Kvalitativne reakcije

Taka veja znanosti, kot analitska kemija, proučuje sestavo in strukturo kemikalij. Uporablja se za preučevanje neznane spojine ali zmesi. Kvalitativna analiza omogoča določitev prisotnosti ali odsotnosti elementov ali radikalov v kemični spojini, kvantitativna analiza pa vključuje določanje vsebnosti kemikalije v vzorcu, ki ga je treba analizirati, to je število sestavin zmesi. Za kvalitativno analizo se uporabljajo kemične reakcije, ki so značilne za določene elemente, ki jih je mogoče enostavno izvesti. Kvalitativne reakcije omogočajo opazovanje pričakovanih učinkov ali njihovo odsotnost.

Analitska kemija se ukvarja z razvojem novih in izboljšavami obstoječih metod analize, njihove praktične uporabe ter preučevanja teoretičnih temeljev analitičnih procesov. Strokovnjaki na tem področju imajo kemijske, fizikalne in fizikalno-kemijske metode analize. Mnogi od njih temeljijo na kvalitativnih reakcijah, ki se uporabljajo za odkrivanje radikalov in elementov, pa tudi spojin, ki tvorijo vzorce v študiji. Za preučevanje kvalitativne in količinske sestave velja:

• Elementarna analiza (elementarna sestava je določena);
• molekularna analiza (vzpostavljena je struktura kemijskih spojin na molekularni ravni);
• strukturna analiza (ena od vrst molekularnih analiz, preučuje prostorsko strukturo atomov in molekul, njihova molekulske mase in empirične formule);
• funkcionalna analiza (organske spojine proučujejo funkcionalne skupine).

Tako se lahko prepoznajo tako anorganske kot organske spojine. V prisotnosti določenih elementov se barva lahko pojavi ali izgine, se lahko oborina sprosti ali raztopi, opazijo mehurčke plina in podobno. Če se kakovost reakcije pravilno izbrana, to je selektivno (selektivno) za določeno kation ali anion, kot tudi zelo občutljiva (tj odkrivanje prag omogoča majhno količino), bo rezultat zanesljiv rezultat - sklenitev prisotnosti ali odsotnosti v celičnem vzorcu ali snovi . Ta analiza vodnih raztopin temelji na znanih ionskih kvalitativnih reakcijah.

Za anorganske spojine se pogosto pojavljajo v vodnih raztopinah, vendar pri kationih alkalijskih kovin se detekcija izvaja z dodajanjem suhih soli v srednji (najbolj vroči) del plamena alkohola. Litij kationi (Li +) barvajo plamen v temno roza barvi. Kalijev kation (K +) - v vijoličnem, natrijevem (Na +) - v rumenem, rubidij (Rb +) - v rdečem, cezij (Cs +) - v modrem barvu. Kvalitativne reakcije na katione lahko izvedemo za barijeve soli: prisotnost barijevih kationov (Ba2 +) se določi z dodatkom reagenta s sulfatnimi ioni (SO42-), saj je nastalo barijev sulfat se bo oborila v belo oborino, ki se ne raztopi v kislinah: Ba2 + + SO42- → BaSO4darr-. Prisotnost svinca kationa (Pb2 +) je pokazala, ko so ti izpostavljeni vodni raztopini soli sulfida (S2-), kot posledica svinčevega sulfida tvorjen, ki se obori kot črna: PB2 + + S2- → PbSdarr-. Kationov in anionov je veliko takih znanih kvalitativnih reakcij, ki so opisane v analitični kemiji.

Pri izbiri kvalitativnih reakcij za testiranje vzorca je koristno vedeti splošna pravila za topnost kemičnih spojin:

1. Vsi nitrati so topni.
2. Praktično vse soli kalija, natrija in amonija so topne.
3. Vsi kloridi, bromidi in jodidi so topni, z izjemo srebra, živega srebra (I) in svinčevega (II) halida.
4. Vsi sulfati so topni, razen barija, stroncija in svinca (II) sulfatov, ki so netopni, in kalcijev sulfat in srebro, ki so zmerno topni.
5. Vsi karbonati, sulfiti in fosfati niso topni, razen karbonatov, sulfitov in fosfati kalija, natrij in amonij.
6. Vsi sulfidi so netopni, razen sulfidov alkalijske kovine, zemeljskoalkalijske kovine in amonij.
7. Vsi hidroksidi so netopni, razen za hidrokside alkalijskih kovin. Hidroksidi stroncija, kalcija in barija so zmerno topni.

Organske snovi, kot so alkani (nasičeni ogljikovodiki) ali alkeni (nenasičeni ogljikovodiki), lahko odkrijete z raztopino kalijevega permanganata, ki v prvem primeru ne bo spremenila barve, ker parafinski ogljikovodiki s permanganatom v hladnem ne reagirajo. V drugem primeru, da raztopina postane brezbarvna zaradi puščanja Wagner reakcije (npr etilen): 2KMnO4 + 3C2H4 + 4H2O - → 2KOH + 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2darr-. Tako dobimo oborino manganovega dioksida, ki ima rjavo barvo. Beljakovine so kompleksne organske spojine, ki zagotavljajo vitalno aktivnost katerega koli živega organizma. Njihovo veliko število, njihova opredelitev je zelo praktičen pomen. V ta namen se uporabljajo kvalitativne reakcije na beljakovine, razdeljene so v barvo in ime. S svojo pomočjo niso sami določeni proteini, temveč aminokisline, ki sestavljajo njihovo sestavo.