REAKCJE CHEMICZNE
HCl - kwas solny (kwas chlorowodorowy)
a) Zn + 2H+ Zn2+ + H2
Mg + 2H+ Mg2+ + H2
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
b) Sn + 2H+ + 4Cl- SnCl42- + H2
Cr + 2H+ + 4Cl- CrCl42- + H2
c) MgCO3 + 2H+ Mg2+ + H2O + CO2
CaCO3 + 2H+ Ca2+ + H2O + CO2
BaCO3 + 2H+ Ba2+ + H2O + CO2
d) Hg
Ag nie reagują z kwasem solnym, reakcja może zajść tylko w obecności
Cu silnych utleniaczy np. H2O2
HNO3 - kwas azotowy
a) 3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 4H2O + 2NO
3Ag + 4H+ + NO3- 3Ag+ + 2H2O + NO
3Hg + 8H+ + 2NO3- 3Hg2+ + 4H2O + 2NO
Au + HNO3 reakcja nie zachodzi!!! Złoto nie roztwarza się w kwasie azotowym!!!
b) Fe, Cr, Al.
Al + 2H+ 2NO3- Al2O3 + H2O + 2NO
Cr2O3
FexOy
zachodzi tylko na powierzchni metali, PASYWACJA POWIERZCHNIOWA!!!
c) Sn, Sb
3Sn + 4H+ + 4NO3- + H2O 3H2SnO3 + NO
3Sb + 5H+ + 5NO3- 3HSbO3 + 5NO +H2O
Białe osady kwasów, aby zapobiec ich powstawaniu dodajemy winiany np. NaHC4H4O6
d) 3CuS + 8H+ + 2NO3- 3S + 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Cu2S
3As2S3 + 4H+ + 28NO3- + 4H2O 6H2AsO4- + 9SO42- + 28NO
As2S5 AsO43- HSO4-
H3AsO4
HgS + H+ + NO3- NIE ZACHODZI!!!
Kwas azotowy jest także stosowany do rozkładania selenków i tellurków niektórych
pierwiastków.
HCl + HNO3 - woda królewska
a) 3HgS + 8H+ + 12Cl- + 2NO3- 3HgCl42- + 2NO + 4H2O + 3S
b) Au + 4 Cl- + NO3- + 4H+ AuCl4- + NO + 2H2O
Tworzą się trwałe kompleksy chlorkowe
H2SO4 - kwas siarkowy
* rozcieńczony
Zn + 2H+ Zn2+ + H2
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
Ni + 2H+ Ni2+ + H2
* stężony na gorąco
a) Cu + 4H+ + SO42- Cu2+ + 2H2O + SO2
Hg + 4H+ + SO42- Hg2+ + 2H2O + SO2
2Ag + 4H+ + SO42- 2Ag+ + 2H2O + SO2
b)Al, Cr
2Al + 6H+ + 3SO42- Al2O3 + 3H2O + 3SO2
PASYWACJA POWIERZCHNIOWA!!!!!!!!!!
Cr Cr2O3
H3PO4 - kwas fosforowy
a) Zn + 2H+ Zn2+ + H2 (Mex(PO4)y)
b) Cu + H3PO4 NIE ZACHODZI!!!
Ag, Pt, Au
HF  kwas fluorowodorowy
a) Ti + 6HF TiF62- + 2H2 + 2H+
Zr + 6HF ZrF62- + 2H2 + 2H+
Hf + 6HF HfF62- + 2H2 + 2H+
b) 2Nb + 12HF 2NbF6- + 5H2 + 2H+
SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
(H2SiF6)
przejściowe, rozkłada się
NaOH, KOH  zasady sodowa i potasowa
a) roztwarzają metale amfoteryczne: Al, Zn
2Al + 2OH- + 6H2O 2Al(OH)4- + 3H2
Zn + 2OH- + 2H2O Zn(OH)42- + H2
Cu- nieamfoteryczna, reakcja nie zachodzi
b) tlenki metali amfoterycznych w stężonych zasadach ulegają roztworzeniu:
Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2Al(OH)4-
AlO2- AlO33-
Podczas roztwarzania tlenków nie wydziela się wodór!!!
Związki kompleksujące CN- ; S2- ; Cl-
Ag2S + 4CN- = 2[Ag(CN)2]- + S2-
CdS + 4Cl-(KCl) = CdCl42- + S2-
As2S5 + 3S2-(K2S) = 2AsS43-
As2S3 + 3S2- = 2AsS33-
Działanie gazami jako metoda rozkładu O2 ; H2 ; Cl2
2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO
TiC + 2O2 TiO2 + CO2
Zr, Hf, Mo, W
Ti + 2Cl2 TiCl4
ZrO2 + H2 Zr + 2H2O
Hf, Ti
Przykłady reakcji stapiania
Na2CO3 (reakcje tak samo w przypadku K2CO3)
topnik (zasadowy)
Na2CO3 + CaSiO3 CaCO3 + Na2SiO3
Na2CO3 + BaSO4 BaCO3 + Na2SO4
NIE STAPIA SI
ŻADNYCH ROZTWORÓW!!!
Na2CO3 + Al2O3 2NaAlO2 + CO2
KCN  topnik zasadowy
(KOH)
2KCN + SnO2 Sn + 2KOCN
K2S2O7  topnik kwasowy
3K2S2O7 + Al2O3 3K2SO4 + Al2(SO4)3
K2S2O7 + BeO BeSO4 + K2SO4
2 K2S2O7 + TiO2 Ti(SO4)2 + 2K2SO4
2 K2S2O7 + ZrO2 Zr(SO4)2 + 2K2SO4
Metody rozdzielania składników złożonych próbek.
Większość próbek które analizujemy to próbki złożone dla których obserwujemy interferencję
(zakłócenia) przy oznaczeniu poszczególnych składników.
Interferencję nazywamy czasami efektami matrycowymi albo oddziaływaniami
międzypierwiastkowymi.
Główne cele stojące przed procesem rozdzielania:
a) oddzielenie analitu tzn. składnika oznaczanego od składników interferujących lub
otrzymanie jak najprostszej matrycy badanej substancji.
b) zagęszczenie analitu co jest szczególnie istotne w przypadku analizy śladowej.
c) przeprowadzenie analitu w postać najbardziej odpowiednią dla danej metody
pomiarowej.
Specjalne przypadki rozdzielenia to:
1) Wzbogacenie.
2) Maskowanie.
1) Wzbogacenie polega na niepełnym (niecałkowitym) rozdzieleniu oznaczanych składników
i matrycy.
2) Maskowanie- polega na związaniu przeszkadzających jonów (z reguły kationów) w trwałe
połączenia z odczynnikami maskującymi zazwyczaj dobrze rozpuszczone w wodzie trwałe
kompleksy.
Do maskowania używamy (najczęściej) jonów cyjankowych (CN-) i fluorkowych (F-). Jonów
cyjankowych (CN-) używa się do związania w trwałe kompleksy jonów: Hg2+ , Cd2+ , Co2+ ,
Zn2+ , Fe2+. Jony fluorkowe (F-) najczęściej wykorzystuje się przy maskowaniu jonów: Al3+ ,
Be2+ , Ti4+ , Fe3+.
Maskowanie zwiększa selektywność metod analitycznych bez konieczności rozdzielania
składników.
Przykłady zastosowania:
" aby oznaczyć w wodzie stężenie wapnia i magnezu za pomocą EDTA, ciężkie metale
przeprowadza się w kompleksy za pomocą jonów CN-
" mamy oznaczyć kadm w obecności miedzi w postaci siarczku
Cd2+ Cu2+ Cu2+ Cd2+
S2- CN-, S2-
CdS, CuS CdS
W metodach rozdzielania możemy wyróżnić:
a) rozdzielanie układów jednofazowych
b) rozdzielanie układów wielofazowych
Często dobrym sposobem na efektywne rozdzielenie jest przeprowadzenie układów
jednofazowych w układy wielofazowe.
Rozdzielenie układów wielofazowych odbywa się na podstawie następujących elementów:
a) różnice w wielkości i masie rozdzielanych cząstek, przykłady metod: sedymentacja,
flotacja, wirowanie, sączenie.
b) różnice we właściwościach elektrycznych i magnetycznych, przykłady metod:
separacja elektrostatyczna, elektrofiltracja.
c) różnice w prężnościach par składników, np. sublimacja, odparowanie.
METODY ROZDZIELANIA- podział
a) oparte na procesach chemicznych (strącanie trudno rozpuszczalnych osadów).
b) oparte na procesach elektrochemicznych (elektroliza).
c) oparte na różnicach w masie, wielkości i kształcie cząstek składników (dializa,
osmoza odwrócona).
d) oparte na różnicach ładunku cząstek (elektroforeza, elektrodializa)
e) oparte na różnicach prężności par składników (destylacja, sublimacja, topienie
strefowe).
f) oparte na procesach podziału (ekstrakcja, chromatografia).
Najczęściej stosowane (najważniejsze) metody rozdzielania:
" wytrącanie w postaci trudno rozpuszczalnego osadu
" współwytrącanie (= wytrącanie następcze = wytrącanie na nośniku)
" chromatografia
" wymiana jonowa (chromatografia jonowymienna)
" elektroliza
" ekstrakcja
" metody wykorzystujące lotność substancji.