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. Общие методы
<ol>
	<li>Подготовка к качественному анализу
	<ol>
		<li>Реакции обычно проводят в небольших пробирках объемом 5 мл или менее.</li>
		<li>Растворы должны быть полностью растворимыми и относительно разбавленными, обычно ~0,1 М.</li>
		<li>Реагенты следует медленно добавлять по каплям и внимательно наблюдать.</li>
		<li>Для установления правил растворимости или идентификации неизвестного иона требуется несколько общих «тестовых решений». Они содержат ионы, которые, как известно, специфически реагируют с определенными химическими веществами (катионами или анионами).
		<ol>
			<li>К распространенным решениям относятся CaNO3, BaCl2, (NH4)2MoO4, HCl, AgNO3 и NaOH, а также другие решения по мере необходимости.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>смешивание
	<ol>
		<li>Смешивайте растворы, постукивая по пробирке или вращая ее в вертикальном направлении. Используйте пробку или пробку, чтобы предотвратить разбрызгивание раствора.</li>
		<li>Удалите пробку или пробку, затем осторожно нагрейте растворы на водяной бане или холодном пламени, чтобы вызвать реакцию. Направьте пробирку в сторону от любых людей в лаборатории.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Наблюдение и восстановление
	<ol>
		<li>Отделите надосадочную жидкость (не реагирующий раствор) и высадите в осадок с помощью центрифугирования. Если при добавлении дополнительного исследуемого иона образуется больше осадка, реакция не завершена. Продолжайте добавлять тестовый ион, пока осадок не перестанет образовываться.</li>
		<li>Промойте осадок с помощью центрифугирования и выливания или сцеживания надосадочной жидкости. Добавьте еще воды и повторите процесс в общей сложности три стирки.</li>
		<li>Промойте большое количество осадка с помощью вакуумной фильтрации и восстановите высушенный осадок из фильтровальной бумаги.</li>
		<li>Обратите внимание на образование осадка, а также на свойства осадка, такие как цвет, толщина (студенистый, мутный, мелкий) и кристаллообразование.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Безопасность и отходы
	<ol>
		<li>Всегда надевайте защитные очки во время проведения экспериментов по качественному анализу. Перчатки также могут быть необходимы в зависимости от используемых реагентов и образующихся изделий.</li>
		<li>Необходимо тщательно соблюдать надлежащие методы утилизации отходов. Вредные продукты могут образовываться при объединении нескольких реагентов в одной емкости.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Анионный анализ
<ol>
	<li>Идентификация фосфатных, карбонатных, хлоридных и сульфидных ионов; PO43-, CO32-, Cl-, S2-
	<ol>
		<li>фосфат
		<ol>
			<li>Добавьте раствор, содержащий фосфат, PO43-, в другой раствор, содержащий ионы кальция, Ca2+. Образование белого осадка указывает на образование фосфата кальция, Ca3 (PO4) 2.</li>
			<li>Поскольку многие катионы образуют нерастворимые продукты с кальцием, возможна более специфическая реакция. Добавьте H+ (кислоту) к Ca3(PO4)2 для растворения твердого вещества и получения HPO4 2-. Затем соедините HPO42- с молибдатом аммония, (NH4)2MoO4. Положительный результат теста дает желтый осадок фосфомолибдата аммония, NH4)3PO4(MoO3)12(s). Чистые ионные реакции следующие: 
			3 Ca2+(aq) + 2 PO43-(aq) → Ca3PO4(s) 
			Ca3PO4(s) + 2 H+(aq) → 3 Ca2+ + 2 HPO42-(aq) 
			HPO42-(aq) + 12 (NH4)2MoO4(aq) + 23 H+(aq) → (NH4)3PO4 (MoO3)12(s) + 21 NH4+(aq) + 12 H2O(l) </li>
		</ol>
		</li>
		<li>карбонат
		<ol>
			<li>Карбонатные соли, как правило, нерастворимы, за исключением присутствия катионов группы 1 и аммония. Добавьте в карбонатсодержащий раствор несколько капель хлорида кальция, CaCl2. В растворах с высокими концентрациями карбонатов образуется осадок белого цвета, что свидетельствует о возможном образовании фосфата кальция, CaCO3. Реакция имеет много интерференций, в том числе и других анионов, таких как фосфат. 
			Ca2+(aq) + CO32-(aq) → CaCO3(s) </li>
			<li>Добавьте H+ (кислоту) в раствор, содержащий карбонат, CO32-. Образование пузырьков указывает на присутствие CO2, означающего CO32- как реагент. Карбонат-ион ведет себя как основание в присутствии сильной кислоты с образованием углекислого газа и воды. 
			CO32-(aq) + H+(aq) → CO2(g) + H2O(l)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>хлорид
		<ol>
			<li>Добавьте нитрат серебра в хлоридсодержащий раствор. Образование белого осадка указывает на образование AgCl(s): 
			Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>сульфид
		<ol>
			<li>Добавьте раствор хлорида меди в раствор, содержащий сульфид. Образование черного осадка свидетельствует об образовании сульфида меди, CuS. В общем случае, растворы, содержащие сульфидные ионы, S2-, реагируют с ионами металлов с образованием нерастворимого сульфида металла. 
			S2- + Cu2+ → CuS(s). 
			Величина растворимости продукта, Ksp = 6,3 х 10-36, указывает на высокую степень нерастворимости продукта.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Анализ катионов
<ol>
	<li>Все щелочные металлы (группа 1) и некоторые щелочноземельные металлы (группа 2) растворимы, за исключением особых условий.</li>
	<li>Почти все металлы группы 3–13 считаются нерастворимыми в присутствии сульфида, карбоната, фосфата и гидроксида. Цвет и тип осадков будет варьироваться.
	<ol>
		<li>Поместите раствор хрома в раствор гидроксида. Будет наблюдаться зеленый осадок. Общая реакция металла +2 с гидроксидом показана ниже: 
		М2+ + ОН- → М(ОН)2(с)</li>
		<li>Дифференцировать большинство ионов металлов только на основе растворимости невозможно, за некоторыми заметными исключениями:
		<ol>
			<li>Добавление серебра, Ag+, ртути, Hg22+ или свинца Pb2+ к хлориду, бромиду или йодиду приводит к образованию осадка.</li>
			<li>Добавление стронция, Sr2+, бария, Ba2+, ртути, Hg22+ или свинца, Pb2+ приводит к образованию осадка в присутствии сульфата.</li>
			<li>Ba2+ образует желтое твердое вещество в присутствии CrO4, 2-, BaCrO4(s). Это пигмент, используемый в краске на масляной основе, широко известной как «бариевый желтый».</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ограниченная нерастворимость ионов металлов позволяет проводить другие качественные тесты для положительной идентификации каждого металла. В то время как некоторые из них образуют осадок, другие претерпевают уникальные изменения цвета в присутствии хелатирующих ионов или молекул. Катионные идентификации включают никель, железо, алюминий и цинк; Ni2+, Fe3+, Al3+, Zn2+.
	<ol>
		<li>Добавьте никель (II) в присутствии диметилглиоксима (H2dmg) с образованием розово-красного осадка Ni (H2dmg): 
		Ni2+(aq) + 2 H2dmg(aq) → Ni(Hdmg)2(s) + 2 H+(aq) </li>
		<li>Добавьте железо (III) к тиоцианат-иону, SCN- для получения кроваво-красного комплекса [FeNCS]2+]: 
		Fe3+(aq) + SCN-(aq) → [FeNCS]2+(aq)</li>
		<li>Алюминий-ионный
		<ol>
			<li>Смешайте алюминий (III) с пирокатехолом фиолетовым в буферном растворе ацетата аммония pH 6 до получения синего раствора.</li>
			<li>Алюминий (III) также осаждается в присутствии слабого основания с образованием студенисто-белого соединения Al(OH)3(s). Добавление большего количества основания приводит к образованию соединения прозрачного и бесцветного растворимого комплекса [Al(OH)4]-(aq).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Ионы цинка
		<ol>
			<li>Добавьте цинк (II) в небольшое количество основания, чтобы образовался белый осадок. Затем добавьте еще основание, чтобы повторно растворить осадок и образовать растворимый комплекс [Zn(OH)4]2-.</li>
			<li>Добавьте цинк (II) к гексацианоферрату калия, K4[Fe(CN)6], чтобы получить светло-зеленый осадок 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>

Показанные здесь реакции могут быть использованы для идентификации присутствия класса катионов или анионов или могут быть использованы очень специфично для определенного иона. Поскольку в анализах используются два реагента, один реагент обычно может быть обнаружен с помощью другого. Например, вместо анализа на наличие хлорида с помощью иона серебра ион серебра может быть идентифицирован с помощью хлорида. Комбинация общих правил осаждения, за которыми следуют специальные колориметрические...

Определение правил растворимости ионных соединений

Источник: Лаборатория доктора Нила Абрамса — Колледж экологических наук и лесного хозяйства SUNY
Растворимость ионного соединения может быть определена с помощью качественного анализа. Качественный анализ — это раздел аналитической химии, который использует химические свойства и реакции для идентификации катиона или аниона, присутствующего в химическом соединении. В то время как химические реакции основаны на известных правилах растворимости, те же правила могут быть определены путем идентификации образующихся продуктов. Качественный анализ обычно не проводится в современных лабораториях промышленной химии, но его можно легко использовать в полевых условиях без необходимости использования сложных инструментов. Качественный анализ также фокусируется на понимании ионных и чистых ионных реакций, а также на организации данных в блок-схему для объяснения наблюдений и принятия окончательных выводов. 
Многие катионы имеют схожие химические свойства, как и аналоги анионов. Правильная идентификация требует тщательного разделения и анализа для систематической идентификации ионов, присутствующих в растворе. Для успешной идентификации ионов важно понимать кислотно-основные свойства, ионное равновесие, окислительно-восстановительные реакции и свойства pH. 
Несмотря на то, что существует качественный тест практически для каждого элементарного и многоатомного иона, процесс идентификации обычно начинается с определения «класса» анализируемых ионов; катионы или анионы, элементарные или полиатомные, группы или периоды, переходные или главные группы. В этом эксперименте были идентифицированы оба типа ионов, катионы и анионы. Катионы также включают в себя многоатомные ионы.

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

Тенденции в свойствах растворимости ионных соединений могут быть использованы для качественного анализа ионных растворов. При добавлении соединения в смесь ионных растворов может образовываться множество продуктов, каждый из которых обладает различными свойствами растворимости. Если нерастворим только один продукт, то из раствора выйдет только он. Выполняя последовательные реакции, ионы в растворе могут быть систематически идентифицированы и изолированы. Несмотря на то, что существует множество аналитических инструментов для элементного анализа, эти методы часто отнимают много времени или требуют транспортировки образцов между лабораториями. Качественные аналитические методы, такие как изучение свойств растворимости, являются быстрыми и доступными методами предварительного скрининга для анализа. В этом видео будут представлены свойства растворимости ионных соединений, продемонстрированы процедуры селективного осаждения ионных соединений, а также представлены некоторые приложения качественного анализа с использованием трендов растворимости в промышленных условиях. Ионные соединения состоят из катиона и аниона. Когда происходит реакция между двумя различными ионными соединениями, катион одного соединения электростатически притягивается к аниону другого, образуя новое соединение. Ионы, которые не участвуют в реакции, называются ионами-наблюдателями и не включаются в чистую ионную реакцию. Когда ионное соединение растворяется, они обратимо взаимодействуют с молекулами растворителя, и ионы диссоциируют. Если взаимодействие между ионом и новым противоионом сильнее, чем между ионом и молекулами растворителя, то для продукта будет более благоприятным находиться в твердой фазе. Образование твердого продукта из раствора известно как осаждение, а твердое вещество называется осадком. Ионы могут быть селективно выделены из раствора путем индуцирования реакций с нерастворимыми осадками. Для проектирования этих реакций катионы и анионы распределяются по широким категориям на основе тенденций растворимости. Катионы группируются путем идентификации анионов, общих для их нерастворимых продуктов реакции, и анионы также группируются по общим катионам. Растворы этих распространенных ионов используются для тестирования на эти группы. Когда требуется разделение ионов, принадлежащих к одной и той же группе, можно использовать специализированные реагенты или концентрированные растворы для индуцирования селективных реакций после выделения ионов в этой группе. Эти специализированные реагенты также могут быть использованы для подтверждения идентичности выделенного иона. Теперь, когда вы понимаете принципы, лежащие в основе качественного анализа ионов, давайте рассмотрим технику анализа раствора на фосфаты, за которой последует процедура разделения смеси катионов металлов. Для анализа раствора на фосфат сначала готовят разбавленные тестовые растворы водного кальция, ортомолибдата аммония и концентрированной азотной кислоты. Затем поместите в пробирку 5 мл неизвестного раствора. Добавьте раствор кальция по каплям в неизвестный раствор. Образование белого осадка может свидетельствовать о наличии фосфата кальция, или карбоната кальция. Чтобы убедиться в наличии фосфата, медленно добавляйте в пробирку азотную кислоту. Растворение осадка свидетельствует о том, что образовался фосфат водорода. Отсутствие пузырьков газа указывает на то, что карбонат отсутствует, так как карбонат вступил бы в реакцию с кислотой с образованием углекислого газа и воды. Наконец, медленно добавьте ортомолибдат аммония в пробирку. Фосфомолибдат аммония образуется в виде желтого осадка, подтверждая наличие фосфата в растворе. Во-первых, приготовьте разбавленные тестовые растворы, как указано в текстовом протоколе. Получите четыре пробирки и колпачки, пригодные для использования в центрифуге. Поместите смесь водных нитратов цинка, никеля, серебра и железа в одну пробирку. Чтобы начать сепарацию, сначала медленно добавьте в смесь разведенную соляную кислоту, аккуратно помешивая. Образующийся белый осадок представляет собой хлорид серебра. Продолжайте добавлять раствор хлорида до тех пор, пока не перестанет образовываться осадок. Отделите жидкость, или надосадочную жидкость, и твердое вещество хлорида серебра путем центрифугирования. Сцедите надосадочную жидкость во вторую пробирку. Промойте хлорид серебра три раза водой и сцедите каждую промывку во вторую пробирку. Далее добавьте раствор гидроксида натрия по каплям во вторую пробирку. Образуются три осадка: белый гидроксид цинка, желтый гидроксид железа и зеленый гидроксид никеля. Продолжайте добавлять гидроксид натрия до тех пор, пока твердое белое соединение цинка не растворится, образуя растворимый ион цинката. Разделите раствор цинка и твердые соединения никеля и железа центрифугированием, а затем сцедите раствор в третью пробирку. Твердые частицы промыть водой три раза и сцедить каждое в раствор цинка. Медленно добавляйте соляную кислоту в раствор цинка в третьей пробирке, пока гидроксид цинка не выпадет в осадок, а затем не растворится. Затем добавьте гексацианоферрат калия по каплям в раствор цинка, чтобы получить гексацианоферрат калия и цинка в виде белого осадка. Теперь в пробирку, содержащую твердый гидроксид никеля и гидроксид железа, медленно добавьте аммиак с образованием растворимого сине-никелевого гексамина-иона. Отделите раствор никеля от твердого гидроксида железа центрифугированием и сцедите раствор никеля в четвертую пробирку. Трижды промойте гидроксид железа водой и сцедите промывки в раствор никеля. Затем медленно добавьте диметилглиоксим в раствор никеля, чтобы получить диметилглиоксим никеля в виде красного осадка. К твердому гидроксиду железа осторожно добавить концентрированную соляную кислоту до образования раствора хлорного железа. Чтобы подтвердить наличие железа, добавьте тиоцианат, чтобы получить темно-красный катион тиоцианатожелеза. Простота и быстрота выполнения качественного анализа ионов в растворе делает этот метод широко используемым в химии окружающей среды и промышленности. Когда вода содержит высокую концентрацию катионов металлов, таких как кальций или магний, ее называют жесткой водой. Эти катионы металлов могут вступать в реакцию с анионами в воде, такими как карбонат, образуя меловые отложения, которые засоряют трубы или водонагреватели. Жесткость воды можно оценить, добавив раствор карбоната в пробу воды. Белый осадок указывает на высокий уровень кальция. Фосфат является важным питательным веществом для многих форм жизни и поэтому используется как в промышленных, так и в садовых удобрениях, но избыток фосфатов может быть вредным, особенно в пресноводной среде. Сточные воды в жилых и коммерческих помещениях могут быть проверены на фосфаты путем добавления азотной кислоты и ортомолибдата аммония. Желтый осадок указывает на высокий уровень фосфатов. Вы только что посмотрели введение JoVE в правила растворимости ионов. Теперь вы должны быть знакомы с принципами ионных реакций, некоторыми процедурами качественного анализа растворов и некоторыми приложениями качественного анализа с использованием растворимости. Спасибо за просмотр!

Education

JoVE Science Education

Химия

General Chemistry

Общая химия

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

qualitative-analysis-for-ion-identification

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

This collection helps provide a solid foundation in general chemistry by showcasing basic lab techniques, demonstrating commonly used equipment, and exploring the theory behind fundamental methodology in Chemistry. 

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 ...

trends-in-lattice-energy-ion-size-and-charge

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

Description

Transcript

More videos by Standards