أهداف الدرس
• أن يفرق الطالب بين التحليل الوصفي والتحليل الكمي.
• أن يحدد الكاشف المستخدم للكشف عن مجموعة من الكاتيونات.
• أن يفسر نتائج الكشف عن الأنيونات.
- المفهوم العام
التحليل الكيميائي هو مجموعة العمليات التي تهدف إلى التعرف على مكونات مادة ما أو تحديد نسبتها. - وينقسم إلى:
• تحليل وصفي (نوعي): يحدد نوع المكونات دون تحديد كمياتها.
• تحليل كمي: يحدد نسبة كل مكون.
التحليل الوصفي للمركبات العضوية
يتم الكشف عن العناصر والمجموعات الوظيفية الموجودة في المركب بهدف التعرف عليه، مثل الكشف عن الكربون والهيدروجين والنيتروجين والهالوجينات.
التحليل الوصفي للمركبات غير العضوية
يتم التعرف على الأيونات المكونة للمركب، ويشمل الكشف عن الكاتيونات (الشق القاعدي) والأنيونات (الشق الحامضي).
الكشف عن الكاتيونات
تعتمد الطريقة على إضافة كواشف تنتج راسباً مميزاً لكل مجموعة، ويتم الفصل بين المجموعات تدريجياً.
• المجموعة الأولى: كاتيونات تترسب بمحلول حمض الهيدروكلوريك المخفف، مثل أيون الرصاص Pb2+ وأيون الفضة Ag+، وتكون الرواسب بيضاء.
• المجموعة الثانية: تترسب بكبريتيد الهيدروجين في وسط حمضي، مثل أيونات النحاس والزئبق والبزموت.
• المجموعة الثالثة: تترسب بكبريتيد الأمونيوم في وسط قاعدي، مثل أيونات الحديد والألومنيوم والكروم.
• المجموعة الرابعة: تترسب بكربونات الأمونيوم، مثل أيونات الكالسيوم والباريوم.
• المجموعة الخامسة: كاتيونات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية التي لا تترسب بالكواشف السابقة، ويتم الكشف عنها باللهب.
أمثلة على نتائج مميزة
• أيون النحاس Cu2+: راسب أزرق مع هيدروكسيد الأمونيوم يذوب في الزيادة ويعطي محلول أزرق داكن.
• أيون الحديد الثنائي Fe2+: راسب أخضر مع هيدروكسيد الصوديوم.
• أيون الحديد الثلاثي Fe3+: راسب بني محمر مع هيدروكسيد الصوديوم.
• أيون الألومنيوم Al3+: راسب أبيض جيلاتيني يذوب في الزيادة من هيدروكسيد الصوديوم.
• أيون الكالسيوم Ca2+: راسب أبيض مع أوكسالات الأمونيوم.
الكشف عن الأنيونات
تقسم الأنيونات إلى مجموعات حسب سلوكها مع الكواشف:
• أنيونات تتصاعد مع الأحماض المخففة في صورة غاز، مثل الكربونات التي تعطي ثاني أكسيد الكربون، والكبريتيت التي تعطي ثاني أكسيد الكبريت.
• أنيونات تعطي رواسب مميزة، مثل الكلوريد الذي يعطي راسباً أبيض مع نترات الفضة يذوب في الأمونيا، والكبريتات التي تعطي راسباً أبيض مع كلوريد الباريوم لا يذوب في الأحماض المخففة.
• أنيونات تحتاج إلى كواشف مؤكسدة أو مختزلة للكشف عنها، مثل النترات.
تقييم سريع
1- كيف تفرق بين محلول كلوريد ومحلول كبريتات باستخدام كاشف واحد؟
2- ما دلالة ذوبان الراسب الأزرق في زيادة الأمونيا؟
3- رتب خطوات الكشف عن كاتيون الحديد الثلاثي في محلول مجهول.