Kvalitativ analyse brukes til å identifisere og skille kationer og anioner i et prøvestoff. I motsetning til kvantitativ analyse, som søker å bestemme mengden eller mengden prøve, er kvalitativ analyse en beskrivende analyseform. I en pedagogisk setting er konsentrasjonene av ionene som skal identifiseres omtrent 0,01 M i en vandig løsning. "Semimicro" -nivået i kvalitativ analyse benytter metoder som brukes for å påvise 1-2 mg av et ion i 5 ml løsning.
Selv om det er kvalitative analysemetoder som brukes for å identifisere kovalente molekyler, kan de fleste kovalente forbindelser være identifisert og skilt fra hverandre ved bruk av fysiske egenskaper, som brytningsindeks og smelting punkt.
Laboratorieteknikker for halvmikro-kvalitativ analyse
Det er lett å forurense prøven med dårlig laboratorieteknikk, så det er viktig å overholde visse regler:
- Ikke bruk tappevann. Bruk heller destillert vann eller avionisert vann.
- Glass må være rent før bruk. Det er ikke viktig at det tørkes.
- Ikke legg en reagensdropperspiss i munnen på et reagensrør. Dispenser reagenset over reagensglassleppen for å unngå forurensning.
- Bland løsningene ved å flikke prøverøret. Dekk aldri reagensglasset med en finger og rist røret. Unngå å utsette deg for prøven.
Trinn for kvalitativ analyse
- Hvis prøven blir presentert som et fast stoff (salt), er det viktig å merke formen og fargen på eventuelle krystaller.
- Reagenser brukes til å skille kationer i grupper med beslektede elementer.
- Joner i en gruppe er atskilt fra hverandre. Etter hvert separasjonsstadium utføres en test for å bekrefte at visse ioner virkelig ble fjernet. Testen utføres ikke på den opprinnelige prøven!
- Separasjoner er avhengige av forskjellige egenskaper ved ioner. Disse kan innebære redoksreaksjoner for å endre oksidasjonstilstand, forskjellig løselighet i en syre, base eller vann, eller utfelling av visse ioner.
Eksempel på kvalitativ analyseprotokoll
Først fjernes ioner i grupper fra det første vandig løsning. Etter at hver gruppe har blitt separert, blir tester utført for de enkelte ionene i hver gruppe. Her er en vanlig gruppe kationer:
Gruppe I: Ag+, Hg22+, Pb2+
Utfelt i 1 M HCl
Gruppe II: Bi3+, Cd2+, Cu2+, Hg2+, (Pb2+), Sb3+ og Sb5+, Sn2+ og Sn4+
Felt i 0,1 M H2S-løsning ved pH 0,5
Gruppe III: Al3+, (Cd2+), Co2+, Cr3+, Fe2+ og Fe3+, Mn2+, Ni2+, Zn2+
Felt i 0,1 M H2S-løsning ved pH 9
Gruppe IV: Ba2+, Ca2+, K+, Mg2+, Na+, NH4+
Ba2+, Ca2+, og Mg2+ blir utfelt i 0,2 M (NH4)2CO3 løsning ved pH 10; de andre ionene er oppløselige
Mange reagenser brukes i den kvalitative analysen, men bare noen få er involvert i nesten hver gruppeprosedyre. De fire mest brukte reagensene er 6M HCl, 6M HNO36M NaOH, 6M NH3. Det er nyttig å forstå bruken av reagensene når du planlegger en analyse.
Vanlige kvalitative analysereagenser
reagens | effekter |
6M HCl | Øker [H+] Øker [Cl-] Avtar [OH-] Løser opp uoppløselige karbonater, kromater, hydroksider, noen sulfater Ødelegger hydrokso og NH3 komplekser Presipiterer uoppløselige klorider |
6M HNO3 | Øker [H+] Avtar [OH-] Løser opp uoppløselige karbonater, kromater og hydroksider Løser opp uoppløselige sulfider ved å oksidere sulfidion Ødelegger hydrokso- og ammoniakkkomplekser Godt oksidasjonsmiddel når det er varmt |
6 M NaOH | Øker [OH-] Avtar [H+] Danner hydroksokomplekser Presipiterer uoppløselige hydroksider |
6M NH3 | Øker [NH3] Øker [OH-] Avtar [H+] Presipiterer uoppløselige hydroksider Skjemaer NH3 komplekser Danner en grunnleggende buffer med NH4+ |