Качественное определение ионов неорганических веществ
Методы качественного анализа базируются на ионных реакциях, которые позволяют идентифицировать элементы в форме тех или иных ионов. В ходе реакций образуются труднорастворимые соединения, окрашенные комплексные соединения, происходит окисление или восстановление с изменением цвета раствора.
Для идентификации с помощью образования труднорастворимых соединений используют как групповые, так и индивидуальные осадители. Групповыми осадителями для ионов Ag+, Pb2+, Hg2+ служит NaCl; для катионов Ca2+, Sr2+, Ba2+ - (NH4)2CO3, для ионов Al3+, Cr3+, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Zn2+ - (NH4)2S.
Имеется много органических и неорганических реагентов, образующих осадки или окрашенные комплексные соединения с катионами (таблица):
| Реагент | Формула | Катион | Продукт реакции |
| Ализарин | C14H6O2(OH)2 | Al3+ | Ярко-красный осадок |
| Бензидин | C12H8(NH2)2 | Cr6+, Mn7+ | Соединение синего цвета |
| Гексагидроксостибиат калия | K[Sb(OH)6] | Na+ | Белый осадок |
| Гексанитрокобальтат натрия | Na3Co(NO2)6 | K+ | Желтый осадок |
| Гексацианоферат (II) калия | K4[Fe(CN)6] | Fe3+ | Темно-синий осадок |
| α-Диметилглиоксим | С4N2H8O2 | Cu2+ | Красно-бурый осадок |
| Дипикриламин | [C6H2(NO2)3]2NH | Ni2+, Fe2+, Pb2+ | Ярко-красный осадок |
| Дитизон в хролоформе | C13H12N4S | K+ | Оранжево-красный осадок |
| Дихромат калия | K2Cr2O7 | Zn2+ | Малиново-красный раствор |
| Магнезон ИРЕА | C16H10O5N2SClNa | Ca2+ | Оранжевый осадок |
| Мурексид | C8H6N6O6 | Mg2+ | Ярко-красный раствор |
| Родамин Б | C24H21O3N2Cl | Ca2+ | Красный раствор |
| Хромоген черный | C20H13O7N3S | Sr2+, Ba2+ [SbCl6]- Mg2+ | Фиолетовый раствор Синий раствор Вино-красный раствор |
Летучие соединения металлов окрашивают пламя горелки в тот или иной цвет. Поэтому, если внести изучаемое вещество на платиновой или нихромовой проволоке в бесцветное пламя горелки, то происходит окрашивание пламени в присутствии в веществе тех или иных элементов, например, в цвета: ярко-желтый (натрий), фиолетовый (калий), кирпично-красный (кальций), карминово-красный (стронций), желто-зеленый (медь, бор), бледно-голубой (свинец, мышьяк).
Анионы обычно классифицируют по растворимости солей, либо по окислительно-восстановительным свойствам. Так многие анионы (SO42-, SO32-, CO32-, SiO32-, F-, PO43-, CrO42- и др.) имеют групповой реагент BaCl2 в нейтральной или слабокислой среде, так как соли бария и этих анионов мало растворимы в воде. Групповым реагентом в растворе HNO3 на ионы Cl-, Br-, I-, SCN-S2-, ClO-, [Fe(CN)6]4-и др. служит AgNO3. Как и для катионов, имеются реагенты на те или иные анионы (таблица):
| Реагент | Формула | Ион | Продукт реакции |
| Антипирин 5-%-ный в H2SO4 | C6H5С3HON2(CH3)2 | NO2-, NO3- | Ярко-зеленый раствор |
| Дифениламин в H2SO4 | (C6H5)2NH | NO3- | Ярко-красный раствор |
| Паромолибдат аммония в HNO3 | (NH4)6Mo7O24·4H2O | PO43- | Темно-синий раствор |
| Родоизонат бария | PO43- | Обесцвечивание раствора |
Классификация анионов по окислительно-восстановительным свойствам приведена в таблице:
| Групповой реагент | Анионы | Групповой признак |
| KMnO4 + H2SO4 + I2, крахмал + H2SO4 KI + H2SO4 + крахмал MnCl2 + HCl(конц.) | Восстановители Cl-, Br-, I-, SCN-, C2O42-, S2-, SO32-, NO2- S2-, SO32-, S2O32- Окислители CrO42-, MnO4-, ClO-, ClO3-, NO2-, BrO3- NO3-, CrO42-, NO2-, ClO3-, [Fe(CN)6]3-, ClO-, MnO4- Инертные SO42-, CO32-, SiO32-, F-, PO43-, BO2- | Обесцвечивание раствора Обесцвечивание раствора Окрашивание раствора Окрашивание раствора |
Химическая идентификация вещества базируется в основном на реакциях осаждения, комплексообразования, окисления и восстановления, нейтрализации, при которых происходит выпадение окрашенного осадка, изменение цвета раствора или выделение газообразных веществ.
Количественный анализ
Определение содержания (концентрации, массы и т.п.) компонентов в анализируемом веществе называется количественным анализам. При количественном анализе измеряют интенсивность аналитического сигнала, т.е. находят численное значение оптической плотности раствора, расхода раствора на титрование, массы прокаленного осадка и т.п. По результатам количественного измерения сигнала рассчитывают содержание определенного компонента в пробе. Результаты определений обычно выражают в массовых долях, %.
Количественный анализ проводят в определенной последовательности, в которую входит отбор и подготовка проб, проведения анализа, обработка и расчет результатов анализа.