Name: qualitative analysis for ion identification
Uploaded: 2023-04-30T06:45:24.000Z
Duration: 9 min 9 s
Channel: JoVE

K12 Standards

north-carolina-k-12-science-standard-course-of-study

North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

9-12

Chemistry

Matter and its Interactions

PS.Chm.6.2

determining-the-solubility-rules-of-ionic-compounds

Determining the Solubility Rules of Ionic Compounds

1. general métodos
<ol>
	<li>Preparación para análisis cualitativo<ol>
		<li>Las reacciones se realizan generalmente en pequeños tubos de ensayo con volumen de 5 mL o menos.</li>
		<li>Las soluciones deben ser completamente solubles y deben ser relativamente diluido, típicamente ~0.1 M.</li>
		<li>Reactivos deben añadió mediante goteo lentamente y observa cuidadosamente.</li>
		<li>Varios comunes "para probar soluciones" está obligados a establecer las reglas de solubilidad o identificar un ion desconocido. Estos contienen iones que reaccionan específicamente con determinadas especies químicas (cationes o aniones).<ol>
			<li>Las soluciones comunes incluyen CaNO3, volver2(NH4)2MoO4, ácido clorhídrico, AgNO3y NaOH y otras soluciones como sea necesario.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mezcla<ol>
		<li>Mezclar soluciones tapping o el tubo de ensayo se arremolinan en una dirección vertical. Utilice un corcho o tapón para evitar salpicaduras de la solución.</li>
		<li>Quitar el corcho o el tapón, luego suavemente las soluciones con un baño de agua o fresco fuego para inducir una reacción de calor. Punto el tubo de ensayo de cualquier persona en el laboratorio.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Observación y recuperación<ol>
		<li>Separar el sobrenadante (solución no reacciona) y precipitar utilizando centrifugación. Si más precipitan las formas cuando se agregan iones de prueba adicional, la reacción es incompleta. Seguir añadiendo iones de prueba hasta que no precipite formas.</li>
		<li>Lavar el precipitado usando centrifugación y verter o decantación de sobrenadante. Agregar más agua y repita el proceso para un total de tres lavados.</li>
		<li>Lavar grandes cantidades de precipitado por filtración de vacío y recuperarse el papel de filtro con el precipitado seco.</li>
		<li>Tenga en cuenta la formación de un precipitado, así como las propiedades del precipitado como color, grosor (gelatinoso, nublado, fino) y formación de cristales.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Seguridad y residuos<ol>
		<li>Lleve siempre gafas de seguridad al realizar experimentos de análisis cualitativo. Guantes también pueden ser necesarios basado en los reactivos y los productos formados.</li>
		<li>Métodos de eliminación de residuos adecuado deben ser seguidos de cerca. Productos dañinos se pueden formar cuando reactivos múltiples se combinan en un envase.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. aniones análisis
<ol>
	<li>Identificación de fosfato, carbonato, cloruro y los iones sulfuro; PO43 -, CO32 -, Cl-, S2-
	<ol>
		<li>Fosfato de<ol>
			<li>Agregar una solución que contiene fosfato, PO43 -, a otra solución que contiene iones de calcio, Ca2 +. La formación de un precipitado blanco indica la formación de fosfato de calcio, Ca3(PO4)2.</li>
			<li>Puesto que muchos cationes forman productos insolubles con calcio, una reacción más específica es posible. Añadir H+ (ácido) a Ca3(PO4)2 para disolver el sólido para formar HPO42 -. Entonces se combinan el HPO42 - con molibdato de amonio, (NH4)2MoO4. Una prueba positiva produce el fosfomolibdato de amonio precipitado amarillo, NH4)3PO4(MoO3)12(s). Las reacciones iónicas netas son las siguientes: 3 Ca2 +(aq) + 2 PO43 -(aq) → Ca3PO4(s) 
			CA3PO4(s) + 2 H+(aq) → 3 Ca2 + + 2 HPO42–(aq) 
			HPO4 2- (aq) + 12 (NH4)2MoO4(aq) + H 23+(aq) → (NH4)3PO4 (MoO3)12(s) + 21 NH4+(aq) + 12 H2O(l) </li>
		</ol>
		</li>
		<li>Carbonato de<ol>
			<li>Sales de carbonato son generalmente insolubles excepto en presencia de cationes Grupo 1 y amonio. Añadir unas gotas de cloruro de calcio, CaCl2, a la solución que contiene el carbonato. En soluciones con concentraciones altas de carbonato, un blanco precipitar formas e indica la posible formación de fosfato de calcio, CaCO3. La reacción tiene muchas interferencias, incluyendo otros aniones como el fosfato. CA2 +(aq) + CO32 -(aq) → CaCO3(s) </li>
			<li>Añadir H+ (ácido) a una solución que contiene carbonato CO32 -. La formación de burbujas indica la presencia de CO2, lo que significa CO32 - como un reactivo. Iones de carbonato se comporta como una base en presencia de ácido fuerte a la forma bióxido de carbono gas y agua. CO32-(aq) + H+(aq) → CO2(g) + H2O(l)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Cloruro de<ol>
			<li>Agregar nitrato de plata a una solución que contiene cloruro. La formación de un precipitado blanco indica la formación de AgCl(s): AG+(aq) + Cl–(aq) → AgCl(s)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Sulfuro de<ol>
			<li>Añadir una solución de cloruro de cobre a una solución que contiene sulfuro. La formación de un precipitado negro indica la formación de sulfuro de cobre, CuS. En general, las soluciones que contienen iones de sulfuro, S2 -, reaccionan con los iones del metal para producir un sulfuro metálico insoluble. S2 - + Cu2 + → CuS(s).   El valor del producto de solubilidad, Ksp = 6.3 x 10-36, indica el alto grado de insolubilidad del producto.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. catión análisis
<ol>
	<li>Metales del álcali todos (Grupo 1) y algunos metales alcalinotérreos (Grupo 2) son solubles excepto bajo condiciones específicas.</li>
	<li>Casi todo grupo 3 – 13 metales se consideran insolubles en presencia de sulfuro, carbonato, fosfato y el hidróxido. Varían el color y el tipo de precipitado.<ol>
		<li>Lugar una solución en una solución de hidróxido de cromo. Se observará un precipitado verde. A continuación se muestra la reacción general de un metal + 2 con un hidróxido: M2 + + OH– → M(OH)2(s)</li>
		<li>No es posible diferenciar los iones del metal más basados en la solubilidad solo con algunas excepciones notables:<ol>
			<li>La adición de plata, Ag+, mercurio, Hg22 +o de plomo, Pb2 + cloruro, bromuro o yoduro resulta en la formación de precipitado.</li>
			<li>La adición de estroncio, Sr2 +, bario Ba2 +, mercurio, Hg22 +y plomo, Pb2 + resultados en un precipitado en presencia de sulfato.</li>
			<li>BA2 + forma un sólido amarillo en presencia de CrO42 -, BaCrO4(s). Este es el pigmento usado en pintura a base de aceite conocida comúnmente como "bario amarillo".</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Limitada de insolubilidad de los iones del metal permite otras pruebas cualitativas para identificar positivamente a cada metal. Mientras que los precipitados de alguna forma, otras experimentan cambios de color único en la presencia de quelantes de iones o moléculas. Identificaciones de cación incluyen el níquel, hierro, aluminio y zinc; Ni2 +, Fe3 +, Al3 +, Zn2 +.<ol>
		<li>Agregar níquel (II) en presencia de dimetilglioxima (dmg de2H) para formar el Ni precipitado rojo de la rosa (H2dmg): Ni2 +(aq) + 2 H2dmg(aq) → Ni(Hdmg)2(s) + H 2+(aq) </li>
		<li>Añadir hierro (III) a ion tiocianato, SCN– para formar el rojo de la sangre [FeNCS]2 +] complejo: Fe3 +(aq) + SCN–(aq) → [FeNCS]2 +(aq)</li>
		<li>Iones de aluminio<ol>
			<li>Aluminio (III) se combinan con pyrocatechol violeta en solución amortiguadora pH 6 amonio acetato para formar una solución azul.</li>
			<li>Aluminio (III) también se precipita en presencia de una base débil para formar el gelatinoso blanco escapar3(s) compuesto. Adición de más base hace que el compuesto de forma transparente e incoloro [escapar4] complejo soluble de–(aq) .</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Iones de zinc<ol>
			<li>Añadir zinc (II) a una pequeña cantidad de base para formar un precipitado blanco. Luego agregar más base para volver a disolver el precipitado y forman el soluble [Zn(OH)4]2 - complejo.</li>
			<li>Añadir zinc (II) a hexacianoferrato de potasio, K4[Fe(CN)6] para formar la luz verde precipitado K2Zn3[Fe(CN)6]2(s): 3 Zn2 +(aq) + 2 K4[Fe(CN)6](aq) → K2Zn3[Fe(CN)6]2(s) + 6 K+(aq) </li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Las reacciones que se muestra a continuación pueden utilizarse para identificar la presencia de una clase de cationes o aniones o ser utilizado específicamente para un determinado ion. Porque dos reactivos se utilizan en los análisis, ya sea reactivo puede ser detectado típicamente usando la otra. Por ejemplo, en lugar de analizar la presencia de cloruro con ion plata, iones de plata pueden identificarse utilizando cloruro. Una combinación de normas comunes de precipitación seguida de pru...

determinación de las reglas de solubilidad de compuestos iónicos

Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams — Universidad de SUNY de la ciencia ambiental y silvicultura
Solubilidad de un compuesto iónico puede determinarse mediante análisis cualitativo. Análisis cualitativo es una rama de la química analítica que utiliza propiedades químicas y reacciones para identificar el catión o el anión presentan en un compuesto químico. Mientras que las reacciones químicas dependen de las reglas de solubilidad conocido, esas mismas reglas se pueden determinar mediante la identificación de los productos que se forman. Análisis cualitativo no se suele hacer en los laboratorios de química industrial moderna, pero puede ser utilizado fácilmente en el campo sin necesidad de instrumentación sofisticada. Análisis cualitativo también se centra en entender reacciones iónicas iónicas y netas, así como organizar datos en un diagrama de flujo para explicar observaciones y establecer conclusiones definitivas.
Muchos cationes tienen propiedades químicas similares, como las contrapartes del anión. Correcta identificación requiere separación cuidadosa y análisis para sistemáticamente identificar los iones presentes en una solución. Es importante entender las propiedades ácido/base, equilibrios iónicos, reacciones redox y pH propiedades para identificar iones con éxito.
Aunque no existe una prueba cualitativa para virtualmente cada ion poliatómico y elemental, el proceso de identificación comienza típicamente con saber una "clase" de iones se analiza; cationes o aniones, elementales o poliatómico, grupos o períodos, transición o grupo principal. En este experimento, ambos tipos de iones, cationes y aniones, se identifican. Los cationes son iones poliatómico así.

Determinación de las reglas de solubilidad de compuestos iónicos

Source: Laboratory of Dr. Neal Abrams &#8212; SUNY College of Environmental Science and Forestry
An ionic compound&#39;s solubility can be determined via ...

Las tendencias en las propiedades de solubilidad de los compuestos iónicos se pueden utilizar para el análisis cualitativo de soluciones iónicas. Cuando se agrega un compuesto a una mezcla de soluciones iónicas, se pueden formar muchos productos, cada uno con diferentes propiedades de solubilidad. Si solo un producto es insoluble, entonces solo dejará la solución. Al realizar reacciones secuenciales, los iones en una solución se pueden identificar y aislar sistemáticamente. Si bien existe una variedad de instrumentos analíticos para el análisis elemental, las técnicas a menudo requieren mucho tiempo o requieren el transporte de muestras entre laboratorios. Las técnicas analíticas cualitativas, como el examen de las propiedades de solubilidad, son métodos de preselección rápidos y accesibles para el análisis. Este video presentará las propiedades de solubilidad de los compuestos iónicos, demostrará los procedimientos para precipitar selectivamente compuestos iónicos e introducirá algunas aplicaciones del análisis cualitativo utilizando tendencias de solubilidad en entornos industriales. Los compuestos iónicos están compuestos por un catión y un anión. Cuando se produce una reacción entre dos compuestos iónicos diferentes, el catión de un compuesto es atraído electrostáticamente por el anión de otro, formando un nuevo compuesto. Los iones que no participan en la reacción se denominan iones espectadores, y se omiten de la reacción iónica neta. Cuando un compuesto iónico se disuelve, interactúa de forma reversible con las moléculas de disolvente y los iones se disocian. Si la interacción entre un ion y el nuevo contra-ión es más fuerte que entre el ion y las moléculas de disolvente, será más favorable que el producto esté en fase sólida. La formación de un producto sólido a partir de una solución se conoce como precipitación, y el sólido se denomina precipitado. Los iones se pueden aislar selectivamente de la solución induciendo reacciones con precipitados insolubles. Para diseñar estas reacciones, los cationes y aniones se asignan a categorías amplias basadas en las tendencias de solubilidad. Los cationes se agrupan identificando el anión común a sus productos de reacción insolubles, y los aniones también se agrupan por cationes comunes. Las soluciones de estos iones comunes se utilizan para probar estos grupos. Cuando se desea la separación de iones que pertenecen al mismo grupo, se pueden utilizar reactivos especializados o soluciones concentradas para inducir reacciones selectivas una vez que se han aislado los iones de ese grupo. Estos reactivos especializados también se pueden utilizar para confirmar la identidad de un ion aislado. Ahora que comprende los principios detrás del análisis cualitativo de iones, repasemos una técnica para analizar una solución de fosfato, seguida de un procedimiento para separar una mezcla de cationes metálicos. Para analizar una solución de fosfato, primero prepare soluciones de prueba diluidas de calcio acuoso, ortomolibdato de amonio y ácido nítrico concentrado. A continuación, coloque 5 ml de la solución desconocida en un tubo de ensayo. Agregue la solución de calcio gota a gota a la solución desconocida. La formación de un precipitado blanco podría indicar la presencia de fosfato de calcio o carbonato de calcio. Para verificar la presencia de fosfato, agregue lentamente ácido nítrico al tubo de ensayo. La disolución del precipitado indica que se ha formado fosfato de hidrógeno. La ausencia de burbujas de gas indica que no hay carbonato presente, ya que el carbonato habría reaccionado con el ácido para formar dióxido de carbono y agua. Finalmente, agregue lentamente el ortomolibdato de amonio al tubo de ensayo. El fosfomolibdato de amonio se forma como un precipitado amarillo, lo que confirma la presencia de fosfato en la solución. Primero, prepare soluciones de prueba diluidas como se indica en el protocolo de texto. Obtenga cuatro tubos de ensayo y tapas adecuadas para su uso en una centrífuga. Coloque una mezcla acuosa de zinc, níquel, plata y nitratos de hierro en un tubo de ensayo. Para comenzar la separación, primero agregue lentamente ácido clorhídrico diluido a la mezcla, girando suavemente. El precipitado blanco que se forma es cloruro de plata. Continúe agregando la solución de cloruro hasta que no se forme más precipitado. Separe el líquido, o sobrenadante, y el cloruro de plata sólido por centrifugación. Decanta el sobrenadante en el segundo tubo de ensayo. Lave el cloruro de plata tres veces con agua y decante cada lavado en el segundo tubo de ensayo. A continuación, agregue la solución de hidróxido de sodio gota a gota al segundo tubo de ensayo. Se formarán tres precipitados: hidróxido de zinc blanco, hidróxido de hierro amarillo e hidróxido de níquel verde. Continúe agregando hidróxido de sodio hasta que el compuesto sólido de zinc blanco se disuelva, formando el ion zincato soluble. Separe la solución de zinc y los compuestos sólidos de níquel y hierro por centrifugación, y luego decantar la solución en el tercer tubo de ensayo. Lave los sólidos con agua tres veces y decante cada uno en la solución de zinc. Agregue lentamente ácido clorhídrico a la solución de zinc en el tercer tubo de ensayo hasta que el hidróxido de zinc precipite y luego se disuelva. Luego, agregue hexacianoferrato de potasio gota a gota a la solución de zinc para formar hexacianoferrato de potasio y zinc como precipitado blanco. Ahora, al tubo de ensayo que contiene hidróxido de níquel sólido e hidróxido de hierro, agregue lentamente amoníaco para formar el ion hexammina de níquel azul soluble. Separe la solución de níquel del hidróxido de hierro sólido por centrifugación y decantar la solución de níquel en el cuarto tubo de ensayo. Lave el hidróxido de hierro tres veces con agua y decante los lavados en la solución de níquel. Luego, agregue lentamente dimetilglioxima a la solución de níquel para formar dimetilglioxima de níquel como precipitado rojo. Al hidróxido de hierro sólido, agregue con cuidado ácido clorhídrico concentrado para formar una solución de cloruro férrico. Para confirmar la presencia de hierro, agregue tiocianato para formar el catión tiocianatoiron de color rojo intenso. La simplicidad y velocidad de realizar el análisis cualitativo de iones en solución hace que esta técnica sea ampliamente utilizada en química ambiental e industria. Cuando el agua contiene una alta concentración de cationes metálicos como el calcio o el magnesio, se denomina agua dura. Estos cationes metálicos pueden reaccionar con los aniones en el agua, como el carbonato, para formar depósitos calcáreos que obstruyen las tuberías o los calentadores de agua. La dureza del agua se puede evaluar agregando una solución de carbonato a una muestra de agua. El precipitado blanco indica altos niveles de calcio. El fosfato es un nutriente importante para muchas formas de vida y, por lo tanto, se utiliza tanto en fertilizantes industriales como de jardín, pero un exceso de fosfato puede ser perjudicial, especialmente en entornos de agua dulce. Las aguas residuales en áreas residenciales y comerciales se pueden analizar para detectar fosfatos agregando ácido nítrico y ortomolibdato de amonio. El precipitado amarillo indica altos niveles de fosfatos. Acabas de ver la introducción de JoVE a las reglas de solubilidad para los iones. Ahora debería estar familiarizado con los principios de las reacciones iónicas, algunos procedimientos para el análisis cualitativo de soluciones y algunas aplicaciones del análisis cualitativo utilizando la solubilidad. ¡Gracias por mirar!

Education

Educación

JoVE Science Education

Química

General Chemistry

Química General

qualitative analysis for ion identification

Qualitative analysis can be used to identify the ions in an ionic compound and to infer solubility from the products that form. It is a branch of analytical chemistry that uses chemical properties and reactions to determine whether a cation or an anion is present. The same known solubility rules that guide these tests can also be learned by observing the reaction products.

This approach is not usually used in modern industrial chemistry labs, but it is practical in the field because it does not require sophisticated instruments. It also helps students practice ionic reactions and net ionic reactions. Results are organized in a flow chart so observations can be compared and used to reach clear conclusions.

Many cations have similar chemical properties, and many anions do as well. For that reason, the ions must be separated and analyzed carefully. Successful identification also depends on understanding acid-base behavior, ionic equilibria, redox reactions, and pH properties.

Qualitative tests exist for almost every elemental ion and polyatomic ion. The process usually starts by deciding which class of ions is being analyzed, such as cations or anions, elemental or polyatomic ions, and groups or periods. In this experiment, both cations and anions are identified, and the cations include polyatomic ions as well.

Qualitative Analysis for Ion Identification

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common lab glassware and uses

Choosing the Right Lab Glass Material

Lab glass materials affect durability, heating, and clarity in chemistry work. Glass is common in the laboratory because it is relatively low cost, extremely durable, and precise for many tasks. Some labware is now replaced by plastic or even everyday kitchen materials, but glass remains the standard material for laboratory work. Good lab technique also depends on best practices for using glassware. Not all glass used in labs is the same. Standard consumer-grade glass is called soda-lime...

solutions and concentrations

Preparing and Measuring Solution Concentration

Preparing and measuring solution concentration are key parts of chemistry. A solution is a homogeneous mixture. It contains solutes, which are present in small amounts, and a solvent, which is present in a large amount. This topic focuses on solid-liquid solutions. In these mixtures, one or more solid solutes dissolve in a liquid solvent. Solutions are used often in chemistry because they help store and handle small amounts of material, support chemical reactions, and make materials with...

determining the density of a solid and liquid

determining-the-density-of-a-solid-and-liquid

Measuring Density with Lab Glassware

Density is the mass of a substance divided by its volume. It is often written in units such as g/mL or kg/m3. Because density does not change with the amount of material present, it is an intensive property. To find density, both mass and volume must be measured. A balance is used to measure mass for both solids and liquids. The method for volume depends on the type of sample. Liquids take the shape of their container, so their volume can be measured with glassware such as a graduated...

determining the mass percent composition in an aqueous solution

determining-the-mass-percent-composition-in-an-aqueous-solution

Analyzing Solute Content in Water Solutions

Analyzing solute content in water solutions is an important analytical and forensic technique. In an aqueous solution, water is the solvent. The solvent is the main component. The dissolved minor component is the solute. The solute is dissolved in the solvent to make a solution. Water is the most common solvent in everyday life. It is also the main solvent in nearly all biological systems. In chemistry labs, the solvent may be another liquid, such as acetone, ether, or an alcohol. The solute...

determining the empirical formula

Empirical Formula by Gravimetric Analysis

Gravimetric analysis can be used to determine the empirical formula of a compound. The empirical formula gives the smallest whole-number ratio of elements in a molecular compound. In this experiment, that ratio is found for copper chloride hydrate, Cu x Cl y · nH2O. The method relies on the law of conservation of mass. Because mass is conserved, a reaction can be tracked by measuring changes in mass. This makes gravimetric analysis a simple and accurate way to help determine chemical formulas...

determining the solubility rules of ionic compounds

Qualitative analysis can be used to identify the ions in an ionic compound and to infer solubility from the products that form. It is a branch of analytical chemistry that uses chemical properties and reactions to determine whether a cation or an anion is present. The same known solubility rules that guide these tests can also be learned by observing the reaction products. This approach is not usually used in modern industrial chemistry labs, but it is practical in the field because it does...

using a ph meter

Measuring Acidic and Basic pH

Measuring acidic and basic pH helps describe how a solution behaves. Acids donate protons, or H+ ions, and bases donate hydroxide ions, or OH- ions. When acids and bases are mixed, they can neutralize each other. A neutral substance is neither acidic nor basic. pH is a practical way to compare proton concentration in solutions. The amount of H+ in most solutions is very small, so pH makes the value easier to use. pH was first defined from the reciprocal of proton concentration and was later...

introduction to titration

Acid-Base Titration of Vinegar

Acid-base titration is a common way to measure the concentration of an unknown solution. It is also called volumetric analysis because careful volume measurement is a key part of the method. In this technique, a standard solution is used to react with an analyte whose concentration is not known. Titrations can be grouped by the type of reaction they use. The most common examples are acid-base titrations and redox titrations. During a typical titration, the titrant is placed in a burette and...

ideal gas law

Gas Laws Behind Pressure, Volume, and Heat

Gas laws explain how pressure, volume, temperature, and the amount of gas are related. For most common gases near normal conditions, these relationships are a useful model. They also help connect what happens on the microscopic level with what we can measure in a lab, such as pressure and volume. The history of the ideal gas law began in the 17th century with a key pattern in air. Robert Boyle confirmed that pressure and volume are inversely proportional. This relationship is called Boyle’s...

spectrophotometric determination of an equilibrium constant

spectrophotometric-determination-of-an-equilibrium-constant

Measuring K with Beer’s Law and Color

The equilibrium constant, K, can be measured by tracking color in a chemical equilibrium. For a system with one colored species, spectrophotometry is used to relate absorbance to concentration. The colored component can then be measured directly, while the colorless components are found from the balanced chemical equation. This lab uses the Fe(SCN)2+ system to build a Beer’s law curve from experimental data. That curve is then applied to find the concentration of the colored ion in the...

le ch&#226;telier's principle

Chemical Equilibrium Shifts in a Color Test

Chemical equilibrium shifts are shown with a color test using iron(III) ions and thiocyanate ions. In this reversible reaction, Fe3+ and SCN- combine to form FeSCN2+. The changing color of the solution helps show which side of the equilibrium is favored. The experiment follows Le Châtelier's principle. This principle says that when temperature, pressure, or concentration changes disturb a system at equilibrium, the system responds by counteracting that change. Here, the focus is on...

freezing-point depression to determine an unknown compound

freezing-point-depression-to-determine-an-unknown-compound

Using Freezing Point to Identify an Unknown

Freezing-point depression can help identify an unknown compound. When a solid compound dissolves in a solvent, the freezing point of the solution becomes lower than the freezing point of the pure solvent. This change is linked to the molecular weight of the solute. In this experiment, the unknown compound is dissolved in cyclohexane. The freezing point of the cyclohexane solution is measured, and the freezing point of pure cyclohexane is measured as well. The difference between the two...

determining rate laws and the order of reaction

determining-rate-laws-and-the-order-of-reaction

Measuring Reaction Speed and Rate Law

Chemical reaction speed depends on the rate law and the reaction order. These ideas help describe how reactants change into products over time. The rate of a reaction can be affected by temperature, concentration, and the physical properties of the reactants. The rate law shows the role of each reactant in a reaction. It is written as a rate equation, where A and B are concentrations of different molecular species, m and n are reaction orders, and k is the rate constant. The reaction rate also...

using differential scanning calorimetry to measure changes in enthalpy

using-differential-scanning-calorimetry-to-measure-changes-in-enthalpy

Differential Scanning Calorimetry and Heat Flow

Differential scanning calorimetry, or DSC, is a thermodynamic analysis method that tracks heat flow as temperature changes. It compares a sample material sealed in a pan with an empty reference pan. Both pans are exposed to the same temperature conditions. The instrument records the energy difference needed to keep the two pans at the same temperature. This difference comes from the different heat capacities of the sample and the reference pan. As the temperature changes, the energy absorbed...

coordination chemistry complexes

Ligands and Color in Metal Complexes

Transition metals form coordination complexes with ligands in many everyday materials. These metals appear in vitamin supplements, electroplating baths, pigments in paints, and minerals. In many cases, they are found as cations because they readily oxidize, or lose electrons. Ligands are electron donors that surround the metal center. Their bond to the metal is called a coordinate-covalent bond. This bond is not purely ionic or covalent. It is dynamic, so ligands can exchange and re-coordinate...

general chemistry

Esta colección ayuda a proprocionar fundamentos sólidos sobre química general mediante la enseñanza de técnicas básicas de laboratorio, demostración de equipos de uso común, y la exploración de la teoría detrás de la metodología fundamental en la química.

Use qualitative analysis to identify cations and anions, organize ion tests in a flow chart, and connect observations to solubility rules.

Qualitative Analysis for Ion Identification | JoVE K12

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

Physical Geology

Minerals

criteria-mineral-crystalline-solid-occurs-nature-inorganic-defined

Criteria of a mineral (crystalline solid, occurs in nature, inorganic, defined chemical composition)

Virginia  Standards of Learning

HIgh School

CH.5

CH.5.a

Arizona Science Standards

High School

Physical Science

HS+C.P1

HS+C.P1U1.5

Alabama Course of Study Science

Matter and Its Interactions

9-12.C.1.5.a

9-12.C.1.5.c

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

HS. Structure and Properties of Matter

HS-PS1-10.

HS. Chemical Reactions

HS-PS1-2.

HS-PS1-7.

Earth and Space Sciences

Earth’s Systems

HS-ESS2-2.

Neal Abrams

SUNY College of Environmental Science and Forestry

Overview

Principles of Qualitative Analysis of Ionic Solutions

Phosphate Analysis

Metal Cation Separation

Applications

Summary

Scientific Laws and Theories

Scientific Laws

In science, a law is defined as a concise, verbal or mathematical, statement that summarizes a vast number of experimental observations. ...

The Scientific Method

Chemistry is an empirical science. Scientists often pose questions to understand the chemistry in everyday life and seek answers to these questions. To ...

Classifying Matter by State

Chemistry is the study of matter and the changes it undergoes. Matter is anything that has mass and occupies space. Matter is all around us; the air, ...

Classifying Matter by Composition

Matter: Pure Substances and Mixtures
According to its composition, the matter can be classified into two broad categories &mdash; pure substances and ...

The Atomic Theory of Matter

The earliest recorded discussion of the basic structure of matter comes from ancient Greek philosophers. Leucippus and Democritus argued that all matter ...

Subatomic Particles

Dalton was only partially correct about the particles that make up matter. All matter is composed of atoms, and atoms are composed of three smaller ...

Elements: Chemical Symbols and Isotopes

A chemical symbol is an abbreviation used to indicate an element or an atom of an element. For example, the symbol for mercury is Hg. The same symbol is ...

Use models to explain how the scientific understanding of atomic structure has evolved.

PS.Chm.1.1

Radioactivity and Nuclear Equations

Nuclear chemistry is the study of reactions that involve changes in nuclear structure. The nucleus of an atom is composed of protons and, except for ...

Types of Radioactivity

The most common types of radioactivity are &#945; decay, &#946; decay, &#947; decay, neutron emission, and electron capture.
Alpha (&#945;) decay is the ...

Nuclear Stability

Protons and neutrons, collectively called nucleons, are packed together tightly in a nucleus. With a radius of about 10&#8722;15 meters, a nucleus is ...

Nuclear Binding Energy

The difference between the calculated and experimentally measured masses is known as the mass defect of the atom. In the case of helium-4, the mass defect ...

Radioactive Decay and Radiometric Dating

Radioactivity is a spontaneous disintegration of an unstable nuclide and is a random process, as all the nuclei in the sample do not decay simultaneously. ...

Nuclear Fission

Many heavier elements with smaller binding energies per nucleon can decompose into more stable elements that have intermediate mass numbers and larger ...

Nuclear Power

Controlled nuclear fission reactions are used to generate electricity. Any nuclear reactor that produces power via the fission of uranium or plutonium by ...

Nuclear Fusion

The process of converting very light nuclei into heavier nuclei is also accompanied by the conversion of mass into large amounts of energy, a process ...

Nuclear Transmutation

Nuclear transmutation is the conversion of one nuclide into another. It can occur by the radioactive decay of a nucleus, or the reaction of a nucleus with ...

Use models to compare nuclear reactions including alpha decay, beta decay and gamma decay; nuclear fusion and nuclear fission.

PS.Chm.1.2

Atomic Orbitals

An atomic orbital represents the three-dimensional regions in an atom where an electron has the highest probability to reside. The radial distribution ...

The Pauli Exclusion Principle

The arrangement of electrons in the orbitals of an atom is called its electron configuration. We describe an electron configuration with a symbol that ...

The Energies of Atomic Orbitals

In an atom, the negatively charged electrons are attracted to the positively charged nucleus. In a multielectron atom, electron-electron repulsions are ...

The Aufbau Principle and Hund's Rule

To determine the electron configuration for any particular atom, we can build the structures in the order of atomic numbers. Beginning with hydrogen, and ...

electron-configuration-of-multielectron-atoms

Electron Configuration of Multielectron Atoms

The alkali metal sodium (atomic number 11) has one more electron than the neon atom. This electron must go into the lowest-energy subshell available, the ...

Use models to explain how electrons are distributed in atoms.

PS.Chm.1.3

Periodic Classification of the Elements

The periodic table arranges atoms based on increasing atomic number so that elements with the same chemical properties recur periodically. When their ...

The Periodic Table

As early chemists discovered more elements, they realized that various elements could be grouped by their similar chemical behaviors. One such grouping ...

Atomic Mass

Atoms &mdash; and the protons, neutrons, and electrons that compose them &mdash; are extremely small. For example, a carbon atom weighs less than 2 ...

Molar Mass

The identity of a substance is defined not only by the types of atoms or ions it contains but by the quantity of each type of atom or ion. For example, ...

Use the Periodic Table as a model to predict the relative properties of elements based on the pattern of valence electrons in the outermost energy levels of atoms.

PS.Chm.2.1

atomic-radii-and-effective-nuclear-charge

Atomic Radii and Effective Nuclear Charge

The elements in groups of the periodic table exhibit similar chemical behavior. This similarity occurs because the members of a group have the same number ...

Ionic Radii

Ionic radius is the measure used to describe the size of an ion. A cation always has fewer electrons and the same number of protons as the parent atom; it ...

Ionization Energy

The amount of energy required to remove the most loosely bound electron from a gaseous atom in its ground state is called its first ionization energy ...

Electron Affinity

The electron affinity (EA) is the energy change for adding an electron to a gaseous atom to form an anion (negative ion).



This process can be either ...

Construct an explanation to infer the atomic size, reactivity, electronegativity, and ionization energy of an element based on its position in the Periodic Table.

PS.Chm.2.2

Types of Chemical Bonds

Chemical bonding theories were pioneered by American chemist Gilbert&#xA0;N. Lewis. He developed a model called the Lewis model to explain the type and ...

Lewis Symbols and the Octet Rule

Chemical bonds are complex interactions between two or more atoms or ions, which reduce the potential energy of the molecule. Gilbert N. Lewis developed a ...

Ionic Bonding and Electron Transfer

Ions are atoms or molecules bearing an electrical charge. A cation (a positive ion) forms when a neutral atom loses one or more electrons from its valence ...

The Born-Haber Cycle

Lattice Energy&#xA0;

An ionic compound is stable because of the electrostatic attraction between its positive and negative ions. The lattice energy of a ...

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Trends in Lattice Energy: Ion Size and Charge

An ionic compound is stable because of the electrostatic attraction between its positive and negative ions. The lattice energy of a compound is a measure ...

Covalent Bonding and Lewis Structures

Compared to ionic bonds, which results from the transfer of electrons between metallic and nonmetallic atoms, covalent bonds result from the mutual ...

Electronegativity

Whether a bond is nonpolar or polar covalent is determined by a property of the bonding atoms called electronegativity.&#xA0;

Electronegativity values of ...

Analyze and interpret data to explain the mechanisms and properties of the two main types of intramolecular (ionic and covalent) bonds.

PS.Chm.3.1

Analyze the structure of atoms and isotopes.

Qualitative Analysis for Ion Identification

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