KVALITATIVNÍ ANALYTICKÁ CHEMIE - anorganická

jedna z prvních analýz James Marsh  (2. 9. 1794 - 21. 6. 1846)

- důkaz kationtů a aniontů ve vodných roztocích – důkaz přímo pevné analyty nutno převést do roztoku kovové materiály (např. slitiny) rozpouštíme v kyselinách horniny rozkládáme tavením potraviny zpopelňujeme při teplotách nad 500 °C a popel rozpouštíme v roztocích kyselin

reakce = výrazná fyzikální nebo fyzikálně-chemická změnu ANALYTICKÁ ANORGANICKÁ CHEMIE - založena na pozorování výsledku reakce dokazované látky s analytickým činidlem reakce = výrazná fyzikální nebo fyzikálně-chemická změnu NaBiO3 - změna skupenství (srážení) změna zabarvení vývoj plynu - ….

Postupy původní postupy - založené na postupném oddělování jednotlivých složek ze směsi – náročné nahrazeny citlivými reakcemi – umožňují přímé důkazy složek ve směsích klasická kvalitativní analýza – univerzální, rychlá a nenáročná provedení se používá k získávání informací důležitých pro volbu metody následného kvantitativního stanovení sledovaných látek

2. charakteristické zbarvení k důkazů vyhovují pouze reakce, které se vyznačují vysokou selektivitou a průkazností průběh reakce musí být doprovázen výraznou snadno pozorovatelnou změnou: 1. vznik sraženiny H2S v prostředí H+ se sráží s Cd2+ na žlutou sraženinu CdS (s) 2. charakteristické zbarvení Fe3+ + SCN- → krvavě červený Fe [Fe(SCN)6]

3. vznik identifikovatelného plynu - kyseliny uvolňují charakteristický páchnoucí plyny, které dále určujeme například SO2, Cl2

skupinové selektivní specifické - reakce musí být dostatečně citlivé - chemické metody, ale také chemické reakce, mají různou selektivitu Reakce dělíme na: skupinové selektivní specifické

skupinové slouží k rozdělení kationtů a aniontů do větších skupin probíhají podobně s větším počtem látek za daných podmínek používá se jich proto k rozdělení iontů do různých analytických tříd a skupin

selektivní reakcí se účastní jen malý počet iontů - umožňují dokázat pouze jednu složku úpravou podmínek (pH, maskování ostatních iontů do komplexů) - stupeň selektivity bývá různý a velmi závisí na podmínkách, za kterých se reakce provádí

př. srážení Ni2+ diacetyldioxinem → červený ve vodě rozpustný komplex (jiný ion červenou sraženinu s tímto činidlem neposkytuje), k vyloučení sraženiny je však zapotřebí, aby bylo pH >6

specifické - taková reakce, kterou se dá za předepsaných podmínek dokázat přítomnost pouze jediné látky se specifickým činidlem bude reagovat pouze určitý ion úpravou reakčních podmínek (pH, složení), můžeme docílit, že činidlo, které při jiných podmínkách reagovalo s více složkami, reaguje s jednou složkou, tj. uskuteční se specifická reakce. - specifických reakcí je velmi málo

př. NH4+ dokazujeme Nesslerovým činidlem vznikem → červenohnědá sraženina

příprava Nesslerova činidla: 6 g HgI2 se rozpustí v 50 ml vody a vysráží se roztokem 7,4 g KI v 50 ml vody. Vzniklá sedlina se promyje čtyřnásobnou dekantací po 20 ml vody, spláchne se trochou vody do baňky objemu 100 ml, přidá se 60 ml 30% roztoku KOH, doplní se vodou na 100 ml a protřepe se. Po 24 hodinách stání se roztok nad sedlinou slije do hnědé lahvičky.

Popis metody: platinový drátek (lze nahradit jiným kovem) zvlhčíme ve zředěné HCl, vyžíháme a naneseme vzorek analyzované látky. Drátek vložíme do spodní části oxidačního plamene… Plamenové zkoušky slouží k zjištění, zda daná sloučenina obsahuje některý s kovů barvících plamen. Danou látku, pokud je pevná, převedeme do roztoku (rozpuštěním v destilované vodě nebo organickém rozpouštědle, pokud se látka nerozpouští ani ve vodě, ani v organickém rozpouštědle, je možné ji nechat zreagovat s kyselinou nebo zásadou). Ze vzorku poté odlijeme pár mililitrů například do zkumavky. Do vzorku poté ponoříme čistý, vyžíhaný platinový drát tzv. platinovou kličku (drát čistíme tím způsobem, že jej několikrát ponoříme do koncentrované kyseliny chlorovodíkové a několikrát vyžíháme). Platinový drát pak strčíme do plamene plynového kahanu a chvíli počkáme, pokud se nic neděje ponoříme na okamžik platinový drát do kyseliny chlorovodíkové a do plamene vložíme zpět. Pokud se ani poté nic nestane, znamená to, že zkoumaná látka buď neobsahuje žádný kationt barvící plamen nebo jsme někde udělali chybu.

Spektroskopie Nižňanský říjen Nukleární magnetická rezonance Šádová listopad Polarografie Jarchovská prosinec Gravimetrie - vážková analýza Málek leden Volumetrie - odměrná analýza - alkalimetrie, acidimetrie Balážová Volumetrie - odměrná analýza - srážecí metody Andrejková Separační metody - extrakce, separace na iontoměničích Kryštofová Separační metody - destilace, krystalizace Vejvodová Separační metody - dialýza, elekroforéza Báčová Chromatografie Ebertová Analýza půd Slejšková Analýza potravin Horáková Analýza vzduchu Havlíčková

Dělení kationtů do analytických tříd I. Analytická třída ionty olovnaté, rtuťné, stříbrné, thalné Sráží se sulfanem v kyselém prostředí sulfidy nerozpustné v polysulfidu amonném (NH4)2Sx vytvářejí ve vodě nerozpustné chloridy Skupinové činidlo - HCl II a. Analytická třída ionty rtuťnaté, bismutité, měďnaté, kademnaté Sráží se sulfanem v kyselém prostředí sulfidy nerozpustné v polysulfidu amonném (NH4)2Sx vytvářejí ve vodě rozpustné chloridy Skupinové činidlo – H2S II b. Analytická třída ionty arsenité, arseničné, antimonité, antimoničné, cínaté, ciničité Se sulfanem tvoří sraženinu rozpustnou v (NH4)2Sx za tvorby komplexů. Skupinové činidlo – H2S

III. Analytická třída ionty železnaté, železité, nikelnaté, manganaté, chromité, hlinité, zinečnaté, kobaltnaté Nesrážejí se HCl ani H2S v kyselém prostředí srážejí se za přítomnosti NH4Cl sulfidem amonným popřípadě sulfanem v zásaditém prostředí jako: sulfidy - Fe,Ni, ‚Co, Zn, Mn hydroxidy - Al, Cr Skupinové činidlo – (NH4)2S IV. Analytická třída ionty barnaté, strontnaté, vápenaté Srážejí se v přítomnosti NH4Cl uhličitanem amonným jako uhličitany Skupinové činidlo – (NH4)2CO3 V. Analytická třída ionty hořečnaté, sodné, draselné, amonné Skupinové činidlo není

Dělení I. třídy kationtů PbCl2 + zřeď. H2SO4 → PbSO4 ↓ bílá PbCl2 + roztok K2CrO4 → PbCrO4↓ žlutá černá sraženina PbCl2 + roztok KI → PbI2 ↓ žlutá [Ag(NH3)2]Cl + HNO3 až do kyselé reakce → → bílá sraženina AgCl, na světle tmavne Teplem mizí na roztok, po ochlazení vzniká zlatý déšť – krystalky PbI2 Hg2Cl2 + 2 NH3 → [HgNH2]Cl + Hg + NH4Cl Pozn.: bílý Hg2Cl2 - kalomel - po přídavku amoniaku zčerná : Název kalomel (krásná čerň) pro Hg2Cl2 odvozen z intenzivně černého zbarvení směsi bezbarvého chloridu amidortuťnatého a jemně rozptýlené kovové rtuti

Dělení anionů do analytických tříd I. Analytická třída sírany, siřičitany, thiosírany, fluoridy, fosforečnany, hydrogenfosforečnany, uhličitany, křemičitany, boritany, chromany, dichromany Vytvářejí sraženiny s BaCl2 a AgNO3 II. Analytická třída chloridy, bromidy, jodidy, sulfidy, hexakyanoželeznatany, hexakyanoželezitany Vytvářejí sraženiny s AgNO3 III. Analytická třída dusičnany, dusitany, manganistany, chlorečnany, chloristany Společné činidlo není