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

K12 Standards

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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. méthodes générales
<ol>
	<li>Préparation pour l’analyse Qualitative<ol>
		<li>Les réactions se font généralement dans des petites éprouvettes avec volume de 5 mL ou moins.</li>
		<li>Les solutions doivent être entièrement soluble et devraient être relativement diluer, typiquement ~0.1 M.</li>
		<li>Réactifs doivent être lentement ajoutés goutte-à-goutte et observés attentivement.</li>
		<li>Plusieurs communes « des solutions de test » est nécessaires pour établir des règles de solubilité ou identifier un ion inconnu. Ces documents contiennent des ions qui réagissent spécifiquement avec certaines espèces chimiques (cations ou anions).<ol>
			<li>Des solutions communes incluent CaNO3, BaCl2, (NH4)2MoO4, HCl, AgNO3et NaOH et autres solutions comme nécessaire.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mélange<ol>
		<li>Mélanger les solutions en touchant ou en agitant le tube à essai dans le sens vertical. Utilisez un bouchon ou un bouchon pour éviter les éclaboussures de la solution.</li>
		<li>Enlever le bouchon ou le bouchon, puis chauffer doucement les solutions avec un bain d’eau ou la flamme cool pour induire une réaction. Point le tube à essai loin de tout individu dans le laboratoire.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Observation et récupération<ol>
		<li>Séparer le surnageant (solution non réactif) et précipiter par centrifugation. Si plus précipitent des formes quand ion essai supplémentaire est ajoutée, la réaction est incomplète. Continuez à ajouter ion de test jusqu'à ce qu’aucuns plus ne précipitent les formes.</li>
		<li>Laver le précipité à l’aide de centrifugation et de coulée ou de décantation hors le surnageant. Ajouter de l’eau et répétez l’opération pour un total de trois lavages.</li>
		<li>Laver de grandes quantités de précipité de filtration sous vide et récupérer le précipité séché le papier filtre.</li>
		<li>Remarque la formation d’un précipité ainsi que les propriétés du précipité comme la couleur, l’épaisseur (gélatineux, nuageux, fine) et formation de cristaux.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Sécurité et déchets<ol>
		<li>Portez toujours des lunettes de sécurité lors de l’exécution d’une analyse qualitative des expériences. Gants peuvent également être nécessaires basée sur les réactifs et les produits formés.</li>
		<li>Méthodes d’élimination des déchets appropriée doivent être suivies de près. Produits nocifs peuvent se former lorsque plusieurs réactifs sont combinés dans un récipient.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. analyse de l’anion
<ol>
	<li>Identifier le phosphate, le carbonate, chlorure et des ions sulfure ; PO43 -, CO32 -, Cl-, S2-
	<ol>
		<li>Phosphate<ol>
			<li>Ajouter une solution contenant du phosphate, PO43 -, une autre solution contenant des ions de calcium, Ca2 +. La formation d’un précipité blanc indique la formation de phosphate de calcium, Ca3(PO4)2.</li>
			<li>Puisque de nombreux cations forment des produits insolubles avec calcium, une réaction plus précise est possible. Ajouter H+ (acide) à Ca3(PO4)2 pour dissoudre le solide et former HPO42 -. Combinez alors le HPO42 - avec molybdate d’ammonium (NH4)2MoO4. Un test positif donne l’ammonium précipité jaune de phosphomolybdate, NH4)3PO4(MoO3)12(s). Les réactions ioniques nettes sont comme suit : 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) + 23 H+(aq) → (NH4)3PO4 (MoO3)12(s) + 21 NH4+(aq) + 12 H2O(l) </li>
		</ol>
		</li>
		<li>Carbonate de<ol>
			<li>Sels de carbonate sont généralement insolubles sauf en présence de cations de groupe 1 et de l’ammonium. Ajoutez quelques gouttes de chlorure de calcium CaCl2, à la solution contenant du carbonate. Dans les solutions avec des concentrations élevées de carbonate, un blanc précipitent formes et indique une possible formation de phosphate de calcium CaCO3. La réaction a de nombreuses interférences, y compris les autres anions comme phosphate. Ca2 +(aq) + CO32 -(aq) → CaCO3(s) </li>
			<li>Ajoutez H+ (acide) à une solution contenant du carbonate, CO3-2. La formation de bulles indique la présence de CO2, ce qui signifie3CO2 - comme réactifs. Ion carbonate se comporte comme une base en présence d’un acide fort à l’eau et de gaz carbonique de forme. 3CO2-(aq) + H+(aq) → CO2(g) + H2O(l)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Chlorure de<ol>
			<li>Nitrate d’argent s’ajoute une solution contenant du chlorure. La formation d’un précipité blanc indique la formation de AgCl(s): AG+(aq) + Cl–(aq) → AgCl(s)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Sulfure de<ol>
			<li>Ajouter une solution de chlorure de cuivre à une solution contenant du sulfure. La formation d’un précipité noir indique la formation de sulfure de cuivre, CuS. En général, les solutions contenant des ions sulfure, S2 -, réagissent avec des ions métalliques pour donner un sulfures métalliques insolubles. S2 - + Cu2 + → CuS(s).   La valeur du produit de solubilité, Ksp = 6,3 x 10-36, indique le haut degré d’insolubilité du produit.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. analyse de cations
<ol>
	<li>Alcali tous les métaux (groupe 1) et certains métaux alcalino-terreux (groupe 2) est solubles, sauf dans des conditions spécifiques.</li>
	<li>Groupe de presque tous les 3 – 13 métaux sont considérés comme insolubles en présence de sulfure, carbonate, phosphate et hydroxyde. La couleur et le type du précipité variera.<ol>
		<li>Place une solution dans une solution d’hydroxyde de chrome. On observe un précipité vert. La réaction générale d’un métal + 2 avec un hydroxyde est illustrée ci-dessous : M2 + + OH– → M(OH)2(s)</li>
		<li>Il n’est pas possible de différencier des ions métalliques plus basées sur la solubilité seule avec quelques exceptions notables :<ol>
			<li>L’ajout d’argent, Ag+, mercure, Hg2+ 2ou plomb, Pb2 + au chlorure, bromure ou iodure conduit à la formation précipitée.</li>
			<li>L’addition de strontium, Sr2 +, baryum, Ba2 +, mercure, Hg22 +ou plomb, Pb2 + entraîne un précipité en présence de sulfate.</li>
			<li>BA2 + forme un solide jaune en présence de CrO4-2, BaCrO4(s). Il s’agit du pigment utilisé dans la peinture à base d’huile, communément appelé « baryum jaune ».</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Limité l' insolubilité des ions métalliques permettant d’autres tests qualitatifs d’identifier avec certitude de chaque métal. Tandis que certaine forme de précipités, d’autres subissent des changements de couleur unique en présence de chélation des ions ou des molécules. Identifications de cation comprennent nickel, fer, aluminium et zinc ; Ni2 +, Fe3 +, Al3 +, Zn2 +.<ol>
		<li>Ajouter nickel (II) en présence de la diméthylglyoxime (H2dmg) pour former la rose-rouge précipité Ni (dmg de2H) : Ni2 +(aq) + 2 H2dmg(aq) → Ni(Hdmg)2(s) + 2 H+(aq) </li>
		<li>Fer (III) s’ajoute l’ion thiocyanate, RCS– pour former le rouge sang [FeNCS]2 +] complexe : Fe3 +(aq) + RCS–(aq) → [FeNCS]2 +(aq)</li>
		<li>Ion aluminium<ol>
			<li>Combiner en aluminium (III) avec pyrocatéchol violet dans une solution pH du tampon d’acétate d’ammonium 6 pour former une solution bleue.</li>
			<li>Aluminium (III) est également précipité en présence d’une base faible pour former le blanc gélatineux Al(OH)3(s) composé. L’addition de plus base provoque le composé pour former la limpide et incolore [Al(OH)4]–(aq) complexe soluble.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Ions de zinc<ol>
			<li>Ajoute une petite quantité de base pour former un précipité blanc de zinc (II). Ajoutez ensuite une base plus pour re-dissoudre le précipité et former le soluble [Zn(OH)4]2 - complexe.</li>
			<li>Ajouter zinc (II) de potassium hexacyanoferrate, K4[Fe(CN)6] pour former la lumière verte précipitée 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>

Les réactions ci-dessous peuvent être utilisées pour identifier la présence d’une classe de cations ou anions ou être utilisé très spécifiquement pour un certain ion. Parce que les deux réactifs sont utilisés dans les analyses, soit réactif est généralement détectable à l’aide de l’autre. Par exemple, au lieu d’analyser la présence de chlorure à l’aide d’ions d’argent, les ions d’argent peuvent être identifiées en utilisant du chlorure. Une combinaison de règles communes des précipitation...

détermination des règles de solubilité des composés ioniques

Source : Laboratoire du Dr Neal Abrams — SUNY College of Environmental Science and Forestry
Solubilité d’un composé ionique peut être déterminée par une analyse qualitative. L’approche qualitative est une branche de la chimie analytique qui utilise les propriétés chimiques et réactions afin d’identifier les cations ou anions présent dans un composé chimique. Alors que les réactions chimiques s’appuient sur les règles de solubilité connue, ces mêmes règles peuvent être déterminés en identifiant les produits qui se forment. Analyse qualitative n’est pas généralement effectuée dans les laboratoires de chimie industrielle moderne, mais il peut être facilement utilisé dans le domaine sans recourir à des instruments sophistiqués. Analyse qualitative se concentre également sur la compréhension des réactions ioniques ioniques et nettes comme organisation des données dans un diagramme pour expliquer les observations et faire des conclusions définitives.
Nombreux cations ont des propriétés chimiques semblables, ainsi que les homologues de l’anion. Identification correcte nécessite attention séparation et analyse systématiquement identifier les ions présents dans une solution. Il est important de comprendre les propriétés acide/base, équilibres ioniques, réactions rédox et pH propriétés pour identifier les ions avec succès.
Bien qu’il y a un test qualitatif pour pratiquement chaque ion polyatomique élémentaire, le processus d’identification commence généralement par connaître une « classe » d’ions analysés ; les cations ou anions, élémentaires ou polyatomiques, groupes ou périodes, transition ou groupe principal. Dans cette expérience, les deux types d’ions, cations et anions sont identifiés. Les cations comprennent aussi bien des ions polyatomiques.

Détermination des règles de solubilité des composés ioniques

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

Les tendances des propriétés de solubilité des composés ioniques peuvent être utilisées pour l’analyse qualitative des solutions ioniques. Lorsqu’un composé est ajouté à un mélange de solutions ioniques, de nombreux produits peuvent se former, chacun ayant des propriétés de solubilité différentes. Si un seul produit est insoluble, il sera le seul à quitter la solution. En effectuant des réactions séquentielles, les ions d’une solution peuvent être systématiquement identifiés et isolés. Bien qu’il existe une variété d’instruments d’analyse pour l’analyse élémentaire, ces techniques prennent souvent beaucoup de temps ou nécessitent le transport d’échantillons entre laboratoires. Les techniques d’analyse qualitatives telles que l’examen des propriétés de solubilité sont des méthodes de présélection rapides et accessibles pour l’analyse. Cette vidéo présentera les propriétés de solubilité des composés ioniques, démontrera les procédures de précipitation sélective des composés ioniques et présentera quelques applications de l’analyse qualitative à l’aide des tendances de solubilité dans les environnements industriels. Les composés ioniques sont composés d’un cation et d’un anion. Lorsqu’une réaction se produit entre deux composés ioniques différents, le cation d’un composé est attiré électrostatiquement par l’anion d’un autre, formant ainsi un nouveau composé. Les ions qui ne participent pas à la réaction sont appelés ions spectateurs et sont omis de la réaction ionique nette. Lorsqu’un composé ionique se dissout, il interagit de manière réversible avec les molécules de solvant et les ions se dissocient. Si l’interaction entre un ion et le nouvel ion-ion est plus forte qu’entre l’ion et les molécules de solvant, il sera plus favorable pour le produit d’être en phase solide. La formation d’un produit solide à partir d’une solution est connue sous le nom de précipitation, et le solide est appelé précipité. Les ions peuvent être isolés sélectivement de la solution en induisant des réactions avec des précipités insolubles. Pour concevoir ces réactions, les cations et les anions sont classés dans de grandes catégories en fonction des tendances de solubilité. Les cations sont regroupés en identifiant l’anion commun à leurs produits de réaction insolubles, et les anions sont également regroupés par des cations communs. Les solutions de ces ions communs sont utilisées pour tester ces groupes. Lorsque la séparation est souhaitée pour des ions appartenant au même groupe, des réactifs spécialisés ou des solutions concentrées peuvent être utilisés pour induire des réactions sélectives une fois que les ions de ce groupe ont été isolés. Ces réactifs spécialisés peuvent également être utilisés pour confirmer l’identité d’un ion isolé. Maintenant que vous comprenez les principes qui sous-tendent l’analyse qualitative des ions, passons en revue une technique d’analyse d’une solution de phosphate, suivie d’une procédure de séparation d’un mélange de cations métalliques. Pour analyser une solution de phosphate, préparez d’abord des solutions d’essai diluées de calcium aqueux, d’orthomolybdate d’ammonium et d’acide nitrique concentré. Ensuite, placez 5 ml de la solution inconnue dans un tube à essai. Ajouter la solution de calcium goutte à goutte à la solution inconnue. La formation d’un précipité blanc pourrait indiquer la présence de phosphate de calcium, ou carbonate de calcium. Pour vérifier la présence de phosphate, ajoutez lentement de l’acide nitrique dans le tube à essai. La dissolution du précipité indique que de l’hydrogénophosphate s’est formé. L’absence de bulles de gaz indique qu’il n’y a pas de carbonate, car le carbonate aurait réagi avec l’acide pour former du dioxyde de carbone et de l’eau. Enfin, ajoutez lentement l’orthomolybdate d’ammonium dans le tube à essai. Le phosphomolybdate d’ammonium se forme sous la forme d’un précipité jaune, confirmant la présence de phosphate dans la solution. Tout d’abord, préparer les solutions d’essai diluées comme indiqué dans le protocole de texte. Procurez-vous quatre tubes à essai et capuchons adaptés à une utilisation dans une centrifugeuse. Placez un mélange de nitrates aqueux de zinc, de nickel, d’argent et de fer dans un tube à essai. Pour commencer la séparation, ajoutez d’abord lentement de l’acide chlorhydrique dilué au mélange, en remuant doucement. Le précipité blanc qui se forme est le chlorure d’argent. Continuez à ajouter la solution chlorure jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de précipité. Séparer le liquide, ou surnageant, et le chlorure d’argent solide par centrifugation. Décantez le surnageant dans le deuxième tube à essai. Lavez le chlorure d’argent trois fois avec de l’eau et décantez chaque lavage dans le deuxième tube à essai. Ensuite, ajoutez la solution d’hydroxyde de sodium goutte à goutte dans le deuxième tube à essai. Trois précipités se formeront : l’hydroxyde de zinc blanc, l’hydroxyde de fer jaune et l’hydroxyde de nickel vert. Continuez à ajouter de l’hydroxyde de sodium jusqu’à ce que le composé de zinc blanc solide se dissolve, formant l’ion zincate soluble. Séparez la solution de zinc et les composés solides de nickel et de fer par centrifugation, puis décantez la solution dans le troisième tube à essai. Lavez les solides à l’eau trois fois et décantez-les chacun dans la solution de zinc. Ajouter lentement de l’acide chlorhydrique à la solution de zinc dans le troisième tube à essai jusqu’à ce que l’hydroxyde de zinc précipite puis se dissolve. Ensuite, ajoutez de l’hexacyanoferrate de potassium goutte à goutte à la solution de zinc pour former de l’hexacyanoferrate de potassium et de zinc sous forme de précipité blanc. Maintenant, dans le tube à essai contenant de l’hydroxyde de nickel solide et de l’hydroxyde de fer, ajoutez lentement de l’ammoniac pour former l’ion soluble nickel bleu hexammine. Séparez la solution de nickel de l’hydroxyde de fer solide par centrifugation et décantez la solution de nickel dans le quatrième tube à essai. Lavez l’hydroxyde de fer trois fois avec de l’eau et décantez les lavages dans la solution de nickel. Ensuite, ajoutez lentement du diméthylglyoxime à la solution de nickel pour former du diméthylglyoxime de nickel sous forme de précipité rouge. À l’hydroxyde de fer solide, ajoutez soigneusement de l’acide chlorhydrique concentré pour former une solution de chlorure ferrique. Pour confirmer la présence de fer, ajoutez du thiocyanate pour former le cation thiocyanatofer rouge foncé. La simplicité et la rapidité d’exécution de l’analyse qualitative des ions en solution rendent cette technique largement utilisée dans la chimie de l’environnement et l’industrie. Lorsque l’eau contient une forte concentration de cations métalliques tels que le calcium ou le magnésium, on parle d’eau dure. Ces cations métalliques peuvent réagir avec les anions de l’eau tels que le carbonate pour former des dépôts calcaires qui obstruent les tuyaux ou les chauffe-eau. La dureté de l’eau peut être évaluée en ajoutant une solution gazeuse à un échantillon d’eau. Le précipité blanc indique des niveaux élevés de calcium. Le phosphate est un nutriment important pour de nombreuses formes de vie et est donc utilisé dans les engrais industriels et de jardin, mais un excès de phosphate peut être préjudiciable, en particulier dans les environnements d’eau douce. Les eaux usées dans les zones résidentielles et commerciales peuvent être testées pour les phosphates en ajoutant de l’acide nitrique et de l’orthomolybdate d’ammonium. Un précipité jaune indique des niveaux élevés de phosphates. Vous venez de regarder l’introduction de JoVE aux règles de solubilité des ions. Vous devriez maintenant connaître les principes des réactions ioniques, quelques procédures d’analyse qualitative des solutions et certaines applications de l’analyse qualitative utilisant la solubilité. Merci d’avoir regardé !

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General Chemistry

Chimie générale

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

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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

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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

Cette collection permet d'acquérir des bases solides en chimie générale en présentant les techniques de base de laboratoire, en faisant la démonstration des équipements couramment utilisés et en explorant la théorie derrière la méthodologie fondamentale en chimie.

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

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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

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Physical Science

HS+C.P1

HS+C.P1U1.5

Alabama Course of Study Science

Matter and Its Interactions

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9-12.C.1.5.c

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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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