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 一般的な方法
<ol>
	<li>定性分析のための準備<ol>
		<li>反応は、ボリュームの 5 mL 以下と小型試験管で一般的に行われます。</li>
		<li>ソリューションは、完全に溶解する必要があるし、通常 ~0.1 M 比較的希釈する必要があります。</li>
		<li>試薬は、ゆっくりと drop-wise を追加、注意深く観察する必要があります。</li>
		<li>いくつか一般的な「テスト ソリューション」溶解性ルールを確立または不明なイオンを識別する必要があります。これらは、特定の化学種 (陽イオンまたは陰イオン) と特異的に反応する知られているイオンを含んでいます。<ol>
			<li>一般的なソリューションは、カノ3BaCl2(NH4)2MoO4, HCl、アグノ3,、水酸化ナトリウム、および他のソリューションに必要な。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>混合<ol>
		<li>タップまたは垂直方向のテスト チューブを旋回してソリューションをミックスします。コルクやストッパーを使用して、ソリューションを飛散防止のため。</li>
		<li>コルクまたはストッパー、削除し、優しく水浴または反応を誘発するクールな炎のソリューションを加熱します。ラボで、個人から試験管をポイントします。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>観察と回復<ol>
		<li>上清 (非反応溶液) を分離、遠心分離による沈殿物します。追加のテスト イオンが追加されたときにフォームを沈殿より反応は完了です。多くの沈殿物無しフォームまでテスト イオンを追加していきます。</li>
		<li>遠心分離を使用して注ぐや培養上清をデカント沈殿を洗います。多くの水を追加し、3 つ洗浄液の合計のプロセスを繰り返します。</li>
		<li>真空濾過により大量の沈殿物を洗浄し、フィルター ペーパーから乾燥した沈殿物を回復します。</li>
		<li>沈殿物の形成だけでなく、沈殿物の色、厚さ (ゼラチン、曇り、罰金)、結晶形成などのプロパティに注意してください。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>安全性と廃棄物<ol>
		<li>定性分析実験を行いながら安全眼鏡を常に着用します。手袋も必要があります使用する試薬や形成製品に基づいています。</li>
		<li>適切な廃棄物処理方法に密接に従わなければなりません。1 つのコンテナーに複数の反応を組み合わせた場合、有害な製品を形作ることができます。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 陰イオン分析
<ol>
	<li>リン酸塩、炭酸、塩化物、硫化物イオン; を識別します。PO43 -, CO32 -、-、Cl S2-
	<ol>
		<li>リン酸<ol>
			<li>溶液リン酸、PO43 -、カルシウム イオン、Ca2 +を含む別のソリューションを追加します。白色沈殿物の形成は、リン酸カルシウム、Ca3(PO4)2の生成を示します。</li>
			<li>多くの陽イオンはカルシウムと不溶性の製品を形成するのでより特定の反応が可能です。固体を溶解し、HPO42-を形成する Ca3(PO4)2 H+ (酸) を追加します。その後、HPO42-モリブデン酸アンモニウム (NH4)2MoO4とを組み合わせます。肯定的なテストをもたらす黄色沈殿物悪かった、NH4)3PO4(MoO3)12(s)。純イオン反応は次のとおりです。 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>炭酸塩します。<ol>
			<li>炭酸塩グループ 1 及びアンモニウム イオン存在下でを除いて一般に溶け合うことはありません。炭酸塩含有溶液に塩化カルシウム、CaCl2を数滴を追加します。高炭酸濃度とソリューションの白いフォームを沈殿し、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム3生成の可能性を示します。反応は、リン酸塩のような他の陰イオンを含む多くの干渉です。 Ca2 +(aq) + CO32 -(aq) → CaCO3(s) </li>
			<li>3CO2-炭酸塩を含む溶液に H+ (酸) を追加します。気泡の形成は、CO2を意味する CO32-反応物としての存在感を示します。炭酸イオンは、フォームの炭酸ガスと水に強酸の存在下でベースとして動作します。 CO32-(aq) + H+(aq) → CO2(g) + H2O(l)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>塩化<ol>
			<li>硝酸銀を塩化物含有のソリューションに追加します。白色沈殿物の形成は、塩化銀(s)の形成を示します。 Ag+(aq) + Cl-(aq) → 塩化銀(s)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>硫化物<ol>
			<li>硫化物を含む溶液に塩化銅ソリューションを追加します。黒い沈殿物の形成は、硫化銅、CuS の形成を示します。一般的には、S2 -、硫化物イオンを含む溶液は、不溶性の金属硫化物を生成する金属イオンと反応します。 S2- +、Cu2 + → 我孫子(s)。  Kspの溶解度積の値 = 10-36× 6.3、製品の不溶性の高度を示します。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 陽イオン分析
<ol>
	<li>すべてのアルカリ金属 (グループ 1) といくつかのアルカリ土類金属 (グループ 2) ある特定の条件の下でを除く水溶性。</li>
	<li>ほぼすべてのグループ 3-13 金属硫化物の存在下で不溶性と見なされます、炭酸塩、リン酸塩および水酸化物。色と沈殿物の種類が異なります。<ol>
		<li>水酸化水溶液にクロム ソリューションを配置します。緑の析出物が観察されます。+2 金属水酸化物との一般的な反応は以下のとおりです。 M2 + + オハイオ州- → M(OH)2(s)</li>
		<li>溶解性だけでいくつかの注目すべき例外に基づくほとんどの金属イオンを区別することは不可能します。<ol>
			<li>鉛 Pb2 +塩化物、臭化物、またはヨウ化や Ag+、水銀、Hg2+ 2、銀のさらは、沈殿形成の結果します。</li>
			<li>ストロンチウム, Sr2 +, バリウム, Ba2 +水銀、Hg22 +、または鉛、Pb2 +により硫酸の存在下で沈殿物の追加。</li>
			<li>Ba2 +クロ42 -BaCrO4(s)の存在下で黄色の固体を形成します。これは「バリウム イエロー」と呼ばれる油性塗料に使われる色素です。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>限られた不溶性金属イオンのそれぞれの金属を識別するために他の定性検査が可能です。一方、いくつかのフォームの沈殿物、他はキレート イオンまたは分子の存在下で独特の色変更を受けます。陽イオンの同定は、ニッケル、鉄、アルミニウムおよび亜鉛;Ni2 +Fe3 +Al3 +Zn2 +。<ol>
		<li>ジメチルグリオキシム (H2dmg) ローズ赤色沈殿物 Ni (H2dmg) を形成する存在下でのニッケル (II) を追加します。 Ni2 +(aq) + 2 H2dmg(aq) → Ni(Hdmg)2(s) + 2 H+(aq) </li>
		<li>チオシアン酸イ オン、SCN-血赤 [FeNCS]2 +を形成するために鉄 (III) を追加] 複雑な。 Fe3 +(aq) + SCN-(aq) → [FeNCS]2 +(aq)</li>
		<li>アルミニウム イオン<ol>
			<li>ピロカテ コール バイオレット ブルーのソリューションを形成する pH 6 アンモニウム酢酸緩衝液とアルミニウム (III) を組み合わせます。</li>
			<li>アルミニウム (III) はまた、ゼラチン白 Al(OH)3(s)化合物を形成するため弱い基盤の存在下で沈殿します。もっと基本を追加されます [Al(OH)4] 明確な無色のフォームに化合物-(aq)可溶性複合体。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>亜鉛イオン<ol>
			<li>少量の白色沈殿物を形成するベースに亜鉛 (II) を追加します。再沈殿を溶解し、可溶性 [Zn(OH)4]2-複雑な形成によりベースを追加します。</li>
			<li>光緑沈殿物 K2Zn3[Fe(CN)6]2(s) を形成するカリウム錯体、K4[Fe(CN)6] に亜鉛 (II) を追加します。 3 の Zn2 +(aq) + 2 K4[Fe(CN)6](aq) → K2Zn3[Fe(CN)6]2(s) +(aq) 6 K+ </li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

ここに示す反応は、陽イオンまたは陰イオンのクラスの存在を確認したり、ある特定のイオンのために非常に特別に使用する使用ことができます。2 試薬、分析で使用される、いずれかの試薬通常検出できます他します。たとえば、塩化銀イオンを使用の有無を分析する代わりに銀イオン識別できます塩化物を使用します。特定の色または沈殿物テスト続く沈殿物の一般的なルールの組み合わせは、原子または多原子、利用可能なほぼすべてのイオンを識別するために使用できます。同時にそれらの同じ規則のほとんどは、反応の陰イオンと陽イオンは陽イオンと陰イオンの容解性のための規則のセットを生成するために体系的に一緒に確立できます。
定性分析と溶解性に関連するルールは、一般的な化学実験室の一般的な実験です。これは、ため、一部では、使いやすさ、速度、およびテストの安価な自然です。テスト フィールドに基づく分析と検証ラボで使用される質的なテストはまた、これらの理由からです。たとえば、地質会社はかどうか大量の...

イオン性化合物の溶解度ルールの決定

ソース: 博士ニール エイブラムスの研究室-環境科学および林業のニューヨーク州立大学
イオン性化合物の溶解度は、定性分析によって決定できます。定性分析は化学的性質を使用する分析化学の枝と化合物に存在する陽イオンまたは陰イオンを識別する反応。化学反応は知られている溶解性ルールに依存しています、それらの同じ規則を形成する製品を識別することによって決定できます。現代の産業化学研究所で定性分析は通常行われませんが、高度な計測器を必要とせずフィールドで簡単に使用することができます。定性分析は、また観測を説明して、決定的な結論を出すためにフローチャートにデータの整理し同様、イオンとイオン反応を理解することに焦点を当ててください。
多くの陽イオンと陰イオンの対応と同様の化学的性質があります。慎重な分離・分析ソリューションにイオンを体系的に識別するために、正しい識別が必要です。それは酸/塩基特性、イオン平衡、酸化還元反応、イオンを正常に識別する pH プロパティを理解することが重要です。
ほぼすべての元素と多原子イオンの定性検査、識別プロセス通常知ることから始まる分析するイオンの「クラス」陽イオンまたは陰イオン、または多原子、元素のグループまたは期間、遷移または主要なグループ。この実験では、イオン、陽イオンと陰イオンの両方のタイプが識別されます。陽イオンを多原子イオンも含めます。

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

イオン性化合物の溶解性特性の傾向は、イオン溶液の定性分析に使用できます。イオン溶液の混合物に化合物を添加すると、それぞれ異なる溶解特性を持つ多くの生成物が形成されます。1つの製品だけが不溶性の場合、それだけが溶液から出ます。逐次反応を行うことにより、溶液中のイオンを系統的に同定し、単離することができます。元素分析にはさまざまな分析機器が存在しますが、多くの場合、その手法には時間がかかり、ラボ間でサンプルを輸送する必要があります。溶解性特性の調査などの定性分析手法は、分析のための迅速でアクセス可能な事前スクリーニング方法です。このビデオでは、イオン性化合物の溶解性特性を紹介し、イオン性化合物を選択的に沈殿させる手順を示し、産業環境での溶解度傾向を使用した定性分析のいくつかのアプリケーションを紹介します。イオン性化合物は、陽イオンと陰イオンで構成されています。2つの異なるイオン性化合物間で反応が起こると、一方の化合物の陽イオンが別の化合物の陰イオンに静電的に引き付けられ、新しい化合物が形成されます。反応に関与しないイオンはスペクテイターイオンと呼ばれ、正味のイオン反応からは省略されます。イオン性化合物が溶解すると、それらは溶媒分子と可逆的に相互作用し、イオンは解離します。イオンと新しい対イオンとの間の相互作用がイオンと溶媒分子との間の相互作用よりも強い場合、製品が固相にある方が有利になります。溶液から固体生成物が形成されることは沈殿物として知られており、固体は沈殿物と呼ばれます。イオンは、不溶性沈殿物との反応を誘導することにより、溶液から選択的に単離できます。これらの反応を設計するために、陽イオンと陰イオンは溶解度の傾向に基づいて広範なカテゴリーに割り当てられます。陽イオンは、不溶性反応生成物に共通の陰イオンを特定することによってグループ化され、陰イオンも同様に一般的な陽イオンによってグループ化されます。これらの一般的なイオンの溶液は、これらのグループの試験に使用されます。同じグループに属するイオンの分離が必要な場合は、そのグループ内のイオンが単離された後、特殊な試薬または濃縮溶液を使用して選択的反応を誘発できます。これらの特殊な試薬は、単離されたイオンの同一性を確認するためにも使用できます。イオンの定性分析の原理を理解したところで、リン酸塩の溶液を分析する手法と、金属カチオンの混合物を分離する手順を見ていきましょう。リン酸塩溶液を分析するには、まずカルシウム水溶液、オルトモリブデン酸アンモニウム、および濃硝酸の希薄な試験溶液を調製します。次に、未知の溶液5mLを試験管に入れます。カルシウム溶液を未知の溶液に滴下します。白い沈殿物の形成は、リン酸カルシウムまたは炭酸カルシウムの存在を示している可能性があります。リン酸塩の存在を確認するには、試験管に硝酸をゆっくりと加えます。沈殿物の溶解は、リン酸水素が形成されたことを示しています。気泡がないことは、炭酸塩が酸と反応して二酸化炭素と水を形成したため、炭酸塩が存在しないことを示しています。最後に、オルトモリブデン酸アンモニウムを試験管にゆっくりと加えます。ホスホモリブデン酸アンモニウムは黄色の沈殿物として形成され、溶液中のリン酸塩の存在を確認します。まず、テキストプロトコルに記載されている希釈試験液を調製します。遠心分離機での使用に適した4つの試験管とキャップを入手します。亜鉛、ニッケル、銀、硝酸鉄の水性混合物を1つの試験管に入れます。分離を開始するには、まず希塩酸を混合物にゆっくりと加え、穏やかに渦を巻きます。形成される白い沈殿物は塩化銀です。沈殿物が形成されなくなるまで、塩化物溶液を追加し続けます。液体または上清と固体の塩化銀を遠心分離により分離します。上清を2番目の試験管にデカントします。塩化銀を水で3回洗浄し、各洗浄を2番目の試験管にデカントします。.次に、水酸化ナトリウム溶液を2番目の試験管に滴下します。白色水酸化亜鉛、黄色の水酸化鉄、緑色の水酸化ニッケルの3つの沈殿物が形成されます。固体の白色亜鉛化合物が溶解し、可溶性ジンケートイオンが形成されるまで、水酸化ナトリウムを添加し続けます。亜鉛溶液と固体ニッケルおよび鉄化合物を遠心分離により分離し、溶液を3番目の試験管にデカントします。固形物を水で3回洗い、それぞれを亜鉛溶液にデカントします。水酸化亜鉛が沈殿して溶解するまで、3番目の試験管の亜鉛溶液に塩酸をゆっくりと加えます。次に、ヘキサシアノフェレートカリウムを亜鉛溶液に滴下して、白い沈殿物としてヘキサシアノフェレート亜鉛カリウムを形成します。次に、固体水酸化ニッケルと水酸化鉄を含む試験管に、アンモニアをゆっくりと加えて、可溶性青色ニッケルヘキサミンイオンを形成します。遠心分離により固体水酸化鉄からニッケル溶液を分離し、ニッケル溶液を4番目の試験管にデカントします。水酸化鉄を水で3回洗浄し、洗浄液をニッケル溶液にデカントします。次に、ジメチルグリオキシムをニッケル溶液にゆっくりと加えて、赤い沈殿物としてニッケルジメチルグリオキシムを形成します。固体の水酸化鉄に、濃塩酸を慎重に加えて塩化第二鉄の溶液を形成します。鉄の存在を確認するには、チオシアン酸塩を加えて深紅のチオシアナト鉄カチオンを形成します。溶液中のイオンの定性分析を簡単かつ迅速に実行できるため、この手法は環境化学や産業界で広く使用されています。水にカルシウムやマグネシウムなどの金属カチオンが高濃度に含まれている場合、それは硬水と呼ばれます。これらの金属陽イオンは、炭酸塩などの水中の陰イオンと反応して、パイプや温水器を詰まらせる白亜質の堆積物を形成する可能性があります。水の硬度は、水サンプルに炭酸塩溶液を添加することで評価できます。白い沈殿物はカルシウムのレベルが高いことを示します。リン酸塩は多くの生物にとって重要な栄養素であるため、工業用肥料と庭用肥料の両方に使用されますが、過剰なリン酸塩は、特に淡水環境では有害になる可能性があります。住宅地や商業地域の廃水は、硝酸とオルトモリブデン酸アンモニウムを添加することでリン酸塩を検査できます。黄色の沈殿物は、高レベルのリン酸塩を示します。JoVEのイオンの溶解度ルールの紹介をご覧になりました。これで、イオン反応の原理、溶液の定性分析のいくつかの手順、および溶解度を使用した定性分析のいくつかのアプリケーションについて理解しているはずです。ご覧いただきありがとうございます!

Education

JoVE Science Education

化学

General Chemistry

一般化学

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

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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

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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

このコレクションは、基本的な実験テクニックの展示、一般的に使用される機器のデモンストレーション、化学の基本的な方法論の背後にある理論の探求により、一般化学の確かな基礎を提供するのに役立つものです。

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

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

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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 ...

bond-polarity-dipole-moment-and-percent-ionic-character

Bond Polarity, Dipole Moment, and Percent Ionic Character

Bond Polarity

The absolute value of the difference in electronegativity (&Delta;EN) of two bonded atoms provides a rough measure of the polarity to be ...

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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