Kvalitatīvas organisko vielu, jonu un katjonu reakcijas ļauj noteikt dažādu savienojumu klātbūtni, izmantojot pieejamās, vairumā gadījumu vienkāršas metodes. Tos var veikt, izmantojot indikatorus, hidroksīdus, oksīdus. Zinātni, kas pēta dažādu vielu īpašības un struktūru, sauc par "ķīmiju". Kvalitatīvas reakcijas ir daļa no šīs zinātnes praktiskās sadaļas.
Neorganisko vielu klasifikācija
Visas vielas iedala organiskajās un neorganiskajās. Pirmie ietver tādas savienojumu klases kā sāļi, hidroksīdi (bāzes, skābes un amfotēri) un oksīdi, kā arī vienkāršie savienojumi (CI2, I2, H2 un citi, kas sastāv no viena elementa).
Sāļi sastāv no metāla katjona, kā arī no skābes atlikuma anjona. Skābju molekulu sastāvā ietilpst H+ katjoni un skābju atlikumu anjoni. Hidroksīdi sastāv no metālu katjoniem un anjoniem OH-hidroksilgrupas formā. Oksīda molekulu sastāvā ietilpst divu ķīmisko elementu atomi, no kuriem viens obligāti ir skābeklis. Tie var būt skābi, bāziski un amfotēriski. Kā norāda viņu nosaukums,tie noteiktu reakciju gaitā spēj veidot dažādas vielu klases. Tādējādi skābie oksīdi reaģē ar ūdeni, veidojot skābes, bet bāziskie oksīdi veido bāzes. Amfotērisks, atkarībā no apstākļiem, var uzrādīt abu veidu oksīdu īpašības. Tie ietver dzelzs, berilija, alumīnija, alvas, hroma un svina savienojumus. To hidroksīdi ir arī amfotēriski. Lai noteiktu dažādu neorganisku vielu klātbūtni šķīdumā, tiek izmantotas kvalitatīvas jonu reakcijas.
Organisko vielu daudzveidība
Šajā grupā ietilpst ķīmiskie savienojumi, kuru molekulās noteikti ir ogleklis un ūdeņradis. Tie var saturēt arī skābekļa, slāpekļa, sēra un daudzu citu elementu atomus.
Tos iedala šādās galvenajās klasēs: alkāni, alkēni, alkīni, organiskās skābes (nukleīnskābes, taukskābes, piesātinātās, aminoskābes un citas), aldehīdi, olb altumvielas, tauki, ogļhidrāti. Daudzas kvalitatīvas reakcijas uz organiskām vielām tiek veiktas, izmantojot dažādus hidroksīdus. Šim nolūkam var izmantot arī tādus reaģentus kā kālija permanganāts, skābes, oksīdi.
Kvalitatīvas reakcijas uz organiskām vielām
Alkānu klātbūtni galvenokārt nosaka eliminācijas metode. Ja pievienosiet kālija permanganātu, tas nemainīs krāsu. Šīs vielas deg ar gaiši zilu liesmu. Alkānus var noteikt, pievienojot broma ūdeni vai kālija permanganātu. Abas šīs vielas, mijiedarbojoties ar tām, kļūst bezkrāsainas. Fenola klātbūtnevar noteikt arī pievienojot broma šķīdumu. Tajā pašā laikā tas mainīs krāsu un nogulsnēs. Turklāt šīs vielas klātbūtni var noteikt, izmantojot dzelzs hlorīda šķīdumu, kas, mijiedarbojoties ar to, piešķirs violeti brūnu krāsu. Kvalitatīvas reakcijas uz spirtu klases organiskajām vielām sastāv no nātrija pievienošanas tām. Šajā gadījumā tiks atbrīvots ūdeņradis. Spirtu degšanu pavada gaiši zila liesma.
Glicerīnu var noteikt, izmantojot vara hidroksīdu. Šajā gadījumā veidojas glicerāti, kas šķīdumam piešķir rudzupuķu zilu krāsu. Aldehīdu klātbūtni var noteikt, izmantojot argentum oksīdu. Šīs reakcijas rezultātā izdalās tīrs argentums, kas izgulsnējas.
Ir arī kvalitatīva reakcija uz aldehīdiem, kas tiek veikta, izmantojot vara hidroksīdu. Lai to īstenotu, ir nepieciešams uzsildīt šķīdumu. Tajā pašā laikā viņam vispirms jāmaina krāsa no zilas uz dzeltenu, pēc tam uz sarkanu. Olb altumvielas var noteikt, izmantojot nitrātskābi. Tā rezultātā veidojas dzeltenas nogulsnes. Ja pievienosiet vara hidroksīdu, tas būs purpursarkans. Kvalitatīvas reakcijas uz skābju klases organiskajām vielām tiek veiktas, izmantojot lakmusu vai dzelzs hlorīdu. Abos gadījumos šķīdums maina savu krāsu uz sarkanu. Ja pievieno nātrija karbonātu, izdalīsies oglekļa dioksīds.
Kvalitatīvas reakcijas uz katjoniem
Tos var izmantot, lai noteiktu jebkādu metāla jonu klātbūtni šķīdumā. Kvalitatīvas reakcijas uz skābēm ir paredzētas katjona identificēšanaiH +, kas ir daļa no tiem. To var izdarīt divos veidos: izmantojot lakmusu vai metiloranžu. Pirmais skābā vidē maina savu krāsu uz sarkanu, otrais uz rozā.
Litija, nātrija un kālija katjonus var atšķirt pēc to liesmas. Pirmā deg sarkana, otrā - dzeltena, trešā - violeta liesma. Kalcija jonus nosaka, pievienojot karbonāta šķīdumus, kā rezultātā veidojas b altas nogulsnes.
Kvalitatīvas reakcijas uz anjoniem
Visizplatītākā no tām ir OH- noteikšana, kā rezultātā var noskaidrot, vai šķīdumā nav sastopamas bāzes. Tam nepieciešami rādītāji. Tie ir fenolftaleīns, metiloranžs, lakmuss. Pirmā šādā vidē kļūst sārtināta, otrā - dzeltena, trešā - zila.
