Észlelési reakció

A kimutatási egy módszert a analitikai kémia , amely arra szolgál, egy szövet mintát (a analit ), hogy vizsgálja minőségileg. Ezt meg kell különböztetni a mennyiségi meghatározási módszerektől és a szerkezeti elemzési módszerektől .

AgCl fehér csapadékként ; jobbra: AgCl ammónia -vízben oldva

CuSO ₄ (balra), bizonyíték Cu (NH ₃ ) ₄ (mélykék), mint Cu ₂ [Fe (CN) ₆ ] (barna-piros)

A kimutatási reakció egy kémiai reakció a kimutatási reagens , amely azt jelzi, jelenlétében analit . A képek a jobb mutatják, például a kialakulása egy csapadék a kémcsőben , mint a kimutatási reakció számára klorid anionok segítségével ezüstsó oldat és ammónium-hidroxid- víz , beleértve a két kimutatási rézsók, mint réz- tetraammin komplex (mély kék oldat, komplexképzési reakció ) és réz-hexacianidoferrát-II formájában (barna csapadék, kicsapódási reakció ). Az anyagkonverziók egyéb típusai, amelyek tipikus kimutatási reakcióként használhatók, a redoxreakciók és a sav-bázis reakciók .

Az észleléssel ( kimutatási reakció ) egy minta megvizsgálható anélkül, vagy viszonylag egyszerű berendezéssel:

• a benne található egyes összetevők (minőségi),
• hozzávetőleges mennyiségüket vagy koncentrációjukat (félkvantitatív), valamint
• szerkezeti sajátosságok, pl. B. funkcionális csoportok
• Faj, amelyben egy elem van jelen (így például klór- , mint kloridot vagy hipoklorit vagy elemi)

Így a mintában azonosított kémiai elemek , esetleg létező ionok és funkcionális csoportok számos "gyors teszt" (tesztcsík vagy nedves vegyszer kimutatási reakciók) segítségével. A különféle mérési módszerek mellett az érzékszervi észlelés központi jelentőségű , míg a műszeres elemzés módszereit a koncentrációelemzéshez és a szerkezeti elemzéshez használják (kutatási, termelési ( elemzési ) és kémiai osztályokban ) . Ezek tartalmazzák B. a kromatográfia , spektrometria , fotometria , ozmometria , refraktometria , térfogatmérés , gravimetria és elektroanalitikai módszerek instrumentális meghatározási módszerei .

módszertan

A módszerek közé tartoznak a kicsapódási reakciók , a redoxreakciók , az elmozdulási reakciók , a komplexképződés reakciói és a lángtesztek . Szükség esetén a mintát elő kell készíteni a kimutatási reakció végrehajtása előtt, vagy meg kell tisztítani a zavaró kísérő anyagoktól.

A szervetlen-analitikus kémiában az anyagok mintákban történő minőségi kimutatását pl. B. a kation -elválasztási folyamat végrehajtása formájában (vö. Minőségi elemzéssel és a következő cikk részben).

Alkalmazási területek és előzmények

Az anyagok mennyiségi meghatározását gyakran hasonló kimutatási reakciókkal végzik, de célja a korábban minőségileg kimutatott anyagok tartalmának meghatározása (lásd: Mennyiségi bizonyítékok ). Ezek gyakran csak akkor fordul elő nyomokban (<1%), csak a határérték feletti koncentráció (GK), vagy a kimutatási határ (EG) A kimutatási reakció, úgy, hogy a fizikai vizsgálati módszereket kell használni ( gázkromatográfia , atomabszorpciós spektroszkópia , stb .). Manapság a ppb tartományba tartozó nyomelemeket is fel lehet jegyezni (1 ppb = 1:10 ⁹ ; lásd alább: Kvantitatív elemzés , műszeres elemzés , analitikai kémia ).

Annak érdekében, hogy kvalitatív és mennyiségi ellenőrzéseket lehessen végezni azokon az anyagokon, amelyek csak nyomokban voltak jelen, korábban nagy jelentőséggel bírtak a kémiában. Az arzén példája ezt a fontosságot mutatja a kriminológia szempontjából: a Marsh -teszt az arzén kémiai és igazságügyi orvoslási kimutatási reakciója, amelyet 1832 -ben James Marsh angol vegyész fejlesztett ki . Mielőtt Marsh mintáját felfedezték, az arzén népszerű gyilkossági méreg volt, mert nehéz volt kimutatni. Az arzén egy másik kimutatása a Bettendorf -minta ( ón (II) -kloridon keresztül ).

A műszeres elemzésen és módszerein keresztül, mint pl B. a spektroszkópiai módszer csökkentette a kimutatási reakciók jelentőségét az analitikában. A tantárgyspecifikus tartalom és módszerek tanításánál azonban még mindig didaktikai jelentőségük van (lásd alább: kémia leckék ).

Észlelési reakciók

A kimutatási reakció tehát elsősorban előzetes vizsgálat a mennyiségi meghatározás vagy a szerkezeti tisztázás érdekében. Általában gyors teszt funkciója van, amely bizonyos információkat nyújt a minta minőségéről.

• Szerves anyagok bizonyítéka

Az Ionok bizonyítéka

Vas (II) -szulfát (enyhén sárgás-zöldes) és vas (III) -klorid (sárgás-barnás) és ezek kimutatása véralúg-sókkal

Az ionok kimutatási reakciói lehetnek redoxreakciók , sav-bázis reakciók , komplexképződési reakciók vagy kicsapódási reakciók .

Néhány só pl. B. vízben nagyon rosszul oldódik. Ezt az ionok kimutatására használják csapadék útján. Ehhez a vizsgálandó anyag vizes oldatát (minta, analit ) és összehasonlító oldatot (mintaoldat) összekeverjük a detektálószerrel. A referenciaoldatban lévő ionok reagálnak a detektálószerrel, akárcsak a mintaoldatban lévő ionok. Ha a mintaoldat úgy reagál, mint az összehasonlító oldat, a bizonyítás pozitív. Tehát zuhan z. B. vas (II) kationok, amikor a vörösvértes só vizes oldatát rosszul vízben oldódó, intenzíven kék sóként adják hozzá .

A szervetlen analitok tekintetében különbséget teszünk:

• Bizonyíték az anionokra
• Bizonyíték a kationokra

Bizonyíték a gázokra

Észlelési reakciók nemcsak az anionok és kationok, hanem a gázok esetében is léteznek:

hidrogén

Az oxigénhidrogén minta alkalmas a hidrogén kimutatására . Az ismeretlen gáz meggyullad. Ha dörömbölést vagy hangos sípot hall, az hidrogén:

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

oxigén

Az izzóchip mintával oxigént lehet kimutatni . Egy füstölgő faforgács egyértelműen izzik a magas oxigéntartalmú gázkeverékben.

szén-dioxid

A karbonát bizonyítása barit vízzel

A szén -dioxid kimutatására kalcium -hidroxid oldatot használnak . Ehhez a gázt telített mészvízbe vagy baritvízbe vezetik, és színtelen szilárd anyag ( kalcium -karbonát ) kicsapódik, ha szén -dioxidot tartalmaz.

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

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

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

ammónia

Gáznemű hidrogén -kloridot vagy tömény sósavat használnak az ammónia kimutatására . Ez ammónium -kloridot hoz létre , amely fehér, szembetűnő ködként látható.

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

Bizonyíték savakra és bázisokra

Indikátorcsíkok a pH-érték mérésére (sav-bázis észlelés)

A sav-bázis indikátor olyan anyag, amely színe megváltozik, jelezve a savak vagy bázisok okozta pH-érték változásokat . Ezért a titráláshoz leggyakrabban sav-bázis indikátorokat használnak (lásd Sav-bázis titrálás ).

A savak és bázisok vizes oldatban oxónium- vagy hidroxidionokat tartalmaznak . Ezeket például egy univerzális mutatóval lehet bizonyítani. Az indikátor megváltoztatja színét a mintaanyag pH -értékétől függően. Egyéb sav-bázis indikátorok közé tartozik a fenolftalein és a brómtimol-kék .

Víz észlelése

A víz például gázhalmazállapotú vízgőz kondenzátumaként vagy savak és lúgok semlegesítésének reakciótermékeként keletkezik. Vízmentes réz (II) -szulfáttal kimutatható : vízmentes, fehér réz -szulfát halványkékre színeződik, amikor vizet adnak hozzá. Réz -pentahidrát -komplex képződik , amelyben négy vízmolekula működik a központi ion ligandumaként :

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

Ez egy komplex képződési reakció .

A víz másik nagyon érzékeny kimutatása komplexképződés alapján a kék (azaz vízmentes) kobalt -klorid rózsaszínű elszíneződése, amelyet víztesztcsíkok előállítására használnak kék kobalt -klorid papírból.

Lásd még

• Az észlelési reakciók listája
• Próba

irodalom

• Michael Wächter: kémiai laboratórium . Verlag Wiley-VCH, Weinheim 2011, 215-241. Oldal, ISBN 978-3-527-32996-0
• Gerhart Jander , E. Blasius: Bevezetés a szervetlen-kémiai gyakorlati tanfolyamba . S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2005 (15. kiadás), ISBN 3-7776-1364-9
• Gerhart Jander, E. Blasius: Analitikus és preparatív szervetlen kémia tankönyve . S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2002 (15. kiadás), ISBN 3-7776-1146-8
• Michael Wächter: Anyagok, részecskék, reakciók . Verlag Handwerk und Technik, Hamburg 2000, 154–169. O., ISBN 3-582-01235-2
• Bertram Schmidkonz: Gyakorlati tanfolyam a szervetlen elemzésben . Verlag Harri Deutsch, Frankfurt, 2002, ISBN 3-8171-1671-3
• Eberhard Gerdes: Minőségi szervetlen elemzés. Társ az elmélethez és a gyakorlathoz . Springer, Berlin 2001 (2. kiadás), ISBN 3-540-67875-1
• Thomas Bitter (szerkesztő): A kémia elemei I - tanító munka középiskolának . Ernst Klett Schulbuchverlag GmbH, Stuttgart 1986 (1. kiadás), ISBN 3-12-759400-3

web Linkek

Wikiszótár: Észlelési reakció  - jelentésmagyarázatok, szó eredet, szinonimák, fordítások