler og lignende kan observeres. Hvis de kvalitative reaktioner vælges korrekt, er det selektivt (selektivt) med hensyn til en bestemt kation eller anion og også meget følsom (det vil sige at detektionsgrænsen tillader små mængder), vil resultatet være et pålideligt resultat - konklusionen om tilstedeværelsen eller fraværet i prøven af et element eller stof . Denne analyse af vandige opløsninger er baseret på kendte ioniske kvalitative reaktioner.

For uorganiske forbindelser forekommer de ofte i vandige opløsninger, men i tilfælde af alkalimetalkationer udføres detektion ved at tilsætte tørre salte til den midterste (varmeste) del af flammen af alkoholen. Lithiumkationer (Li +) farve flammen i en mørk lyserød farve. Kaliumkationer (K +) - i violet, natrium (Na +) - i gul, rubidium (Rb +) - i rødt, cæsium (Cs +) - i cyan. Kvalitative reaktioner på kationer kan udføres for bariumsalte: Tilstedeværelsen af bariumkationer (Ba2 +) etableres ved tilsætning af et reagens med sulfationer (SO42-), da det resulterende bariumsulfat udfældes i et hvidt bundfald, der ikke opløses i syrer: Ba2 + SO42- → BaSO4 ↓. Tilstedeværelsen af blykationer (Pb2 +) detekteres, når den vandige opløsning af saltet udsættes for sulfid (S2-), hvilket resulterer i dannelse af blysulfid, som falder som et sort bundfald: Pb2 + + S2 → PbS ↓. Der er mange sådanne kendte kvalitative reaktioner på kationer og anioner, og de er beskrevet i analytisk kemi.

Ved valg af kvalitative reaktioner til prøvning af en prøve er det nyttigt at kende de generelle regler for opløseligheden af kemiske forbindelser:

1. Alle nitrater er opløselige.
2. Næsten alle salte af kalium, natrium og ammonium er opløselige.
3. Alle chlorider, bromider og iodider er opløselige med undtagelse af sølv, kviksølv (I) og bly (II) halogenider.
4. Alle sulfater er opløselige, med undtagelse af barium, strontium og bly (II) sulfater , som er uopløselige, og calcium- og sølvsulfater, der er ringe opløselige.
5. Alle carbonater, sulfitter og phosphater er ikke opløselige bortset fra carbonater, sulfitter og fosfater af kalium, natrium og ammonium.
6. Alle sulfider er uopløselige, undtagen alkalimetalsulfider, jordalkalimetaller og ammonium.
7. Alle hydroxider er uopløselige bortset fra alkalimetalhydroxider. Strontiumhydroxid, calcium og barium er moderat opløselige.

Organiske stoffer som alkaner (mættede carbonhydrider) eller alkener (umættede kulbrinter) kan detekteres med en opløsning af kaliumpermanganat, som i første omgang ikke ændrer farven, da paraffiniske carbonhydrider med permanganat ikke reagerer i kulden. I andet tilfælde bliver opløsningen misfarvet på grund af Wagner-reaktionen (for eksempel med ethylen): 2KMnO4 + 3C2H4 + 4H20- → 2KOH + 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 ↓. Som følge heraf opnås et bundfald af mangandioxid, som har en brun farve. Proteiner er komplekse organiske forbindelser, som sikrer livets levende vitalitets vitalitet. Deres store antal, deres definition er af stor praktisk betydning. Til disse formål anvendes kvalitative reaktioner på proteiner, de er opdelt i farve og navn. Med deres hjælp bestemmes ikke proteinerne selv, men de aminosyrer, der udgør deres sammensætning.