Het bepalen van de oplosbaarheidsregels van ionische verbindingen

1. Algemene methoden

1. Voorbereiding op kwalitatieve analyse
   1. Reacties worden over het algemeen uitgevoerd in kleine testbuisjes met een volume van 5 mL of minder.
   2. Oplossingen moeten volledig oplosbaar zijn en relatief verdund, meestal ~0.1 M.
   3. Reagentia moeten langzaam druppelsgewijs worden toegevoegd en zorgvuldig worden waargenomen.
   4. Er zijn verschillende veelvoorkomende 'testoplossingen' vereist om oplosbaarheidsregels vast te stellen of een onbekend ion te identificeren. Deze bevatten ionen die bekend zijn om specifiek te reageren met bepaalde chemische soorten (kationen of anionen).
      1. Veelvoorkomende oplossingen zijn CaNO₃, BaCl₂, (NH₄)₂MoO₄, HCl, AgNO₃ en NaOH, en andere oplossingen indien nodig.
2. Mengen
   1. Meng oplossingen door het testbuisje in verticale richting te tikken of te laten zweven. Gebruik een kurk of stop om te voorkomen dat de oplossing spat.
   2. Verwijder de kurk of stop en verwarm de oplossingen voorzichtig met een waterbad of koele vlam om een reactie te induceren. Richt het testbuisje weg van alle personen in de laboratorium.
3. Observatie en herstel
   1. Scheed het supernatant (niet-reagerende oplossing) en precipitaat met behulp van centrifugatie. Als er meer precipitaat ontstaat wanneer er extra testion wordt toegevoegd, is de reactie niet voltooid. Blijf testion toevoegen totdat er geen precipitaat meer ontstaat.
   2. Was het precipitaat door middel van centrifugatie en giet of decanteer het supernatant af. Voeg meer water toe en herhaal het proces voor een totaal van drie wasbeurten.
   3. Was grote hoeveelheden precipitaat door middel van vacuümfiltratie en verzamel het droge precipitaat van het filterpapier.
   4. Noteer de vorming van een precipitaat evenals de eigenschappen van het precipitaat, zoals kleur, dikte (geleiachtig, troebel, fijn) en kristalvorming.
4. Veiligheid en afval
   1. Draag altijd veiligheidsbril tijdens het uitvoeren van kwalitatieve analyse-experimenten. Handschoenen kunnen ook noodzakelijk zijn, afhankelijk van de gebruikte reagentia en gevormde producten.
   2. Er moet nauwgezet worden voldaan aan de juiste afvoermethoden voor afval. Er kunnen schadelijke producten worden gevormd wanneer meerdere reagentia in één container worden gecombineerd.

2. Anionenanalyse

1. Identificeren van fosfaat, carbonaat, chloride en sulfide-ionen; PO₄^3-, CO₃^2-, Cl^-, S^2-
   1. Fosfaat
      1. Voeg een oplossing met fosfaat, PO₄^3-, toe aan een andere oplossing met calciumionen, Ca²⁺. De vorming van een wit precipitaat geeft de vorming van calciumfosfaat, Ca₃(PO₄)₂, aan.
      2. Aangezien veel kationen onoplosbare producten met calcium vormen, is een specifiekere reactie mogelijk. Voeg H⁺ (zuur) toe aan Ca₃(PO₄)₂ om het vaste materiaal op te lossen en HPO₄^2- te vormen. Combineer vervolgens de HPO₄^2- met ammoniummolybdaat, (NH₄)₂MoO₄. Een positieve test levert het gele precipitaat ammoniumfosfomolybdaat, NH₄)₃PO₄(MoO₃)₁₂(s), op. De netto ionaire reacties zijn als volgt:
         3 Ca²⁺(aq) + 2 PO₄^3-(aq) → Ca₃PO₄(s)
         Ca₃PO₄(s) + 2 H⁺(aq) → 3 Ca²⁺ + 2 HPO₄^2-(aq)
         HPO₄^2-(aq) + 12 (NH₄)₂MoO₄(aq) + 23 H⁺(aq) → (NH₄)₃PO₄ (MoO₃)₁₂(s) + 21 NH₄⁺(aq) + 12 H₂O(l) 
   2. Carbonaat
      1. Carbonaatzouten zijn over het algemeen onoplosbaar, behalve in de aanwezigheid van groep 1 en ammoniumkationen. Voeg een paar druppels calciumchloride, CaCl₂, toe aan de carbonaathoudende oplossing. In oplossingen met hoge carbonaatconcentraties vormt zich een wit precipitaat en geeft dit de mogelijke vorming van calciumfosfaat, CaCO₃, aan. De reactie heeft veel interferenties, waaronder andere anionen zoals fosfaat.
         Ca²⁺(aq) + CO₃^2-(aq) → CaCO₃(s) 
      2. Voeg H⁺ (zuur) toe aan een oplossing met carbonaat, CO₃²