أهداف الدرس

1. • أن يفرق الطالب بين التحليل الوصفي والتحليل الكمي.
2. • أن يحدد الكاشف المستخدم للكشف عن مجموعة من الكاتيونات.
3. • 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.
• يُستخدم التحليل الكيميائي في الطب لتقدير السكر واليوريا والكوليسترول في الدم، وفي الزراعة لفحص التربة ونسب النترات والفوسفات، وفي الصناعة لمطابقة الخامات والمنتجات للمواصفات، وفي البيئة للكشف عن الغازات السامة والملوثات.
• يعرّف التحليل الوصفي مكونات المادة فقط، بينما يقدّر التحليل الكمي النسبة المئوية أو التركيز الدقيق لكل مكون.
• وقد يُعرف المركب النقي البسيط بثوابته الفيزيائية، أما الخليط المعقد فيحتاج إلى سلسلة من التفاعلات.

التحليل الوصفي للمركبات العضوية

1. يتم الكشف عن العناصر والمجموعات الوظيفية الموجودة في المركب بهدف التعرف عليه
2. 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).
• تُكشف الأنيونات (الشقوق الحامضية) بالتفاعلات الحمضية والترسيب، ويقوم أساسها على أن الحمض الأكثر ثباتاً يطرد الحمض الأقل ثباتاً من أملاحه على هيئة غاز طيار يسهل التعرف عليه.
• أما الكاتيونات (الشقوق القاعدية) فيصعب الكشف عنها أكثر، لكثرة عددها وتعدد حالات تأكسدها وتداخل خواصها.

الكشف عن الكاتيونات

• تُرسَّب كاتيونات المجموعة الأولى بحمض الهيدروكلوريك المخفف على هيئة كلوريدات شحيحة الذوبان في الماء البارد، وتضم أيون الفضة Ag+ والزئبق الأحادي Hg22+ والرصاص Pb2+.
• أما المجموعة الثانية فيُرسبها غاز كبريتيد الهيدروجين في وسط حمضي، ومنها النحاس الثنائي الذي يعطي كبريتيداً أسود يذوب في حمض النيتريك الساخن.

أمثلة على نتائج مميزة

• راسب هيدروكسيد الحديد الثلاثي لا يذوب في الزيادة من هيدروكسيد الصوديوم، بينما يذوب هيدروكسيد الألومنيوم فيها، وبذلك يُفرّق بينهما.
• أما راسب الحديد الثنائي فيتأكسد جزئياً في الهواء ويميل لونه إلى البني المحمر.
• ويذوب هيدروكسيد الألومنيوم في الأحماض أيضاً.

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.

• تتصاعد من أنيونات مجموعة حمض الهيدروكلوريك المخفف غازات مميزة: ثاني أكسيد الكربون الذي يعكر ماء الجير، وثاني أكسيد الكبريت الذي يخضر ورقة ثاني كرومات البوتاسيوم المحمضة، وكبريتيد الهيدروجين الذي يسود ورقة أسيتات الرصاص، وأكسيد النيتريك الذي يتحول إلى أبخرة بنية عند فوهة الأنبوبة.
• ويظهر مع الثيوكبريتات راسب أصفر من الكبريت الحر.
• أما مجموعة حمض الكبريتيك المركز الساخن فيعطي الكلوريد سحباً بيضاء مع النشادر، ويعطي البروميد أبخرة برتقالية تصفر النشا، واليوديد أبخرة بنفسجية تزرق النشا.
• وتعطي النيترات أبخرة بنية تزداد بإضافة النحاس، ويُؤكدها تكوين حلقة بنية من FeSO4.NO تزول بالرج أو التسخين.
• وتعطي مجموعة كلوريد الباريوم راسباً أبيض من كبريتات الباريوم لا يذوب في حمض الهيدروكلوريك المخفف، بينما يذوب راسب فوسفات الباريوم فيه.

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.