Аналитические признаки вещества и аналитические реакции. Типы аналитических реакции и реагентов

При проведении качественного и количественного анализа исполь­зуют аналитические признаки веществ и аналитические реакции.

Аналитические признаки - такие свойства анализируемого вещест­ва или продуктов его превращения, которые позволяют судить о наличии в нем тех или иных компонентов. Характерные аналитические признаки - цвет, запах, угол вращения плоскости поляризации света, радиоактив­ность, способность к взаимодействию с электромагнитным излучением (например, наличие характеристических полос в ИК-спектрах поглоще­ния или максимумов в спектрах поглощения в видимой и УФ-области спектра) и др.

Аналитическая реакция - химическое превращение анализируемого вещества при действии аналитического реагента с образованием продук­тов с заметными аналитическими признаками. В качестве аналитических реакций чаще всего используют реакции образования окрашенных со­единений, выделение или растворение осадков, газов, образование кри­сталлов характерной формы, окрашивание пламени газовой горелки, об­разование соединений, люминесцирующих в растворах. Вещества, с помощью которых выполняется открытие ионов, называются реактивами на соответствующие ионы. При проведении качественного анализа реакции и реактивы, используемые для обнаружения ионов, подразделяют на специфические, избирательные (селективные) и общие (групповые).

Специфические реактивы образуют характерный осадок или окрашивание только с определенным ионом. Например, гексацианоферрат (II) калия К₄[Fe(CN)₆] образует темно-синий осадок только с ионами Fe³⁺ и, следовательно, является специфическим реактивом на ион Fe³⁺, а реакция Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4- = Fe₄[Fe(CN)₆]↓,является специфической реакцией для этого иона.

Избирательные, или селективные реактивы реагируют с несколькими ионами, которые могут принадлежать к одной или разным группам (понятие аналитической группы ионов см. ниже). Например, реактив КJ реагирует с Рb²⁺, Аg⁺ (вторая группа), а также с Нg²⁺ и Сu²⁺ (шестая группа).

Групповой реактив вступает в реакцию со всеми ионами данной группы. С помощью этого реактива ионы данной группы можно отделить от ионов других групп. Например, групповым реактивом второй группы является хлороводородная кислота, которая с Рb²⁺, Аg⁺ образует белые труднорастворимые осадки.

5. Качественный химический анализ. Классификация методов качественного анализа. Задачей качественного анализа является выяснение качественного состава вещества, т.е. обнаружение компонентов веществ (элементов молекул, ионов, функциональных групп).Качественному анализу могут подвергаться и неорганические, и органические соединения. При анализе неорганических соединений определяют, какие ионы, молекулы составляют анализируемое вещество. При анализе органических соединений находят непосредственно отдельные химические элементы или функциональные группы. При качественном анализе вещества часто предпочитают говорить не «качественное определение», а «открытие» того или иного иона, функциональной группы и др., тогда как при количественном анализе часто говорят не «количественное определение», а просто «определение». Классификацию методов качественного анализа можно проводить по разным признакам. Классификация по природе обнаруживаемых или определяемых частиц - в этом случае говорят об анализе элементном, молекулярном, функциональном, фазовом и др. (для этих видов анализа необходим не только качественный, но и количественный анализ). Элементный анализ – это качественный и (чаще всего) количественный анализ, в результате которого определяют, какие химические элементы и в каких количественных соотношениях входят в состав анализируемого вещества (например, S, C, N, P).

Функциональный анализ – это открытие и определение различных функциональных групп (например, аминогруппы NH₂, нитрогруппы NO₂, гидроксильной группы OH и др.).

Молекулярный анализ – открытие молекул и определение молекулярного состава анализируемого вещества, т.е. выяснение того, из каких молекул состоит анализируемый объект, и в каких количественных соотношениях эти молекулы находятся в данном объекте.

Фазовый анализ - открытие и определение различных фаз (твердых, жидких, газообразных), входящих в данную анализируемую систему. Классификация по величине навески анализируемой пробы – методы подразделяют на макро-, полумикро-, микро- и субмикроанализ.

Классификация по природе аналитического сигнала. Результат качественного анализа – ответ «да-нет»: содержится рассматриваемое вещество или элемент в пробе или не содержится. Основанием для принятия решения о наличии компонента и его количественном содержании в образц е служит величина аналитического сигнала – физической величины, функционально связанной с содержанием компонента в анализируемом образце. При обнаружении (идентификации) какого-либо компонента обычно фиксируют образование осадка, изменение окраски, появление линии в спектре и т.д. Для получения аналитического сигнала используются химические реакции различных типов, а также разнообразные химические, физические и даже биологические свойства самих веществ и продуктов их реакций.