Identificarea ionilor: lecție de chimie

1pe scurtstratul 1 din 2 · rezumatul lecției

Pe scurt

Ionii se identifică prin reacții care dau produși observabili. $A g^{+} + C l^{-} \to AgCl ↓$ produce precipitat alb, solubil în amoniac în exces prin formarea $[Ag (N H_{3})_{2}]^{+}$ . $B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} \to BaS O_{4} ↓$ produce precipitat alb greu solubil, folosit la identificarea sulfatului. $C u^{2 +} + 2H O^{-} \to Cu (OH)_{2} ↓$ dă precipitat albastru, care se dizolvă în amoniac în exces cu soluție albastru intens. Ionul $F e^{3 +}$ dă colorație roșu-sânge cu ionul tiocianat $SC N^{-}$ . Culoarea se interpretează împreună cu reactivul și condițiile probei.

2în detaliustratul 2 din 2 · pentru clasă și Bacalaureat

În detaliu

O reacție de identificare este potrivită când produsul are un aspect caracteristic (culoare, precipitat, gaz) și când ionul căutat nu este înlocuit de alt ion în același test. Se scrie mereu ecuația ionică a reacției și se menționează observația.

Cationi

$C u^{2 +}$ : cu $NaOH$ precipită $Cu (OH)_{2}$ albastru; în amoniac în exces se formează $[Cu (N H_{3})_{4}]^{2 +}$ , albastru intens.
$F e^{3 +}$ : cu $NaOH$ precipită $Fe (OH)_{3}$ brun-roșcat; cu $SC N^{-}$ apare o soluție roșu-sânge; cu $[Fe (CN)_{6}]^{4 -}$ se formează precipitat albastru de Prusia.
$F e^{2 +}$ : cu $NaOH$ precipită $Fe (OH)_{2}$ verzui, care la aer se oxidează la brun; cu $[Fe (CN)_{6}]^{3 -}$ apare un precipitat albastru închis.
$N H_{4}^{+}$ : prin încălzire cu $NaOH$ se degajă amoniac, $N H_{4}^{+} + H O^{-} \to N H_{3} ↑ + H_{2} O$ , care colorează în albastru hârtia de turnesol roșie umezită.
$A g^{+}$ : cu $C l^{-}$ se formează $AgCl$ alb. Pentru bromură, $AgBr$ este galben-pal, iar pentru iodură, $AgI$ este galben.
Probele de flacără: $N a^{+}$ galben, $K^{+}$ violet, $C a^{2 +}$ roșu-cărămiziu, $C u^{2 +}$ verde.

Anioni

$C l^{-}$ : cu $AgN O_{3}$ precipită $AgCl$ alb, insolubil în acid azotic și solubil în amoniac.
$S O_{4}^{2 -}$ : cu $BaC l_{2}$ precipită $BaS O_{4}$ alb, insolubil în $HCl$ diluat.
$C O_{3}^{2 -}$ : cu un acid se degajă $C O_{2}$ , care tulbură apa de var: $C O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} \to C O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
$P O_{4}^{3 -}$ : cu $AgN O_{3}$ precipită $A g_{3} P O_{4}$ galben.
$H O^{-}$ : fenolftaleina devine roșu-carmin; $H^{+}$ : metiloranjul devine roșu.

Exemplul 1: ce arată un precipitat. Se tratează $20, 0$ mL soluție $NaCl$ $0, 10$ mol/L cu $AgN O_{3}$ în exces.

Apare un precipitat alb: $A g^{+} + C l^{-} \to AgCl ↓$ .
$n (C l^{-}) = 0, 0200 \cdot 0, 10 = 0, 0020$ mol, deci se formează $0, 0020$ mol $AgCl$ .
$m = 0, 0020 \cdot 143, 5 = 0, 287$ g.
Precipitatul se dizolvă în amoniac: $AgCl + 2N H_{3} \to [Ag (N H_{3})_{2}]^{+} + C l^{-}$ . Această proprietate confirmă clorura și deosebește precipitatul de alți precipitați albi, de exemplu de sulfatul de bariu, care nu se dizolvă în amoniac.

Exemplul 2: sulfatul dintr-o soluție. Din $25, 0$ mL de soluție de sare cu sulfat, tratată cu $BaC l_{2}$ în exces, se obțin $0, 233$ g $BaS O_{4}$ ( $M = 233$ g/mol).

$n (BaS O_{4}) = 0, 233/233 = 0, 00100$ mol.
Raportul $S O_{4}^{2 -} : BaS O_{4}$ este $1 : 1$ , deci $n (S O_{4}^{2 -}) = 0, 00100$ mol.
$c = 0, 00100/0, 0250 = 0, 0400$ mol/L.

Pentru a distinge sulfatul de carbonat, precipitatul alb cu $BaC l_{2}$ se tratează cu $HCl$ : $BaC O_{3}$ se dizolvă cu degajare de $C O_{2}$ , iar $BaS O_{4}$ rămâne nedizolvat.

Exemplul 3: carbonatul și volumul de $C O_{2}$ . Se tratează $2, 50$ g $CaC O_{3}$ ( $M = 100$ g/mol) cu $HCl$ în exces: $CaC O_{3} + 2HCl \to CaC l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ .

$n (CaC O_{3}) = 2, 50/100 = 0, 0250$ mol, deci se degajă $0, 0250$ mol $C O_{2}$ .
$V = 0, 0250 \cdot 22, 4 = 0, 56$ L în condiții normale.
Gazul trecut prin apă de var o tulbură: $Ca (OH)_{2} + C O_{2} \to CaC O_{3} ↓ + H_{2} O$ . Un exces de $C O_{2}$ redizolvă precipitatul, prin formarea hidrogenocarbonatului solubil $Ca (HC O_{3})_{2}$ .

Exemplul 4: o probă necunoscută. Soluția este albastră; cu $NaOH$ dă precipitat albastru, iar cu $AgN O_{3}$ precipitat alb solubil în amoniac. Concluzie: conține $C u^{2 +}$ și $C l^{-}$ , deci sarea este $CuC l_{2}$ . Un singur test nu ajunge: precipitatul alb cu $AgN O_{3}$ nu este specific clorurii, deoarece și carbonatul dă un precipitat cu argintul; solubilitatea în amoniac confirmă clorura.

Greșeli frecvente

Greșit: Un precipitat alb după $AgN O_{3}$ dovedește singur prezența clorurii în orice amestec.
Corect: se verifică și solubilitatea în amoniac, deoarece pot exista interferențe.
Greșit: Albastrul intens al cuprului în amoniac este $Cu (OH)_{2}$ solid.
Corect: este soluția complexului amoniacal de cupru(II).
Greșit: Precipitatul alb cu $BaC l_{2}$ arată întotdeauna sulfat.
Corect: și carbonatul de bariu este alb; $BaC O_{3}$ se dizolvă în $HCl$ , $BaS O_{4}$ nu.
Greșit: Ionii $F e^{2 +}$ și $F e^{3 +}$ dau aceleași culori cu hidroxidul de sodiu.
Corect: $Fe (OH)_{2}$ este verzui, $Fe (OH)_{3}$ este brun-roșcat.

în contul tăuPremium

Testează-te pe această lecție

Lecția o citești aici, fără cont. Testele pe lecții și capitole sunt în cont, cu grile originale Didaxis și explicația fiecăreia: gratuit 10 grile pe zi, fără limită cu Premium, 49 de lei pe lună pentru fiecare copil.

Testează-te în cont

Înainte și după

ÎnainteStereochimia combinațiilor complexeGeometrie și izomerie geometrică.DupăTitrăriTitrări acido-bazice și redox; interpretarea rezultatului.CapitolulCombinații complexe și analizăToate lecțiile capitolului „Combinații complexe și analiză”.

Surse și referințe

OMEN 3393/2017, anexa 2, Chimie VII–VIII, p. 11, reacții de precipitare; rocnee.eu
OMECI 5099/2009, Chimie XII real, pp. 7–9; rocnee.eu
Doicin, Gîrtan, Angelușiu, Chimie VIII, ART Klett 2025, «Identificarea ionilor», pp. 76–79; catalog.manualedigitaleart.ro

Desene: Redactare proprie (desen original)