Реакция обнаружения

Обнаружения является метод по аналитической химии , который служит образец ткани (The аналит ) , чтобы исследовать качественно. Это следует отличать от количественных методов определения и методов структурного анализа .

AgCl в виде белого осадка ; справа: растворенный в аммиачной воде AgCl

CuSO ₄ (слева), свидетельство как Cu (NH ₃ ) ₄ (темно-синий) как Cu ₂ [Fe (CN) ₆ ] (коричнево-красный)

Обнаружения реакция является химическая реакция с реактивом обнаружения , используемого , что указывает на присутствие анализируемого вещества . На изображениях справа показано, например, образование осадка в пробирке как реакция обнаружения хлорид- анионов с помощью раствора соли серебра и аммиачной воды , включая два обнаружения солей меди в виде комплекса тетраммина меди (темно-синий раствор, реакция образования комплекса ) и гексацианидоферрата меди-II (коричневый осадок, реакция осаждения ). Другими типами превращений материалов, которые можно использовать в качестве типичных реакций обнаружения, являются окислительно-восстановительные реакции и кислотно-основные реакции .

При обнаружении ( реакции обнаружения ) образец может быть исследован без использования или относительно простого оборудования на:

• отдельные компоненты, содержащиеся в нем (качественные),
• их приблизительное количество или концентрация (полуколичественная), а также
• структурные особенности, например Б. функциональные группы
• Вид , в котором элемент присутствует (например , хлор , как хлорид или гипохлорит или элементные)

Таким образом, химические элементы , возможно существующие ионы и функциональные группы с помощью множества «экспресс-тестов» (тест-полоски или реакции влажного химического обнаружения) идентифицируются в образце. В дополнение к различным методам измерения , сенсорное восприятие имеет центральное значение , а методы инструментального анализа используются для анализа концентрации и структурного анализа (в исследованиях, производстве ( анализ ) и на уроках химии ) . К ним относятся B. Инструментальные методы определения: хроматография , спектрометрия , фотометрия , осмометрия , рефрактометрия , волюметрия , гравиметрия и электроаналитические методы .

методология

Методы включают реакции осаждения , окислительно - восстановительные реакции , перемещение реакции , реакции комплексообразования и тесты пламени . Если необходимо, образец должен быть подготовлен до проведения реакции обнаружения или очищен от мешающих сопутствующих веществ.

Например, в неорганико-аналитической химии имеет место качественное обнаружение веществ в образцах материалов. Б. в виде проведения процесса разделения катионов (см. Качественный анализ и в следующем разделе статьи).

Области применения и история

Количественные определения веществ часто проводятся с аналогичными реакциями обнаружения, но их цель - определить содержание ранее качественно обнаруженных веществ (см. Раздел «Количественные доказательства» ). Они часто встречаются только в следовых количествах (<1%), чуть выше предельной концентрации (GK) или предела обнаружения (EG) реакции обнаружения, поэтому необходимо использовать методы физического анализа ( газовая хроматография , атомно-абсорбционная спектроскопия и т. Д.). В настоящее время можно также регистрировать следовые количества веществ в диапазоне частей на миллиард (1 часть на миллиард = 1:10 ⁹ ; см. Раздел «Количественный анализ , инструментальный анализ , аналитическая химия» ).

Возможность проводить качественные и количественные проверки веществ, которые присутствовали только в следовых количествах, раньше имела большое значение в химии. Пример мышьяка показывает эту важность в отношении криминологии: тест Марша - это реакция обнаружения мышьяка в химии и судебной медицине, разработанная в 1832 году английским химиком Джеймсом Маршем . До того, как был обнаружен образец Марша, мышьяк был популярным ядом для убийств, потому что его было трудно обнаружить. Другой способ обнаружения мышьяка - это образец Беттендорфа (через хлорид олова (II) ).

С помощью инструментального анализа и его методов, таких как Б. Спектроскопический метод снизил важность реакций обнаружения в аналитике. Однако они по-прежнему имеют дидактическое значение для передачи предметного содержания и методов (см. В разделе: уроки химии ).

Обнаружение реакции

Таким образом, реакция обнаружения - это в первую очередь предварительное исследование для количественного определения или выяснения структуры. Как правило, он выполняет функцию экспресс-теста, который предоставляет определенную информацию о свойствах образца.

• Доказательства органических веществ

Доказательства ионов

Сульфат железа (II) (слегка желто-зеленоватый) и хлорид железа (III) (желто-коричневатый) и их обнаружение солями кровяной жидкости

Реакции обнаружения ионов могут принимать форму окислительно-восстановительных реакций , кислотно-основных реакций , реакций образования комплексов или реакций осаждения .

Некоторые соли, например, Б. очень плохо растворим в воде. Это используется для обнаружения ионов через осадки. Чтобы сделать это, как водный раствор испытуемого вещества (образец, аналит ) и опорный раствор (раствор образца) является смешанным с агентом обнаружения. Ионы, содержащиеся в контрольном растворе, реагируют с детектором, как и любые ионы, содержащиеся в растворе образца. Если раствор образца реагирует как раствор сравнения, доказательство положительное. Так что падай з. B. Катионы железа (II) при добавлении водного раствора соли красного кровяного щелока в виде плохо растворимой в воде соли с интенсивным синим цветом.

Различают аналит в неорганическом веществе:

• Доказательства анионов
• Доказательства катионов

Признаки газов

Реакции обнаружения существуют не только для анионов и катионов, но и для газов:

водород

Образец кислородсодержащего водорода подходит для обнаружения водорода . Неизвестный газ воспламеняется. Если вы слышите хлопок или громкий свист, это водород:

${\ Displaystyle \ mathrm {2 \ H_ {2} + O_ {2} \ longrightarrow 2 \ H_ {2} O}}$

кислород

Кислород можно обнаружить с помощью образца тлеющего чипа . Тлеющая щепа явно светится в газовой смеси с высоким содержанием кислорода.

углекислый газ

Доказательство карбоната баритовой водой

Раствор гидроксида кальция используется для обнаружения диоксида углерода . Для этого газ пропускают в насыщенную известковую воду или баритовую воду, и осаждается бесцветное твердое вещество ( карбонат кальция ), если оно содержит диоксид углерода.

${\ displaystyle \ mathrm {CO_ {2} + H_ {2} O \ longrightarrow H_ {2} CO_ {3}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {H_ {2} CO_ {3} + Ca (OH) _ {2} \ longrightarrow CaCO_ {3} +2 \ H_ {2} O}}$

или же: ${\ displaystyle \ mathrm {CO_ {2} + Ba (OH) _ {2} \ longrightarrow BaCO_ {3} + H_ {2} O}}$

аммиак

Газообразный хлористый водород или концентрированная соляная кислота используются для обнаружения аммиака . При этом образуется хлорид аммония , который выпадает в виде белого тумана.

${\ displaystyle \ mathrm {NH_ {3} + HCl \ longrightarrow NH_ {4} Cl}}$

Доказательства кислот и оснований

Индикаторные полоски для измерения значения pH (кислотно-щелочное определение)

Показатель кислотно-щелочного является вещество , которое изменяет цвет , чтобы указать изменения в значении рН , вызванного кислотами или основаниями . Поэтому кислотно-основные индикаторы чаще всего используются для титрования (см. Раздел «Кислотно-основное титрование» ).

Кислоты и основания в водном растворе содержат ионы оксония или гидроксида . Это можно проверить, например, с помощью универсального индикатора. Индикатор меняет свой цвет в зависимости от значения pH вещества пробы. Другие кислотно-основные индикаторы включают фенолфталеин и бромтимоловый синий .

Свидетельство воды

Вода возникает, например, как конденсат газообразного водяного пара или как продукт реакции при нейтрализации кислот и щелочей. Его можно обнаружить с помощью безводного сульфата меди (II) : безводный белый сульфат меди становится светло-голубым при добавлении воды. Создается комплекс пентагидрата меди, в котором четыре молекулы воды действуют как лиганды центрального иона:

${\ displaystyle \ mathrm {CuSO_ {4} +5 \ H_ {2} O \ longrightarrow [Cu (H_ {2} O) _ {4}] SO_ {4} \ cdot H_ {2} O}}$

Это сложная реакция образования .

Еще одно очень чувствительное обнаружение воды на основе образования комплексов - розовая окраска синего (т. Е. Безводного) хлорида кобальта, который используется для производства тест-полосок для воды из синей бумаги с хлористым кобальтом.

Смотри тоже

• Список реакций обнаружения
• Анализ

литература

• Михаэль Вехтер: химическая лаборатория . Verlag Wiley-VCH, Weinheim 2011, стр. 215-241, ISBN 978-3-527-32996-0
• Герхарт Джандер , Э. Блазиус: Введение в практический курс неорганической химии . С. Хирцель Верлаг, Штутгарт 2005 (15-е издание), ISBN 3-7776-1364-9
• Герхарт Яндер, Э. Блазиус: Учебник аналитической и препаративной неорганической химии . С. Хирцель Верлаг, Штутгарт 2002 (в 15-м издании), ISBN 3-7776-1146-8
• Михаэль Вехтер: Вещества, частицы, реакции . Verlag Handwerk und Technik, Гамбург, 2000 г., стр. 154–169, ISBN 3-582-01235-2
• Бертрам Шмидконц: Практический курс по неорганическому анализу . Verlag Harri Deutsch, Франкфурт 2002, ISBN 3-8171-1671-3
• Эберхард Гердес: Качественный неорганический анализ. Товарищ по теории и практике . Springer, Берлин, 2001 г. (2-е издание), ISBN 3-540-67875-1
• Томас Биттер (редактор): Elements of Chemistry I - учебный материал для средней школы . Ernst Klett Schulbuchverlag GmbH, Штутгарт 1986 (1-е издание), ISBN 3-12-759400-3

веб ссылки

Викисловарь: Обнаружение реакции  - объяснение значений, происхождения слов, синонимов, переводов