• Analiza anionów

Klasyczna chemiczna analiza jakościowa związków nieorganicznych to przede wszystkim analiza jonów występujących w roztworze. Do roztworu dodaje się różnych odczynników i obserwuje się zmiany koloru roztworu, wytrącanie osadów, oraz inne charakterystyczne reakcje, które świadczą o obecności pewnych jonów oraz grup jonów.

W skład klasycznej analizy jakościowej wchodzi też barwienie płomienia palnika. Różne jony barwią płomień na różne i zwykle łatwo rozróżnialne kolory.

Ze względu na właściwości jony zostały pogrupowane. Zwykle najpierw określa się występowanie w roztworze jonów danej grupy, a dopiero po stwierdzeniu że występują przystępuje się do testów na obecność konkretnych jonów.

Podziały na grupy różnią się nieznacznie u różnych autorów. Ponieważ grupy są wydzielone na podstawie zachodzących reakcji, większość rzadziej występujących jonów można z łatwością przyporządkować do którejś z istniejących grup po przeprowadzeniu zaledwie kilku reakcji.

Aniony zostały podzielone na 7 grup. Nie ma tu niestety prostych odczynników grupowych.

Grupy zostały wydzielone w zależności od osadów powstających w reakcjach z kationami z IV grupy kationów (przede wszystkim Ba2+) oraz Ag+.

Testy na konkretne aniony to zakwaszanie roztworu oraz odbarwianie MnO4-.

 

• I grupa anionów

Pierwsza grupa anionów to Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-, Fe(CN)63-, Fe(CN)64-, ClO-.

Aniony I grupy tworzą z Ag+ białe osady nierozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie azotowym.

Nie tworzą one osadu z Ba2+.

W środowisku kwaśnym z roztworów zawierających CN- oraz S2- wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu. Jest to odpowiednio HCN o zapachu migdałów oraz H2S o zapachu zgniłych jaj.

Uwaga: cyjanowodór (HCN) jest silną trucizną, należy więc zachować dużą ostrożność przy doświadczeniach z nim!

Fe3+ zabarwia roztwór zawierający SCN- na kolor krwistoczerwony.

 

• II grupa anionów

Druga grupa anionów to S2-, NO2-, CH3COO-.

Podobnie jak aniony grupy I tworzą one białe osady z Ag+, nie tworzą natomiast osadów z Ba2+. Można je jedna odróżnić po tym, że osady z Ag+ rozpuszczają się w rozcieńczonym kwasie azotowym.

CH3COO- w środowisku kwaśnym wydziela charakterystyczny zapach octu i nie odbarwia MnO4-.

NO2- natomiast odbarwia MnO4- (utleniając się do NO3-) i wydziela w środowisku kwaśnym tlenki azotu.

 

• III grupa anionów

Trzecia grupa anionów to SO32-, CO32-, C2O42-, BO2-, BO33-, C4H4O62-.

Podobnie jak aniony II grupy tworzą z Ag+ osady rozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie azotowym.

W przeciwieństwie do nich tworzą białe osady z Ba2+.

W środowisku kwaśnym CO32- bardzo intensywnie rozkłada się z wydzieleniem dwutlenku węgla, który zmętnia wode wapienną. Wydzielający się gaz nie ma zapachu. Ze względu na dużą intensywność rozkładu tworzą się bąbelki i może dojść nawet do powstania piany.

SO32- również rozkładają się w środowisku kwaśnym z wydzieleniem dwutlenku siarki, jednak zachodzi to znacznie wolniej. Dwutlenek siarki ma ostry, duszący zapach. SO32- odbarwia MnO4- utleniając się do SO42-.

 

• IV grupa anionów

Czwarta grupa to PO43-, AsO43-, AsO33-, S2O32-, CrO42- oraz Cr2O72-.

Podobnie jak aniony III grupy tworzą one osady z Ag+ oraz Ba2+.

Ich osady z Ba2+ są białe (z wyjątkiem CrO42-, który daje osad żółty) i rozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie azotowym.

Ich osady z Ag+ są barwne.

 

• V grupa anionów

Piąta grupę stanowią: NO3-, MnO4-, ClO3-, ClO4-. Nie tworzą one prawie żadnych osadów. Przede wszystkim nie tworzą one osadów z Ag+ ani Ba2+.

MnO4- można poznać po intensywnym foletowym zabarwieniu, które znika po dodaniu reduktora.

NO3- można wykryć za pomocą próby obrączkowej.

 

• VI grupa anionów

Szóstą grupę tworzą SO42-, F-, SiF62-.

Tworzą one osady z Ba2+, nie tworzą natomiast osadów z Ag+.

SO42- w przeciwieństwie do F- tworzy osad z Pb2+.

 

• VII grupa anionów

Siódmą grupę anionów stanowią: SiO32-, SiO44-, Si2O52-. W środowisku kwaśnym tworzą one charakterystyczny żel krzemionkowy, o galaretowatej konsystencji, przez co łatwo go rozpoznać.

Tworzą też osady z Ag+ i Ba2+.

SiO32- nie odbarwia MnO4-.

• Anion azotanowy(III)

Azotan(III) potasu (dawniej azotyn potasu KNO2) - nieorganiczny związek chemiczny, sól, kwasu azotowego(III) i potasu.

Otrzymuje się go przez redukcję ołowiem azotanu(V) potasu:

KNO3 + Pb → KNO2 + PbO

lub w wyniku jego rozkładu termicznego:

2KNO3 → 2KNO2 + O2

Azotan(III) potasu jest białą lub żółtawą, higroskopijną substancją stałą. Jego gęstość wynosi 1,92 g/cm³. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie (w temp 20°C 281 g na 100 cm³ H2O, w temp. 100°C 413 g na 100 cm³). Roztwór ma odczyn lekko zasadowy. Temperatura topnienia azotanu(III) potasu wynosi 440°C. Powyżej tej temperatury rozkłada się:

4KNO2 → 2K2O + 2N2 + 3O2

Jest utleniaczem, choć w pewnych warunkach może wykazywać właściwości redukujące (por. właściwości azotanów(III)).

Azotan(III) potasu jest w większych ilościach toksyczny. LD50królik(doustnie) wynosi 200 mg/kg). Poza tym, w wyniku reakcji KNO2 z aminami powstającymi w wyniku rozkładu białek w organizmie mogą tworzyć się rakotwórcze nitrozoaminy.

Azotan(III) potasu jest używany do nitrozowania, w produkcji barwników azowych, w chemii analitycznej do określania rzędowości amin, w fotografii jako sensybilizator (uczulacz), a także do konserwacji mięsa (lista E - E249), gdyż zapobiega tworzeniu się jadu kiełbasianego. Ze względu na szkodliwość azotanów(III) sugeruje się ograniczenie ich używania jako konserwantów, jednak całkowite zastąpienie innymi związkami nie jest możliwe.

Azotan(III) sodu (NaNO2, dawniej azotyn sodu) - nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu azotowego(III), stosowany jako substrat przy produkcji barwników, oraz jako dodatek konserwujący do żywności.

W temperaturze pokojowej jest to biała lub żółtawa substancja stała. W temperaturze 271°C topnieje, w 320°C rozkłada się. Dobrze rozpuszczalna w wodzie. W wyniku hydrolizy anionowej odczyn jej roztworu jest zasadowy:

NaNO2 → Na+ + NO2-

NO2- + H2O ↔ HNO2 + OH-

Azotan (III) amonu - nieorganiczny związek chemiczny, sól amonowa kwasu azotowego(III) o wzorze sumarycznym: NH4NO2. Jest substancją barwy białej.

W laboratorium jest wykorzystywany do otrzymywania wysokiej czystości azotu, poprzez jego termiczny rozkład:

NH4NO2 → 2H2O + N2↑

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca biały osad azotanu(III) srebra jedynie z roztworów bardzo stężonych (s=2,6∙10-2 mol/l).

 

2) Reakcje z kwasem siarkowym(VI)

Kwas siarkowy(VI) reaguje z jonem azotanowym(III) zgodnie z równaniami reakcji:

Z powyższych równań reakcji wynika, że w środowisku kwaśnym obok jonów azotanowych(III) (o malejącym stężeniu) istnieją jony azotanowe(V). O obecności jonów azotanowych(III) świadczy zapach tlenków azotu oraz pojawienie się (po kilkunastu sekundach) brunatnego dymu (ditlenku azotu).

3) Reakcje z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jony azotanowe(II) do jonów azotanowych(V) zgodnie z równaniem reakcji:

 

4) Reakcje z jodkiem potasu

Jodek potasu w środowisku kwaśnym redukuje jony azotanowe(III) do tlenku azotu(II):

 

Z powyższych równań reakcji wynika, że w środowisku kwaśnym obok jonów azotanowych(III) (o malejącym stężeniu) istnieją jony azotanowe(V). O obecności jonów azotanowych(III) świadczy zapach tlenków azotu oraz pojawienie się (po kilkunastu sekundach) brunatnego dymu (ditlenku azotu).

5) Reakcja charakterystyczna

Na jon azotanowy(III) jest taka sama jak na jon azotanowy(V) z tym, że zachodzi ona już w środowisku słabo kwaśnym od kwasu octowego. Pozwala to odróżnić jon azotanowy(III) od jonu azotanowego(V), ponieważ gęstość kwasu octowego jest zbliżona do gęstości wody, więc w reakcji charakterystycznej nie otrzymujemy obrączki (nie ma granicy fazy), lecz brunatne zabarwienie całego roztworu.

• Anion azotanowy(V)

Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra tworzy z jonami szczawianowymi biały osad szczawianu srebra.

 Reakcje z manganianem(VII) potasu:

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jon szczawianowy do ditlenku węgla. Reakcja zachodzi szybciej po ogrzaniu probówki w łaźni wodnej.

Azotan(V) amonu, (inaczej saletra amonowa, NH4NO3) - nieorganiczny związek chemiczny sól kwasu azotowego i amoniaku.

Powstaje w wyniku zobojętnienia kwasu azotowego amoniakiem lub węglanem amonu:

HNO3 + NH3 → NH4NO3

2HNO3 + (NH4)2CO3 → 2NH4NO3 + H2O + CO2

Inną metodą jego otrzymywania jest reakcja podwójnej wymiany między azotanem potasu lub sodu i siarczanem(VI) amonu:

(NH4)2SO4 + 2KNO3 → 2NH4NO3 + K2SO4

Saletra amonowa jest bezbarwnym, krystalicznym ciałem stałym. Jest higroskopijna. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie (w temperaturze pokojowej 214 g w 100 g H2O). Proces rozpuszczania się NH4NO3 w wodzie jest dość silnie endotermiczny (ΔHo = 26 kJ/mol), dzięki czemu mieszanina saletry amonowej z lodem jest bardzo dobrą mieszaniną chłodzącą.

Azotan amonu ma właściwości utleniające. Przy podgrzewaniu rozkłada się stopniowo na podtlenek azotu i wodę:

NH4NO3 → N2O + 2H2O

Topi się w temperaturze 169°C. W temperaturze 210°C rozkłada się wybuchowo:

2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O

Azotan(V) potasu, znany także pod nazwami zwyczajowymi saletra potasowa i saletra indyjska, to sól potasu i kwasu azotowego o wzorze KNO3. Rozpuszcza się w wodzie (w temperaturze 20°C - 31,6 g/100 cm³; w temperaturze 100°C - 246 g/100 cm³).

Azotan potasu występuje w przyrodzie w niewielkich ilościach w postaci minerału nitrokalitu w krajach o suchym, gorącym klimacie, m.in. w Chinach i Indiach. Z tych państw była sprowadzana do Europy, czemu zawdzięcza nazwę “saletra indyjska”.

Obecnie otrzymuje się ją głównie w reakcji podwójnej wymiany między azotanem(V) sodu i chlorkiem potasu (strąca się najtrudniej rozpuszczalny spośród tych soli chlorek sodu):

NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl

Saletra potasowa jest bezbarwnym lub białym, krystalicznym ciałem stałym. Jej temperatura topnienia wynosi 334°C. Przy ogrzaniu do 400°C rozkłada się na azotan(III) potasu i tlen:

2KNO3 → 2KNO2 + O2

Azotan(V) srebra (inaczej lapis od łac. lapis infernalis - kamień piekielny), AgNO3 - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu azotowego i srebra.

Otrzymuje się go w reakcji stężonego kwasu azotowego z metalicznym srebrem zgodnie z zapisem:

3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O

Azotan srebra jest bezbarwnym, krystalicznym ciałem stałym o gęstości 4,35 g/cm³. Jest on bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, co jest o tyle niezwykłą właściwością, że rozpuszczalność soli srebra(I) rzadko przekracza 1 g na 100 g H2O. Co więcej, rozpuszczalność AgNO3 bardzo szybko wzrasta wraz z temperaturą. Np. dla temperatury 0°C wynosi 120 g na 100 g H2O, dla 20°C - 215 g, dla 80°C - 669 g, a dla 100°C już 1024 g. Odczyn roztworu jest lekko kwaśny. Azotan srebra topi się w temperaturze 212°C. Po podgrzaniu powyżej 444°C rozkłada się na wolne srebro, dwutlenek azotu i tlen:

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

Azotan srebra ma właściwości utleniające. Działa żrąco na skórę, pozostawia trudne do usunięcia czarne plamy z rozdrobnionego metalicznego srebra.

Lapis służy do otrzymywania innych związków srebra. Jest używany w chemii analitycznej np. do wykrywania aldehydów (próba Tollensa). Używa się go także do srebrzenia luster, do otrzymywania halogenków srebra (przede wszystkim bromku srebra) używanych jako substancje światłoczułe w technice fotograficznej, do produkcji materiałów wybuchowych (np. Acetylenek srebra), w medycynie jako środek antyseptyczny oraz do zabiegu Credégo

“Lapis” dostępny dawniej w aptece składał się w 33% z AgNO3 i w 66% z KNO3

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja charakterystyczna

W reakcji charakterystycznej na jon azotanowy(V) wykorzystuje się właściwości utleniające jonu azotanowego(V). Nosi ona nazwę reakcji obrączkowej.

Sposób wykonania: do 2-3 kropli badanej próby dodajemy 20-30 kropli stężonego kwasu siarkowego (10-krotny nadmiar w stosunku do próby). Zawartość probówki chłodzimy pod strumieniem zimnej wody. Zimną probówkę przechylamy i wprowadzamy ostrożnie po ściance roztwór siarczanu(VI) żelaza(II) (co najmniej 4-krotny nadmiar w stosunku do użytej probówki). Ustawiamy ostrożnie, nie mieszając, probówkę w pionie. Na granicy zetknięcia się dwóch cieczy o różnej gęstości powstaje brunatna obrączka. Zachodzą tu następujące reakcje:

 

Powstający brunatny kompleks żelaza(II) jest nietrwały, szczególnie w podwyższonej temperaturze.

• Anion bromkowy

Bromek potasu (KBr), (ang. Potassium Bromide; łac. Kalii Bromidum) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu bromowodorowego i potasu. Jest to białe, krystaliczne ciało stałe o wysokiej temperaturze topnienia. Bromek potasu jest powszechnie stosowanym źródłem jonu bromkowego Br-.

Pod koniec XIX i na początku XX wieku było on używany w medycynie jako środek uspokajający oraz lek przeciwpadaczkowy, ze względu na zawartość farmakologicznie aktywnego jonu bromkowego.

Stosowany jest nadal w leczeniu padaczki, zwłaszcza odmiany skroniowej oraz nerwicy serca. Wchodzi w niewielkich dawkach w skład niektórych antyepileptycznych leków zespolonych.

Wiele osób uważa że był on i jest nadal dodawany do napojów w jednostkach wojskowych, w celu zahamowania popędu płciowego u żołnierzy. Pogląd ten wydaje się być słuszny ze względu na właściwości bromku potasu.

Bromek potasu nadal wchodzi w skład wielu leków oficynalnych, dopuszczonych do obrotu przez Światową Organizację Zdrowia.

Bromek sodu (NaBr) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu bromowodorowego i sodu. Jest to bezbarwne, krystaliczne ciało stałe o wysokiej temperaturze topnienia. Bromek sodu jest powszechnie stosowanym źródłem jonu bromkowego.

Pod koniec XIX i na początku XX wieku było on używany w medycynie jako środek uspokajający oraz lek przeciwpadaczkowy, ze względu na zawartość farmakologicznie aktywnego jonu bromkowego.

Bromek srebra (AgBr) - nieorganiczny związek chemiczny, sól bromowodoru i srebra. Jest jasnożółtą, nierozpuszczalną w wodzie solą która, podobnie jak inne halogenki srebra, jest wyjątkowo czuła na światło. Dzięki tej właściwości bromek srebra (wraz z innymi halogenkami srebra) jest podstawowym składnikiem emulsji światłoczułych na błonach fotograficznych. Bromek srebra wykorzystuje się na szeroką skalę w kliszach do fotografii czarno-białej.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra strąca z roztworów soli bromkowych lekko żółty osad bromku srebra , ciemniejący na świetle (zachodzi reakcja fotochemiczna).

 

2) Reakcja z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jony bromkowe do wolnego bromu. Jony bromkowe są silniejszymi reduktorami niż jony chlorkowe.

• Anion chlorkowy

Chlorek sodu (NaCl) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu chlorowodorowego i sodu(czasami zapisuje się również ją jako sól kwasu solnego i wodorotlenku sodu (HCl + NaOH → NaCl + H2O), stanowiący podstawowy składnik soli kuchennej i soli warzonej. Woda morska to roztwór chlorku sodu.

Chlorek sodu jest białą substancją krystaliczną, dobrze rozpuszczalną w wodzie, jednak o niewielkim stężeniu maksymalnym, słabo higroskopijną. Krystalizuje w układzie regularnym.

Głównym surowcem do pozyskania chlorku sodu jest sól kamienna, nazywana w mineralogii halitem. Halit jest pozyskiwany głównie metodami kopalnymi. Otrzymuje się go także poprzez odparowanie wody morskiej.

To chlorek sodu powoduje, że woda morska jest słona. Wchodzi także w skład płynu pozakomórkowego organizmów żywych. W kuchni jest używany do solenia potraw (przyprawa), a w przemyśle spożywczym używany jako naturalny środek konserwujący. Jest również jednym z ważniejszych związków chemicznych w przemyśle chemicznym.

Jest używana podczas zimy do topnienia lodu, gdyż jej roztwór ma niższą temperaturę topnienia.

Chlorek srebra (AgCl) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu chlorowodorowego i srebra. Ta biała sól jest znana ze swojej wyjątkowo niskiej rozpuszczalności w wodzie (podobnie jak chlorek ołowiu(II) i chlorek talu(I)).

Chlorek srebra jest związkiem światłoczułym. Rozkłada się pod wpływem światła lub ogrzewania. W wyniku rozkładu wydziela się gazowy chlor (Cl2) oraz metaliczne srebro, które nadaje substancji szarą lub purpurową barwę. Chlorek srebra występuje w przyrodzie jako minerał chlorargyryt.

Chlorek ołowiu(II) (PbCl2) - nieorganiczny związek chemiczny, sól chlorkowa ołowiu. W temperaturze pokojowej jest to biała, krystaliczna substancja. Jest trudno rozpuszczalny w wodzie i etanolu.

Chlorek rtęci(I) (Hg2Cl2, nazwa zwyczajowa: kalomel gr. kalós = piękny + mėlas = czarny, dawniej: chlorek rtęciawy) - nieorganiczny związek chemiczny - sól kwasu solnego i rtęci na I stopniu utlenienia.

W temperaturze pokojowej jest to biała substancja krystaliczna, w przeciwieństwie do innych soli rtęci nietoksyczna dla ludzi, ale toksyczna dla niektórych zwierząt, nierozpuszczalna w wodzie.

Kalomel jest stosowany m.in. do wyrobu elektrod, do barwienia porcelany, jako środek ochrony roślin, dawniej w bardzo małych ilościach czasem jako środek przeczyszczający.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcje z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca z roztworów soli chlorkowych biały osad chlorku srebra.

Osad ten w świetle przybiera barwę szaro fioletową na skutek powstania metalicznego srebra (reakcja fotochemiczna).

2) Reakcja z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu nie utlenia w warunkach pokojowych jonów chlorkowych. Reakcja utleniania zachodzi w podwyższonej temperaturze, w środowisku stężonego kwasu siarkowego(VI).

 

3) Reakcja charakterystyczna

Reakcją charakterystyczną jonu chlorkowego jest ciemnienie wytrąconego osadu chlorku srebra na świetle.

 

• Anion chromianowy(VI) i dichromianowy(VI)

Chromian(VI) potasu (K2CrO4) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu chromowego i potasu.

W temperaturze pokojowej jest to jasnożółte ciało krystaliczne, masie cząsteczkowej 194,19 g/mol i gęstości 2,73 g/cm3. Dobrze rozpuszcza się w wodzie (62,5 g w 100 cm³ wody przy 20°C) i nie rozpuszcza się w etanolu. Krystalizuje w układzie rombowym. Temperatura topnienia 971°C; rozkłada się przed osiągnięciem temperatury wrzenia. Związek ten jest silnym utleniaczem. W roztworze wodnym, po dodaniu kwasu przechodzi w dichromian(VI) potasu, zmieniając barwę z żółtej na pomarańczową:

2CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O

Chromian potasu jest używany głównie w garbarstwie, przemyśle tekstylnym, emalierstwie, przy produkcji barwników i w chemii analitycznej. Podobnie jak inne związki chromu(VI) jest toksyczny. Związki chromu(VI) - w przeciwieństwie do chromu(III) - są uważane za silnie toksyczne i stanowią jeden z najtoksyczniejszych składników ścieków z garbarni.

Dichromian potasu (dwuchromian potasu, K2Cr2O7), nieorganiczny związek chemiczny, kompleksowa sól potasowa kwasu chromowego

W temperaturze pokojowej jest to pomarańczowo-czerwone krystaliczne ciało stałe, rozpuszczalne w wodzie i nierozpuszczalne w etanolu. W temperaturze pokojowej krystalizuje w układzie jednoskośnym. W temperaturze 241°C przechodzi w odmianę trójskośną. Temperatura topnienia 396°C, w 500°C, ulega rozkładowi na chromian(VI) potasu, tlen i tlenek chromu(III):

4K2Cr2O7 → 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2.

Związek ten można otrzymać przez dodanie dowolnego silnego kwasu mineralnego do roztworu chromianu(VI) potasu.

Dwuchromian potasu jest wykorzystywany jako utleniacz w przemyśle chemicznym, poza tym do produkcji barwników, w elektrolizie, pirotechnice, wyrobie szkła, klejów, farbiarstwie, w fotografii jako wywoływacz, w litografii i w przemyśle ceramicznym.

Zakwaszony roztwór dichromianu potasu może służyć jako wskaźnik obecności substancji o własnościach redukujących (np. aldehydów) w badanym roztworze. Próba jest pozytywna, jeśli roztwór zmieni barwę w wyniku redukcji jonów Cr2O72- (pomarańczowe) do Cr3+ (zielone).

Roztwór dichromianu potasu w kwasie siarkowym nazywany jest chromianką. Ma bardzo silne własności utleniające i była niegdyś masowo stosowany w laboratoriach do mycia szkła w celu usunięcia pozostałości substancji organicznych. Obecnie stosowanie chromianki jest zabronione ze względu na jej dużą toksyczność i szkodliwy wpływ na środowisko, a związki organiczne usuwa się ze szkła za pomocą kąpieli w ługach (np. stężone roztwory NaOH lub KOH; roztwór 2-propanolanu potasu w 2-propanolu).

Dichromian potasu ma właściwości rakotwórcze.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca z obojętnych roztworów zawierających jony chromianowe(VI) brunatno-czerwony osad chromianu(VI) srebra (roztwór nie może być zbyt alkaliczny, bo wytrącić mógłby się brunatny osad tlenku srebra).

 

2) Reakcja z kwasem siarkowym(VI)

Kwas siarkowy(VI) dodany do roztworu jonów chromianowych(VI) powoduje zmianę barwy z żółtej (charakterystycznej dla jonów chromianowych(VI)) na pomarańczową (charakterystyczną dla jonów dichromianowych(VI)).

 

3) Reakcja z jodkiem potasu

Jodek potasu w środowisku kwaśnym jest utleniany przez jony dichromianowe(VI) (bo tylko one istnieją w środowisku kwaśnym) do wolnego jodu (obserwuje się czarną zawiesinę jodu).

 

4) Reakcja charakterystyczna

Reakcją charakterystyczną zarówno jonu chromianowego(VI), jak i jonu dichromianowego(VI) jest reakcja utleniania do nadtlenku chromu. Utleniaczem w tej reakcji jest 3% roztwór wody utlenionej w środowisku kwaśnym.

• Anion jodkowy

Jodek potasu (Kalii Iodum) - jest to nieorganiczny związek chemiczny, połączenie jodu z potasem, tworzący bezbarwne kryształy łatwo rozpuszczalne w wodzie.

Jodek srebra (AgI) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu jodowodorowego i srebra. Jest solą o żółtym zabarwieniu, nierozpuszczalną w wodzie i, podobnie jak inne halogenki srebra, światłoczułą. Struktura krystaliczna jodku srebra zmienia się wraz z temperaturą.

Trijodek azotu (jodek azotu, amoniakat trijodku azotu, NI3) - nieorganiczny związek chemiczny azotu i jodu. Jest substancją niezwykle niestabilną, rozkładającą się w sposób wybuchowy pod wpływem lekkiego dotyku.

Reakcję rozkładu trijodku azotu ilustruje równanie:

2NI3 (cs) → N2 (g) + 3I2 (g)

Czysty trijodek azotu jest w warunkach normalnych ciemnym brunatno-fioletowym proszkem lub kryształkami. Czysty NI3 po raz pierwszy został uzyskany w 1990 w wyniku reakcji azotku boru z roztworem fluorku jodu w trichlorofluorometanie w temperaturze -30°C.

Zazwyczaj występuje jako czarny amoniakat (NI3•NH3) powstały w wyniku reakcji roztworu jodu z wodą amoniakalną. Pierwszy raz został otrzymany w 1812 Jego budowa została potwierdzona w 1905 r.[2] Struktura krystaliczna amoniakatu składa się z zygzakowatych łańcuchów złożonych z współwierzchołkowych tetraedrów NI4. Pomiędzy łańcuchami ulokowane są cząsteczki amoniaku.

Małe ilości trijodku azotu są syntetyzowane w celu demonstracji dla uczniów. Jednak z powodu wysokiej niestabilności nie jest stosowany do wyrobu spłonek, ani detonatorów do materiałów wybuchowych. Suchy - wybucha przy minimalnym bodźcu mechanicznym, np. dotknięciu ptasim piórem, dlatego wszelkie manipulacje należy przeprowadzać z substancją zwilżoną wodą. NI3•NH3 zostawia po wybuchu pomarańczowe do fioletowych plamy jodu trudne do zmycia wodą (można je usunąć roztworem tiosiarczanu sodu).

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra strąca z roztworów zawierających jony jodkowe żółty osad jodku srebra , nierozpuszczalny w wodzie amoniakalnej.
 

2) Reakcja z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jony jodkowe do wolnego jod. Jeżeli użyjemy dużego nadmiaru jonów jodkowych w stosunku do jonów manganianowych(VII) to roztwór uzyska barwę brązową.

• Anion manganianowy(VII)

Manganian(VII) potasu (nadmanganian potasu, KMnO4) - nieorganiczny związek chemiczny, sól potasowa kwasu manganowego(VII).

W warunkach standardowych jest ciałem stałym o gęstości 2,7 g/cm³. Nie jest higroskopijny (w przeciwieństwie do nadmanganianu sodu). Tworzy charakterystyczne niebieskofioletowe kryształki. Stosunkowo słabo rozpuszcza się w wodzie (w temp. 20 °C 6,4 g w 100 cm³). W temp. powyżej 230 °C rozkłada się zgodnie z równaniem:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Jest silnym utleniaczem. Reakcja silnie zależy od pH roztworu. W roztworach kwaśnych ulega redukcji do bladoróżowego roztworu manganu(II):

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

W roztworach słabo zasadowych i neutralnych redukuje się do tlenku manganu(IV) (piroluzytu), który wydziela się z roztworu w postaci brązowego osadu:

MnO4- + 2H2O + 3e- → MnO2 + 4OH-

Natomiast w roztworach silnie zasadowych redukuje się do zielonego manganianu(VI):

MnO4- + e- → MnO42-

Roztwory wodne nadmanganianu potasu posiadają, w zależności od stężenia, barwę od jasnoczerwonej do ciemnofioletowej, przy czym barwa pojawia się już przy bardzo małych stężenia tego związku. Podgrzewanie roztworu wodnego nadmanganianu potasu prowadzi do jego dekompozycji do ditlenku manganu, co jest związane z jego odbarwieniem.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z jodkiem potasu

Jodek potasu w środowisku kwaśnym redukuje jon manganianowy(VII) do jonu manganianu(II). W reakcji wydziela się wolny jod, barwiąc roztwór na czarno.

 

2) Analiza barwy roztworu

O obecności jonu manganianowego(VII) w probówce świadczy fioletowa barwa roztworu.

3) Różne zachowania manganianu(VII) potasu w obecności siarczanu (IV) sodu wobec:

a) kwasu siarkowego(VI)

Mangan zmienia stopień utlenienia z +VII na +II. Tworzy się jon manganu(II).

b) wody destylowanej (pH=7)

Mangan zmienia stopień utlenienia z +VII na +IV. Tworzy się tlenek manganu(IV).

c) zasady sodowej

Mangan zmienia stopień utlenienia z +VII na +VI. Tworzy się jon manganianowy(VI).

• Anion ortofosforanowy(V)

Ortofosforan(V) sodu Na3PO4·12H2O - związek chemiczny nieorganiczny, sól sodowa kwasu ortofosforowego(V). Białe kryształy dość dobrze rozpuszczalne w wodzie, odczyn lekko zasadowy. Występuje w postaci hydratu (najczęściej jako dwunastowodzian, rzadziej jako dziesięciowodzian).

Używany do strącania fosforanów(V) innych metali, produkcji środków chemicznych do zmiękczania wody, regulator kwasowości (E339) oraz jako substancja wzbogacająca żywność w fosfor. Jest składnikiem nawozów fosforowych i może się przyczynić do eutrofizacji wód.

Ortofosforan tributylu (fosforan trójbutylowy, fosforan tri-n-butylu, TBP z ang. TriButyl Phosphate) - organiczny związek chemiczny o wzorze (С4Н9О)3Р=О) z grupy estrów. Jest to ester butylowy kwas fosforowego. Jest to bezbarwna, bezwonna ciecz, nie miesza się z wodą, ale miesza się z etanolem. Substancja ta jest stosowana jako rozpuszczalnik organiczny, plastyfikator oraz jako ekstrahent przy ekstrakcji.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca z obojętnych roztworów zawierających jon wodoroortofosforanowy(V) żółty osad ortofosforanu(V) srebra.

 

Osad łatwo rozpuszcza się w kwasie azotowym(V), kwasie octowym i wodzie amoniakalnej.

2) Reakcja charakterystyczna

Reakcją charakterystyczną jonu ortofosforanowego(V) jest powstanie żółtego osadu molibdenianofosforanu(V) amonowego w reakcji z mieszaniną molibdenową. Mieszanina molibdenowa jest to roztwór molibdenianu amonowego zakwaszany stężonym kwasem azotowym(V).

 

• Anion siarczanowy(IV)

Siarczan(IV) sodu (siarczyn sodu) - nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu siarkowego(IV) o wzorze Na2SO3.

Biała krystaliczna substancja rozpuszczalna w wodzie, nierozpuszczalna w alkoholu. Tworzy hydrat Na2SO3•7H2O. Jest reduktorem.

Siarczan(IV) sodu jest otrzymywany w reakcji gazowego dwutlenek siarki z roztworem węglanu sodu lub wodorotlenku sodu. Przy reakcji z tlenem tworzy siarczan(VI) sodu.

Jest stosowany jako dodatek do żywności (konserwant). Oznaczenie E221.

Inne zastosowania znajduje w przemyśle garbarskim, tekstylnym i winiarskim. W fotografice wchodzi w skład utrwalaczy i wywoływaczy fotograficznych.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra w środowisku obojętnym tworzy z jonami siarczanowymi(IV) osad siarczanu(IV) srebra.

 

2) Reakcje z kwasem siarkowym(VI)

Kwas siarkowy(VI) rozkłada siarczan(IV) z wydzieleniem ditlenku siarki o ostrym, duszącym zapachu.

 

3) Reakcje z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jony siarczanowe(IV) do jonów siarczanowych(VI):

 

Obserwujemy odbarwienie się roztworu (kationy manganu(II) w roztworach rozcieńczonych są bezbarwne).

4) Reakcje z jodem

Jod w środowisku kwaśnym utlenia jon siarczanowy(IV):

• Anion siarczanowy(VI)

Siarczan wapnia, CaSO4 - jest to związek chemiczny, sól wapniowa kwasu siarkowego(VI)

Występuje w przyrodzie w postaci mineralnej m.in. jako anhydryt czy selenit. Uwodniony siarczan wapnia CaSO4 x 2H2O, znany pod popularną nazwą gips ma bardzo wiele zastosowań zarówno w przemyśle jak i w życiu codziennym.

Siarczan(VI) magnezu (nazwy popularne: sól gorzka, sól angielska) - nieorganiczny związek chemiczny o wzorze sumarycznym MgSO4, sól kwasu siarkowego i magnezu. Występuje on w przyrodzie jako minerał epsomit.

Siarczan magnezu można otrzymać w bezpośredniej reakcji metalicznego magnezu z kwasem siarkowym jak również w reakcji tlenku lub wodorotlenku magnezu w tym kwasie:

Mg + H2SO4 -> H2 + MgSO4

MgO + H2SO4 -> H2O + MgSO4

Mg(OH)2 + H2SO4 -> 2H2O + MgSO4

Siarczan(VI) miedzi(II) (tradycyjnie: siny kamień, CuSO4) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu siarkowego i miedzi na II stopniu utlenienia.

Bezwodny siarczan miedzi jest bezbarwny. W temperaturze pokojowej jest silnie higroskopijną substancją krystaliczną o gęstości 3,6 g/cm³. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, roztwór ma odczyn lekko kwaśny. Bezwodny siarczan miedzi jest powszechnie stosowany w laboratoriach jako środek suszący.

Pentahydrat siarczanu miedzi o wzorze CuSO4*5H2O, tradycyjnie jest nazywany witriolem i posiada intensywnie niebieskie zabarwienie. Barwa uwodnionego siarczanu jest związana z obecnością jonu [Cu(H2O)6]2+.

Pentahydrat pod wpływem ogrzewania w temperaturze 375 K traci dwie cząsteczki wody przechodząc w trihydrat - CuSO4*3H2O (d=3,78 g /cm³) i następnie monohydrat. Ogrzany powyżej temperatury 470 K staje się bezwodny.

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca biały osad siarczanu(VI) srebra jedynie z roztworów stężonych (s=1,6∙10-2 mol/l).
 

2) Reakcja charakterystyczna

Reakcją charakterystyczną jonu siarczanowego(VI) jest wytrącanie się białego osadu siarczanu(VI) baru, nierozpuszczalnego w kwasach. Reakcję przeprowadzać można metodą kroplową na czarnej części płytki szklanej lub standardowo w probówce, korzystając z czarnego kontrastu.

• Anion szczawianowy

Szczawiany (ROOC-COOR i HOOC-COOR) - organiczne związki chemiczne sole i estry kwasu szczawiowego.

Szczawiany są zwykle trudno rozpuszczalne w wodzie. Wyjątek stanowią szczawiany amonu i metali alkalicznych.

Z materiału biologicznego, szczawiany rozpuszczalne i nierozpuszczalne wymywa się łącznie roztworem kwasu siarkowego na gorąco po wcześniejszym wytrąceniu ich roztworem chlorku wapnia. Stężenie szczawianów oznacza się na podstawie wyników miareczkowania mianowanym roztowrem nadmanganianu potasu.

Szczawian wapnia (Ca(COO)2) - organiczny związek chemiczny, sól wapniowa kwasu szczawiowego.

Związek ten zawarty jest w roślinach uprawnych, m.in. w szczawiu (jego wakuoli). Wypłukuje on wapń przy dłuższym działaniu, jest niewchłaniany przez człowieka. Natomiast w postaci krystalicznej może zaczopować kanaliki nerkowe i doprowadzić do powstawania kamieni nerkowych.

Pod względem botanicznym odróżnia się następujące formy kryształów:

• jedyńce - mają postać pryzmatów lub romboedrów

• styloidy - występują zazwyczaj jako kryształy pojedyncze, czasem jako zrosty dwóch - mówimy wówczas o kryształach bliźniaczych lub dwojakach

• rafidy - są złożone z wielu kryształów i przyjmują postać ułożonych szeregowo igieł

• druzy - powstają ze zrośnięcia się wielu drobnych kryształów

• piasek krystaliczny - zbiór wielu drobych kryształów, luźno ułożonych względem siebie, wypełniają prawie całą komórkę

• włókna okrysztalone- tworzone są w wyniku inkrustacji komórek danej tkanki

źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

 1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra tworzy z jonami szczawianowymi biały osad szczawianu srebra.

 

2) Reakcje z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jon szczawianowy do ditlenku węgla. Reakcja zachodzi szybciej po ogrzaniu probówki w łaźni wodnej.

• Anion tiocyjanianowy

Rodanki (tiocyjaniany) to sole kwasu rodanowodorowego. Nie są tak niebezpieczne jak sole cyjankowe i nie zagrażają bezpośrednio życiu człowieka.

Najbardziej znanymi rodankami są NH4SCN (rodanek amonu) i KSCN (rodanek potasu), które służą w jakościowej analizie chemicznej do reakcji wykrywania kationów metali takich jak: żelazo, miedź czy nawet uran.

Rodanek potasu (tiocyjanian potasu, KSCN) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu rodanowodorowego i potasu. W temperaturze pokojowej białe, krystaliczne ciało stałe. Wykorzystywany w technice filmowej do otrzymywania sztucznej krwi oraz w analizie chemicznej do wykrywania kationów żelaza z powodu powstawania krwistoczerwonego zabarwienia w reakcji z jonami Fe3+.

 źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcje z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca z roztworów tiocyjanianowych biały osad tiocyjanianu srebra, rozpuszczalny w nadmiarze jonów tiocyjanianowych, z utworzeniem ditiocyjanianosrebrzanu(I).

2) Reakcje z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym roztwór manganianu(VII) potasu odbarwia się pod wpływem jonów tiocyjanianowych, które wykazują właściwości redukujące.

 

3) Reakcja charakterystyczna

Reakcją charakterystyczną jonu tiocyjanianowego jest powstanie krwistoczerwonych jonów kompleksowych z kationem żelaza(III).

• Anion tiosiarczanowy

Tiosiarczan sodu (Na2S2O3) - nieorganiczny związek chemiczny, sól nietrwałego kwasu tiosiarkowego i sodu. Zwykle występuje jako pentahydrat, Na2S2O3•5H2O

Związek ten w temperaturze pokojowej jest bezbarwnym, krystalicznym ciałem stałym o gęstości 1,67 g/cm³

Rozpuszcza się w wodzie w temperaturze 20°C - 68,4 g/100 cm³; w temperaturze 100°C - 255 g/100 cm³. Pentahydrat w temperaturze 48°C rozpuszcza się w swojej wodzie krystalizacyjnej, po schłodzeniu jest w stanie cieczy przechłodzonej. Po wrzuceniu do cieczy jednego kryształku tiosiarczanu sodu natychmiast odrastają od niego następne kryształy z wydzieleniem ciepła ogrzewa się do temperatury około 45°C. Zjawisko to wykorzystywane jest w turystycznych ogrzewaczach dłoni.

W tradycyjnej fotografii związek ten jest stosowany jako utrwalacz, ponieważ tworzy trwałe kompleksy z jonami srebra, dzięki czemu usuwa po wywołaniu nienaświetlony bromek srebra z kliszy.

2 S2O32− + AgBr → [Ag(S2O3)2]3− + Br-

Występuje pod nazwą antychlor jako środek usuwający chlor np. po bieleniu. Stosowany jest również do zbijania zbyt dużej ilości chloru w basenie.

S2O32- + 4Cl2 + 5H2O → 2SO42- + 8Cl- + 10H+

Często jest używany w analizie chemicznej (jodometria). Jest jedną z odtrutek na cyjanek potasu.

Po zakwaszeniu, roztwór tiosiarczanu sodu natychmiast mętnieje wskutek rozkładu powstającego kwasu tiosiarkowego do siarki, dwutlenku siarki i wody:

S2O32− + 2H+ → [H2S2O3] → S↓ + SO2 + H2O

Wydzielająca się siarka tworzy zawiesinę koloidalną.

Źródło: Wikipedia.pl

Analiza jakościowa

1) Reakcje z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra wytrąca biały osad tiosiarczanu srebra, który natychmiast brunatnieje, przyjmując ostatecznie barwę czarną. Czarna barwa pochodzi od finalnego produkty rozpadu tiosiarczanu srebra - siarczku srebra.

  

2) Reakcje z kwasem siarkowym(VI)

Kwas siarkowy(VI) powoduje rozkład tiosiarczanów z wydzieleniem wolnej siarki (obserwuje się zmętnienie roztworu) i ditlenku siarki o duszącym zapachu.

 

3) Reakcje z manganianem(VII) potasu

W środowisku kwaśnym manganian(VII) potasu utlenia jony tiosiarczanowy do siarczanowego(VI) (tworzyć się również mogą ditioniany i tetrationiany):

 

Obserwujemy odbarwienie się roztworu (kationy manganu(II) w roztworach rozcieńczonych są bezbarwne).

4) Reakcje z jodem

Jod w środowisku kwaśnym utlenia jon tiosiarczanowy do tetrationianu. Obserwujemy odbarwienie roztworu.

 

• Anion węglanowy

Węglan magnezu - nieorganiczny związek chemiczny, sól magnezowa kwasu węglowego o wzorze sumarycznym MgCO3.

W warunkach standardowych jest to biała lub bezbarwna substancja krystaliczna. Praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie. W temperaturze 350°C rozkłada się na tlenek magnezu i dwutlenek węgla.

W naturze występuje głównie pod postacią minerału o nazwie magnezyt.

Zastosowania: materiały ogniotrwałe, wypełniacz w przemyśle farbiarskim, papierniczym i gumowym. Podstawowy surowiec do otrzymywania magnezu.

Węglan sodu (nazwy zwyczajowe: soda, soda kalcynowana Na2CO3) nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu węglowego i sodu.

W temperaturze pokojowej jest to biała, higroskopijna substancja, która topi się w temperaturze 852°C i dobrze rozpuszcza się w wodzie. Z roztworu krystalizuje w postaci dużych bezbarwnych kryształów, wietrzejących na powietrzu.

W przyrodzie związek ten występuje w stanie naturalnym tzw. jeziorach sodowych oraz w popiele roślin morskich. Stanowi też ważny składnik wielu minerałów.

Stosuje się go do wyrobu szkła oraz papieru. Wykorzystuje się go również w produkcji mydła i środków piorących. Jest stosowany do zmiękczania wody.

Węglan wapnia (nazwa systematyczna: węglan(IV) wapnia, CaCO3) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu węglowego i wapnia.

Związek ten w temperaturze pokojowej tworzy bezbarwne lub białe kryształy. Jest słabo rozpuszczalny w wodzie.

Węglan wapnia jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie, stanowiąc podstawowy składnik wielu minerałów np. aragonit. W najczystszej postaci występuje jako bezbarwny, krystaliczny kalcyt. Stanowi też główny składnik marmurów i skał wapiennych. Wapień, którego głównym składnikiem jest węglan wapnia jest jedną z najczęściej występujących skał osadowych. Odmiany skał wapiennych to:

• kreda

• marmur

• kalcyt

Węglan litu (łac. Lithium carbonicum, ATC N 05 AN 01) - lek stosowany w psychiatrii w profilaktyce choroby afektywnej dwubiegunowej (cyklofrenii).

Ma działanie stabilizujące nastrój, a także pewne działanie przeciwmaniakalne. Węglan litu był pierwszym w historii farmakoterapii lekiem zastosowanym w profilaktyce wystąpienia objawów choroby psychicznej. Pomimo, iż jest on niewątpliwie jednym z najskuteczniejszych leków stosowanych w farmakoterapii choroby afektywnej dwubiegunowej, wykazuje wiele skutków ubocznych ze strony układu nerwowego, pokarmowego, krążenia jak również układu wewnątrzwydzielniczego.

źródło: Wikipedia.pl

 Analiza jakościowa

1) Reakcja z azotanem(V) srebra

Azotan(V) srebra tworzy z jonami węglanowymi biały osad, który z czasem ciemnieje (szybciej po ogrzaniu), ze względu na rozkład węglanu srebra, z utworzeniem brunatnego tlenku srebra:

 

2) Reakcja z kwasem siarkowym(VI)

Kwas siarkowy(VI) rozkłada węglany z wydzieleniem dwutlenku węgla (roztwór perli się).

---