Конспект для учителя по теме «Качественные реакции органических и неорганических соединений»

Раздаточный материал:

• Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
• Таблица растворимости кислот, оснований и солей в воде
• Таблица качественные реакции катионы
• Таблица качественные реакции на анионы
• Таблица распознавание органических веществ.

Вопросы:

1. Как называются реакции, с помощью которых можно распознавать вещества?
2. По каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция?
3. Как называются вещества, с помощью которого проводят качественные реакции?
4. Какие реакции называются качественными?

Переход к основной теме:

Представьте себе такую ситуацию, вы работаете в лаборатории и решили провести какой-либо эксперимент. Для этого вы открыли шкаф с реактивами и неожиданно увидели на одной из полок следующую картину. У двух баночек с реактивами отклеились этикетки, которые благополучно остались лежать неподалеку. При этом установить точно какой банке соответствует какая этикетка уже невозможно, а внешние признаки веществ, по которым их можно было бы различить, одинаковы.

В таком случае проблема может быть решена с использованием, так называемых качественных реакций.

Качественные реакции- характерные реакции, используемые для идентификации различных веществ.

Идентификация в химии – это установление тождества неизвестного соединения с другим известным.

Качественные реакции

Качественные реакции - это реакции, позволяющие доказать наличие того или иного вещества (иона) в среде или в присутствии функциональной группы.

Качественные реакции- это легко выполнимые, характерные химические реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газов и т.д.

Анализируемые вещества могут находится в различных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном). С точки зрения наблюдаемых эффектов все реакции обнаружения можно разделить на несколько групп:

• образование характерных осадков;
• растворение вещества;
• появление (изменение) окраски;
• выделение газов;
• изменение газов;
• окрашивание пламени.

Чтобы доказать (определить состав) вещества, необходимо провести качественные реакции, характерные либо для входящих в вещество функциональных групп, либо для веществ в целом.

Например, известно что катионы некоторых металлов (Li⁺, Na^+,, K⁺, Ca²⁺, Sr²⁺)при внесении их солей в пламя горелки окрашивают его в определенный цвет.  С помощью химического взаимодействия невозможно определить наличие в растворе этих ионов, потому т.к. эти ионы не могут быть связаны в растворе с образованием нерастворимого вещества.  Данный метод может сработать только в том случае, если различаемые вещества по-разному меняют цвет пламени, или же одно из них не меняет цвет вовсе.

Но, допустим, как назло, вам определяемые вещества цвет пламени не окрашивают, или окрашивают его в один и тот же цвет.

В этих случаях придется отличать вещества с применением других реагентов. В каком случае может отличить одно вещество от другого с помощью какого-либо реагента?

Возможны два варианта:

• одно вещество реагирует с добавленным реагентов, а второе нет. При этом обязательно, должно быть ясно видно, что реакция одного из исходных веществ с добавленным реагентом действительно прошла, то есть наблюдается какой-либо ее внешний признак-выпал осадок, выделился газ, произошло изменение цвета и т.п.

Например, нельзя отличить воду от раствора гидроксида натрия с помощью соляной кислоты, несмотря на то, что щелочи с кислотами реагируют: NaOH+HCl=NaCl+H₂O.

Связано это с отсутствием каких-либо признаков реакции. Прозрачный бесцветный раствор соляной кислоты при смешивании с бесцветным раствором гидроксида натрия образует такой же прозрачный раствор: NaOH+HCl=NaCl+H₂O-нет наблюдаемых признаков реакции.

Но зато, можно воду от водного раствора щелочи различить, например, с помощью раствора хлорида магния-в данной реакции выпадает белый осадок: 2NaOH+MgCl₂=Mg(OH)₂↓+2NaCl. Воду и водный раствор щелочи можно различить с помощью универсальной индикаторной бумаги. В щелочном растворе она окраситься в синий цвет, с водой никаких изменений не произойдет.

• Вещества можно отличить друг от друга, если они оба реагируют с добавленным реагентом, но делают это по-разному.

Например, различить раствор карбоната натрия от раствора нитрата серебра можно с помощью раствора соляной кислоты.

С карбонатом натрия соляная кислота реагирует с выделением бесцветного газа без запаха-углекислого газа (СО₂): 2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑

С нитратом серебра с образованием творожистого осадка AgCl: HCl+AgNO₃=HNO₃+AgCl↓

Правила растворимости химических соединений:

1. Все нитраты являются растворимыми.
2. Практически все соли калия, натрия и аммония растворимы.
3. Все хлориды, бромиды, йодиды растворимы, за исключением галогенидов серебра, ртути (I) и свинца (II).
4. Все сульфаты растворимы, за исключением сульфатов бария, стронция и свинца (II), которые являются нерастворимыми, и сульфатов кальция и серебра, которые являются умерено растворимыми.
5. Все карбонаты, сульфиты и фосфаты не растворяются за исключением карбонатов, сульфитов и фосфатов калия, натрия и аммония.
6. Все сульфиды нерастворимы, за исключением сульфидов щелочных, щелочноземельных металлов и аммония.
7. Все гидроксиды нерастворимы, за исключением гидроксидов щелочных металлов. Гидроксиды стронция, кальция и бария умеренно растворимы.

Качественные реакции на анионы

Качественные реакции на катионы

Распознавание органических веществ

Ситуационные задачи:

1. Для проведения опытов по изучению свойств солей был выдан раствор соли, который разделили на две части. К первой части этого раствора добавили хлорид натрия, в результате чего выпал белый осадок. А при добавлении ко второй цинковой стружки образовались серые хлопья металла, катионы которого обладают дезинфицирующим свойством. Известно, что выданная соль используется для приготовления зеркал и в фотографии, а ее анион является составной частью многих минеральных удобрений. Запишите химическую формулу и название выданного вещества. Составьте два уравнения реакций, которые были проведены в процессы исследования его свойств. (ответ: AgNO₃)
2. Для проведения исследования были выданы бесцветные кристаллы соли, которые при непродолжительном нахождении на воздухе приобрели голубой цвет. Выданную соль нагрели и при этом наблюдали выделение бурого газа и образование черного порошка. При пропускании над нагретым полученным порошком водорода наблюдалось появление красного налета простого вещества- металла. Известно, что металл, образующий катион, входит в состав многих сплавов, например бронзы. Запишите химическую формулу и название выданного вещества. Составьте два уравнения реакций, которые были проведены в процессе исследования свойств. (ответ: CuSO₄)
3. В трех пронумерованных пробирках находятся растворы гидроксида натрия, хлорида натрия, соляной кислоты. Как распознать предложенные вещества.
4. В трех пронумерованных пробирках находятся растворы веществ соляная кислота, карбонат натрия, хлорид бария. Как, не используя другие реактивы распознать вещества? Напишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионом виде.
5. Соединение А-легкокипящая жидкость с приятным запахом. При гидролизе А образуется два соединения с одинаковым числом атомов углерода. Плотность паров одного из этих соединений В-лишь немного превышает плотность воздуха. Вещество В может быть окислено оксидом меди (II) с веществом С, которое используется для сохранения биологических препаратов. Приведите возможные формулы веществ А, В, С. (ответ: А-метиловый эфир уксусной кислоты, В-метанол, С-формальдегид)
6. В трех пробирках находятся три водных раствора: муравьиной кислоты, соляной кислоты, этанола. Как, используя минимальное количество реактивов, различить вещества в пробирках.

Тренировочный тест:

1. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
2. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
3. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
4. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
5. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
6. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
7. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
8. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
9. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
10. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
11. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
12. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
13. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
14. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
15. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
16. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
17. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
18. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
19. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
20. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.

Ответы:

• «Вконтакте»: vk.com/myetginpro
• «Одноклассники»: ok.ru/etginpro
• «YouTube»: youtube.com/channel/UC5Sv[...]