Качественные реакции на различные вещества

Для выявления присутствия каких-либо веществ применяются качественные реакции. Чтобы провести некоторые из них, не требуются какие-либо химические соединения, которые трудно найти, поэтому их можно осуществить и в домашних условиях.

Проведение качественных реакций

Для этого могут использоваться самые различные реагенты — от пищевой соли до нитратной кислоты. Существует несколько видов качественных реакций: на катионы, анионы и на органические вещества (белки, аминокислоты, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, алкены и т. д.). Для их проведения могут понадобиться специальные условия, такие как высокая температура, реже — катализаторы.

Качественные реакции на катионы

С их помощью можно определить присутствие кислот, солей или оснований различных веществ. Но, к примеру, проведя качественную реакцию на присутствие в воде катионов железа, мы не можем наверняка узнать, какая именно соль этого металла там имеется, а может быть, это и основание. Качественные реакции на катионы часто применяются для определения степени жесткости воды, которая зависит от наличия в ней ионов кальция и магния. Присутствие в растворе катионов бария можно определить с помощью сульфатной кислоты либо ее солей. При добавлении к раствору этих соединений образуется сульфат бария, который выпадает на дно в виде белого осадка. Качественные реакции, проводящиеся для определения степени жесткости воды, заключаются в добавлении к ней любого основания (чаще всего гидроксидов натрия или калия) и растворимых карбонатов либо сульфитов. С помощью первого варианта узнают, сколько в воде присутствует катионов магния. При этом образуется гидроксид данного металла, выпадающий в белый аморфный осадок. С помощью второй реакции определяют наличие кальция, который в виде карбоната либо сульфита образует белый осадок. Последний, в отличие от сульфата бария, похожего на него внешне, растворяется в кислотах. Для выявления соединений алюминия к раствору также можно добавить основание. В осадок выпадет белый студенистый гидроксид этого металла. Для выявления соединений серебра используется соляная кислота либо хлориды, к примеру, кухонная соль. При этом в осадок выпадает хлорид аргентума — белое творожистое вещество, нерастворимое в кислотах. Для того чтобы узнать, содержатся ли в растворе соединения хрома, необходимо добавить гидроксид натрия либо калия. При этом выделится зелено-серый осадок. С помощью этого же вещества можно узнать, присутствуют ли в растворе соединения железа. Если да, то образуется светло-зеленый осадок (гидроксид (ІІ) ферума), который постепенно будет приобретать бурый оттенок, окисляясь до гидроксида (ІІІ). Для того чтобы узнать, есть ли в растворе катионы меди, в качестве реагента понадобится все тот же натрия либо калия гидроксид, при этом в осадок должно выпасть светло-синее студенистое вещество.

Определяем наличие анионов

Качественные реакции на анионы подразумевают добавление к раствору соединений, содержащих в своем составе определенные катионы. С помощью таких опытов чаще всего определяют наличие нитратов и сульфатов. Для выявления ионов хлора используют вещества, содержащие в своем составе катионы серебра, при этом выпадает белый творожистый осадок — хлорид аргентума. Данное вещество растворимо в гидроксиде аммония. Чтобы определить, присутствуют ли в растворе анионы брома, также понадобятся соединения серебра. В этом случае образуется светло-желтый осадок — бромид аргентума, который практически не растворим в гидроксиде аммония. Также вещества, в состав которых входят атомы серебра, нужны для качественных реакций на ионы йода. При этом образуется желтый осадок — аргентум йодид, нерастворимый в гидроксиде аммония. Для выявления того же самого вещества также можно использовать СІ₂ в сочетании с крахмалом, тогда раствор приобретет синюю окраску.

Есть ли в растворе фосфаты, сульфаты или нитраты?

Для того чтобы узнать, есть ли в растворе сульфаты или серная кислота, понадобится соединение аргентума либо бария. В первом случае образуется сульфат серебра, который представлен в виде белого осадка, во втором — сульфат бария, белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах. Для выявления в растворе нитратов или соляной кислоты нужна медь в сочетании с концентрированной серной кислотой. При добавлении их образуется диоксид нитрогена — бурый газ с резким запахом. Для того чтобы определить, есть ли в растворе фосфаты, достаточно добавить к нему соединение серебра. При этом выпадет желтый осадок, а при добавлении веществ с содержанием ионов кальция получится белый осадок, нерастворимый в СН₃СООН.

Качественные реакции, проводимые с помощью индикаторов

Существуют специальные реактивы, которые изменяют свой цвет под воздействием тех или иных химических веществ. Это, к примеру, фенолфталеин, лакмус и т. п. С их помощью можно определить наличие в растворе анионов ОН. Так, в щелочной среде фенолфталеин приобретет малиновый цвет, лакмус — синий, а метилоранж — желтый. Чтобы выявить в растворе катион Н, также можно использовать индикаторы. Среда, в которой присутствуют данные ионы, называется кислой. В таких условиях метилоранж приобретет розовую окраску, а лакмус — красную, фенолфталеин для данной качественной реакции не подходит, так как он останется бесцветным.

Выявляем наличие белков

Качественные реакции на белки часто демонстрируются на школьных уроках химии. Таковой, например, считается реакция Милона. Для нее понадобятся такие вещества, как нитрат ртути, нитратная и нитритная кислоты. В таком случае при взаимодействии с ними белок приобретает коричнево-желтую окраску. Если вам нужно узнать, присутствуют ли белки, в составе которых есть серосодержащие аминокислоты, то нужно применить такие соединения, как любая растворимая соль свинца в сочетании с гидроксидом натрия либо калия. При этом должен образоваться черный осадок.