Orgaanisten aineiden, ionien ja kationien kvalitatiiviset reaktiot mahdollistavat erilaisten yhdisteiden läsnäolon määrittämisen käytettävissä olevilla, useimmissa tapauksissa yksinkertaisilla menetelmillä. Ne voidaan suorittaa käyttämällä indikaattoreita, hydroksideja, oksideja. Tiedettä, joka tutkii eri aineiden ominaisuuksia ja rakennetta, kutsutaan "kemiaksi". Laadulliset reaktiot ovat osa tämän tieteen käytännön osaa.
Epäorgaanisten aineiden luokitus
Kaikki aineet on jaettu orgaanisiin ja epäorgaanisiin. Ensimmäiset sisältävät sellaiset yhdisteluokat kuten suolat, hydroksidit (emäkset, hapot ja amfoteeriset) ja oksidit sekä yksinkertaiset yhdisteet (CI2, I2, H2 ja muut, jotka koostuvat yhdestä alkuaineesta).
Suolat koostuvat metallin kationista sekä happojäännöksen anionista. Happomolekyylien koostumus sisältää H+-kationeja ja happotähteiden anioneja. Hydroksidit koostuvat metallikationeista ja anioneista OH-hydroksyyliryhmän muodossa. Oksidimolekyylien koostumus sisältää kahden kemiallisen alkuaineen atomeja, joista toinen on välttämättä happi. Ne voivat olla happamia, emäksisiä ja amfoteerisia. Kuten heidän nimensä kertoo,ne pystyvät muodostamaan erilaisia aineluokkia tiettyjen reaktioiden aikana. Siten happamat oksidit reagoivat veden kanssa muodostaen happoja, kun taas emäksiset oksidit muodostavat emäksiä. Amfoteerisella voi olosuhteista riippuen olla molempien oksidityyppien ominaisuuksia. Näitä ovat raudan, berylliumin, alumiinin, tinan, kromin ja lyijyn yhdisteet. Niiden hydroksidit ovat myös amfoteerisia. Erilaisten epäorgaanisten aineiden esiintymisen määrittämiseksi liuoksessa käytetään ionien kvalitatiivisia reaktioita.
Orgaanisen aineksen monimuotoisuus
Tähän ryhmään kuuluvat kemialliset yhdisteet, joiden molekyyleissä välttämättä on hiiltä ja vetyä. Ne voivat sisältää myös happi-, typpi-, rikkiatomeja ja monia muita alkuaineita.
Ne on jaettu seuraaviin pääluokkiin: alkaanit, alkeenit, alkyynit, orgaaniset hapot (nukleiini-, rasva-, tyydyttyneet, aminohapot ja muut), aldehydit, proteiinit, rasvat, hiilihydraatit. Monet laadulliset reaktiot orgaanisilla aineilla suoritetaan käyttämällä erilaisia hydroksideja. Tähän voidaan käyttää myös reagensseja, kuten kaliumpermanganaattia, happoja, oksideja.
Laadulliset reaktiot orgaanisiin aineisiin
Alkaanien esiintyminen määräytyy pääasiassa eliminaatiomenetelmällä. Jos lisäät kaliumpermanganaattia, se ei värjää. Nämä aineet palavat vaaleansinisellä liekillä. Alkeenit voidaan havaita lisäämällä bromivettä tai kaliumpermanganaattia. Molemmat näistä aineista muuttuvat värittömiksi vuorovaikutuksessa niiden kanssa. Fenolin läsnäolovoidaan määrittää myös lisäämällä bromiliuosta. Samalla se värjäytyy ja saostuu. Lisäksi tämän aineen läsnäolo voidaan havaita käyttämällä rautakloridiliuosta, joka vuorovaikutuksessa sen kanssa antaa violetinruskean värin. Kvalitatiiviset reaktiot alkoholiluokan orgaanisiin aineisiin koostuvat natriumin lisäämisestä niihin. Tässä tapauksessa vetyä vapautuu. Alkoholien palamiseen liittyy vaaleansininen liekki.
Glyseriini voidaan havaita kuprihydroksidilla. Tässä tapauksessa muodostuu glyseraatteja, jotka antavat liuokselle ruiskukansinisen värin. Aldehydien läsnäolo voidaan määrittää käyttämällä argentumioksidia. Tämän reaktion seurauksena vapautuu puhdasta argentumia, joka saostuu.
Aldehydeille tapahtuu myös kvalitatiivinen reaktio, joka suoritetaan kuparihydroksidilla. Sen toteuttamiseksi on tarpeen lämmittää liuos. Samanaikaisesti hänen tulisi vaihtaa väriä ensin sinisestä keltaiseksi, sitten punaiseksi. Proteiinit voidaan havaita nitraattihapolla. Tämän seurauksena muodostuu keltainen sakka. Jos lisäät kuprihydroksidia, se on violetti. Laadulliset reaktiot happoluokan orgaanisiin aineisiin suoritetaan lakmuksella tai rautakloridilla. Molemmissa tapauksissa liuos muuttaa värinsä punaiseksi. Jos natriumkarbonaattia lisätään, vapautuu hiilidioksidia.
Laadulliset reaktiot kationeihin
Niitä voidaan käyttää metalli-ionien läsnäolon määrittämiseen liuoksessa. Kvalitatiivisten reaktioiden tarkoituksena on tunnistaa kationiH +, joka on osa niitä. Tämä voidaan tehdä kahdella tavalla: käyttämällä lakmus- tai metyylioranssia. Ensimmäinen happamassa ympäristössä muuttaa värinsä punaiseksi, toinen vaaleanpunaiseksi.
Litium-, natrium- ja kaliumkationit voidaan erottaa niiden liekeistä. Ensimmäinen palaa punaisena, toinen - keltainen, kolmas - violetti liekki. Kalsiumionit havaitaan lisäämällä karbonaattiliuoksia, jolloin saadaan valkoinen sakka.
Laadulliset reaktiot anioneihin
Näistä yleisin on OH-:n havaitseminen, jonka seurauksena voidaan selvittää, onko liuoksessa emäksiä. Tämä vaatii indikaattoreita. Näitä ovat fenolftaleiini, metyylioranssi, lakmus. Ensimmäinen tällaisessa ympäristössä muuttuu purppuranpunaiseksi, toinen - keltaiseksi, kolmas - siniseksi.
