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. Genel Yöntemler
<ol>
	<li>Kalitatif Analiz için Hazırlanıyor
	<ol>
		<li>Reaksiyonlar genellikle 5 mL veya daha az hacimli küçük test tüplerinde yapılır.</li>
		<li>Çözeltilerin tamamen çözünür olması ve nispeten seyreltik, tipik olarak ~ 0.1 M olması gerekir.</li>
		<li>Reaktifler yavaş yavaş damla eklenmeli ve dikkatlice gözlemlenmelidir.</li>
		<li>Çözünürlük kurallarını belirlemek veya bilinmeyen bir iyonu tanımlamak için birkaç yaygın "test çözeltisi" gereklidir. Bunlar, belirli kimyasal türlerle (katyonlar veya anyonlar) spesifik olarak reaksiyona girdiği bilinen iyonları içerir.
		<ol>
			<li>Yaygın çözümler arasında CaNO3, BaCl2, (NH4) 2MoO4, HCl, AgNO3 ve NaOH ve gerektiği gibi diğer çözeltiler bulunur.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Karıştırma
	<ol>
		<li>Test tüpünü dikey yönde hafifçe vurarak veya döndürerek çözeltileri karıştırın. Solüsyonun sıçramasını önlemek için bir mantar veya tıpa kullanın.</li>
		<li>Mantarı veya tıpayı çıkarın, ardından bir reaksiyona neden olmak için çözeltileri bir su banyosu veya soğuk alevle hafifçe ısıtın. Test tüpünü laboratuvardaki herhangi bir kişiden uzağa doğrultun.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Gözlem ve Kurtarma
	<ol>
		<li>Süpernatanı (reaksiyona girmeyen çözelti) ayırın ve santrifüjleme kullanarak çökeltin. Ek test iyonu eklendiğinde daha fazla çökelti oluşursa, reaksiyon tamamlanmamıştır. Daha fazla çökelti oluşmayana kadar test iyonu eklemeye devam edin.</li>
		<li>Çökeltiyi santrifüjleme kullanarak ve süpernatanı dökerek veya boşaltarak yıkayın. Daha fazla su ekleyin ve toplam üç yıkama için işlemi tekrarlayın.</li>
		<li>Büyük miktarlarda çökeltiyi vakumlu filtrasyonla yıkayın ve kurumuş çökeltiyi filtre kağıdından geri kazanın.</li>
		<li>Bir çökelti oluşumunun yanı sıra çökeltinin renk, kalınlık (jelatinimsi, bulanık, ince) ve kristal oluşumu gibi özelliklerine dikkat edin.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Güvenlik ve Atık
	<ol>
		<li>Kalitatif analiz deneyleri yaparken daima koruyucu gözlük takın. Kullanılan reaktiflere ve oluşan ürünlere bağlı olarak eldivenler de gerekli olabilir.</li>
		<li>Uygun atık bertaraf yöntemleri yakından takip edilmelidir. Birden fazla reaktan tek bir kapta birleştirildiğinde zararlı ürünler oluşabilir.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Anyon Analizi
<ol>
	<li>Fosfat, karbonat, klorür ve sülfür iyonlarının tanımlanması; PO43-, CO32-, Cl-, S2-
	<ol>
		<li>fosfat
		<ol>
			<li>Fosfat içeren bir çözelti, PO43-, kalsiyum iyonları içeren başka bir çözeltiye, Ca2 + ekleyin. Beyaz bir çökelti oluşumu, kalsiyum fosfat, Ca3 (PO4 ) 2 oluşumunu gösterir.</li>
			<li>Birçok katyon kalsiyum ile çözünmeyen ürünler oluşturduğundan, daha spesifik bir reaksiyon mümkündür. Katıyı çözmek ve HPO4 2- oluşturmak için Ca3(PO4) 2'ye H + (asit) ekleyin. Ardından HPO42-'yi amonyum molibdat, (NH4) 2MoO4 ile birleştirin. Pozitif bir test, sarı çökelti amonyum fosfomolibdat,NH4)3PO4(MoO3)12(s)'yi verir. Net iyonik reaksiyonlar aşağıdaki gibidir: 
			3 Ca2+(sulu) + 2 PO43-(sulu) → Ca3PO4(s) 
			Ca3PO4(s) + 2 H+(sulu) → 3 Ca2+ + 2 HPO42-(sulu) 
			HPO42-(sulu) + 12 (NH4)2MoO4(sulu) + 23 H+(sulu) → (NH4)3PO4 (MoO3)12(s) + 21 NH4+(sulu) + 12 H2O(l) </li>
		</ol>
		</li>
		<li>karbonat
		<ol>
			<li>Karbonat tuzları, Grup 1 ve amonyum katyonlarının varlığı dışında genellikle çözünmezler. Karbonat içeren çözeltiye birkaç damla kalsiyum klorür, CaCl2 ekleyin. Yüksek karbonat konsantrasyonlarına sahip çözeltilerde, beyaz bir çökelti oluşur ve olası kalsiyum fosfat, CaCO3 oluşumunu gösterir. Reaksiyon, fosfat. gibi diğer anyonlar da dahil olmak üzere birçok girişime sahiptir.
			Ca2+(sulu) + CO32-(sulu) → CaCO3(s) </li>
			<li>Karbonat, CO32- içeren bir çözeltiye H+ (asit) ekleyin. Kabarcıklarınoluşumu, bir reaktan olarak CO 3 2- 'yi gösteren CO 2'nin varlığını gösterir. Karbonat iyonu, karbondioksit gazı ve su oluşturmak için güçlü asit varlığında bir baz gibi davranır. 
			CO32-(sulu) + H+(sulu) → CO2(g) + H2O(l)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Klorür
		<ol>
			<li>Klorür içeren bir çözeltiye gümüş nitrat ekleyin. Beyaz bir çökeltinin oluşumu, AgCl(ler): oluşumunu gösterir
			Ag+(sulu) + Cl-(sulu) → AgCl(ler)</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Sülfür
		<ol>
			<li>Sülfür içeren bir çözeltiye bir bakır klorür çözeltisi ekleyin. Siyah bir çökelti oluşumu, bakır sülfür, CuS oluşumunu gösterir. Genel olarak, sülfür iyonları,S2- içeren çözeltiler, çözünmeyen bir metal sülfür elde etmek için metal iyonları ile reaksiyona girer. 
			S2- + Cu2+ → CuS(lar). 
			Çözünürlük ürününün değeri, Ksp = 6.3 x 10-36, ürünün yüksek çözünmezlik derecesini gösterir.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Katyon Analizi
<ol>
	<li>Tüm alkali metaller (grup 1) ve bazı toprak alkali metaller (grup 2) belirli koşullar dışında çözünür.</li>
	<li>Neredeyse tüm Grup 3-13 metalleri, sülfür, karbonat, fosfat ve hidroksit varlığında çözünmez olarak kabul edilir. Çökeltinin rengi ve türü değişecektir.
	<ol>
		<li>Bir hidroksit çözeltisine bir krom çözeltisi yerleştirin. Yeşil bir çökelti gözlenecektir. Bir +2 metalinin bir hidroksit ile genel reaksiyonu aşağıda gösterilmiştir: 
		M2+ + OH- → M(OH)2(s)</li>
		<li>Çoğu metal iyonunu, bazı önemli istisnalar dışında, yalnızca çözünürlüğe dayalı olarak ayırt etmek mümkün değildir:
		<ol>
			<li>Klorür, bromür veya iyodüre gümüş, Ag+, cıva, Hg22+ veya kurşun, Pb2+ ilavesi çökelti oluşumuna neden olur.</li>
			<li>Stronsiyum, Sr2 +, baryum, Ba2 +, cıva, Hg22 + veya kurşun, Pb2 + ilavesi, sülfat varlığında bir çökelti ile sonuçlanır.</li>
			<li>Ba2+, CrO42-, BaCrO4 (s) varlığında sarı bir katı oluşturur. Bu, yaygın olarak "baryum sarısı" olarak bilinen yağ bazlı boyada kullanılan pigmenttir.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Metal iyonlarının sınırlı çözünmezliği, diğer kalitatif testlerin her bir metali pozitif olarak tanımlamasına izin verir. Bazıları çökelirken, diğerleri şelatlama iyonları veya molekülleri varlığında benzersiz renk değişikliklerine uğrar. Katyon tanımlamaları arasında nikel, demir, alüminyum ve çinko bulunur; Ni2+, Fe3+, Al3+, Zn2+.
	<ol>
		<li>Gül kırmızısı çökelti Ni(H2 dmg): oluşturmak için dimetilgloksim (H2dmg) varlığında nikel(II) ekleyin.
		Ni2+(sulu) + 2 H2dmg(sulu) → Ni(Hdmg)2(s) + 2 H+(aq) </li>
		<li>Kan kırmızısı [FeNCS]2+] kompleksini oluşturmak için tiyosiyanat iyonuna, SCN-'ye Demir (III) ekleyin: 
		Fe3+(sulu) + SCN-(sulu) → [FeNCS]2+(sulu)</li>
		<li>Alüminyum iyon
		<ol>
			<li>Mavi bir çözelti oluşturmak için alüminyumu (III) pirokatekol menekşe ile pH 6 amonyum asetat tampon çözeltisinde birleştirin.</li>
			<li>Alüminyum (III) ayrıca jelatinimsi beyaz Al(OH)3(s) bileşiğini oluşturmak için zayıf baz varlığında çökeltilir. Daha fazla baz eklenmesi, bileşiğin berrak ve renksiz [Al(OH)4]-(aq) çözünür kompleksi oluşturmasına neden olur.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Çinko iyonu
		<ol>
			<li>Beyaz bir çökelti oluşturmak için az miktarda baza çinko (II) ekleyin. Daha sonra çökeltiyi yeniden çözmek ve çözünür [Zn(OH)4]2- kompleksini oluşturmak için daha fazla baz ekleyin.</li>
			<li>Açık yeşil çökelti oluşturmak için potasyum hekzasiyanoferrat,K4 [Fe (CN) 6] çinko (II) ekleyin, K2Zn3 [Fe (CN) 6] 2 (s): 
			3 Zn2+(sulu) + 2 K4[Fe(CN)6](sulu) → K2Zn3[Fe(CN)6]2(s) + 6 K+(sulu) </li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Burada gösterilen reaksiyonlar, bir katyon veya anyon sınıfının varlığını belirlemek için kullanılabilir veya belirli bir iyon için çok spesifik olarak kullanılabilir. Analizlerde iki reaktif kullanıldığından, reaktiflerden biri tipik olarak diğeri kullanılarak tespit edilebilir. Örneğin, gümüş iyonu kullanılarak klorürün varlığını analiz etmek yerine, klorür kullanılarak gümüş iyonu tanımlanabilir. Ortak çökeltme kurallarının ve ardından spesifik kolorimetrik veya çökeltme testlerinin bi...

İyonik bileşiklerin Çözünürlük kurallarının belirlenmesi

Kaynak: Dr. Neal Abrams'ın Laboratuvarı — SUNY Çevre Bilimi ve Ormancılık Koleji
İyonik bir bileşiğin çözünürlüğü kalitatif analiz yoluyla belirlenebilir. Kalitatif analiz, bir kimyasal bileşikte bulunan katyonu veya anyonu tanımlamak için kimyasal özellikleri ve reaksiyonları kullanan bir analitik kimya dalıdır. Kimyasal reaksiyonlar bilinen çözünürlük kurallarına dayanırken, aynı kurallar oluşan ürünlerin tanımlanmasıyla da belirlenebilir. Kalitatif analiz tipik olarak modern endüstriyel kimya laboratuvarlarında yapılmaz, ancak karmaşık enstrümantasyona ihtiyaç duymadan sahada kolayca kullanılabilir. Nitel analiz aynı zamanda iyonik ve net iyonik reaksiyonları anlamanın yanı sıra gözlemleri açıklamak ve kesin sonuçlar çıkarmak için verileri bir akış şeması halinde düzenlemeye odaklanır. 
Birçok katyon, anyon muadillerinde olduğu gibi benzer kimyasal özelliklere sahiptir. Doğru tanımlama, bir çözeltide bulunan iyonları sistematik olarak tanımlamak için dikkatli bir ayırma ve analiz gerektirir. İyonları başarılı bir şekilde tanımlamak için asit/baz özelliklerini, iyonik dengeyi, redoks reaksiyonlarını ve pH özelliklerini anlamak önemlidir. 
Hemen hemen her elementel ve çok atomlu iyon için kalitatif bir test olsa da, tanımlama süreci tipik olarak analiz edilen bir iyon "sınıfının" bilinmesiyle başlar; katyonlar veya anyonlar, elementel veya poliatomik, gruplar veya periyotlar, geçiş veya ana grup. Bu deneyde, her iki iyon türü, katyonlar ve anyonlar tanımlanmıştır. Katyonlar ayrıca çok atomlu iyonları da içerir.

İyonik Bileşiklerin Çözünürlük Kurallarının Belirlenmesi

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

İyonik bileşiklerin çözünürlük özelliklerindeki eğilimler, iyonik çözeltilerin kalitatif analizi için kullanılabilir. İyonik çözeltilerin bir karışımına bir bileşik eklendiğinde, her biri farklı çözünürlük özelliklerine sahip birçok ürün oluşabilir. Yalnızca bir ürün çözünmezse, o zaman tek başına çözümü bırakacaktır. Sıralı reaksiyonlar gerçekleştirerek, bir çözeltideki iyonlar sistematik olarak tanımlanabilir ve izole edilebilir. Element analizi için çeşitli analitik cihazlar mevcut olsa da, teknikler genellikle zaman alıcıdır veya numunelerin laboratuvarlar arasında taşınmasını gerektirir. Çözünürlük özelliklerinin incelenmesi gibi kalitatif analitik teknikler, analiz için hızlı, erişilebilir ön tarama yöntemleridir. Bu video, iyonik bileşiklerin çözünürlük özelliklerini tanıtacak, iyonik bileşiklerin seçici olarak çökeltilmesi için prosedürleri gösterecek ve endüstriyel ortamlarda çözünürlük eğilimlerini kullanarak birkaç kalitatif analiz uygulamasını tanıtacaktır. İyonik bileşikler bir katyon ve bir anyondan oluşur. İki farklı iyonik bileşik arasında bir reaksiyon meydana geldiğinde, bir bileşiğin katyonu elektrostatik olarak diğerinin anyonuna çekilir ve yeni bir bileşik oluşturur. Reaksiyona katılmayan iyonlara izleyici iyonlar denir ve net iyonik reaksiyondan çıkarılır. İyonik bir bileşik çözündüğünde, çözücü molekülleri ile geri dönüşümlü olarak etkileşime girerler ve iyonlar ayrışır. Bir iyon ile yeni karşı iyon arasındaki etkileşim, iyon ve çözücü molekülleri arasındakinden daha güçlüyse, ürünün katı fazda olması daha uygun olacaktır. Çözeltiden katı ürün oluşumu çökeltme olarak bilinir ve katıya çökelti denir. İyonlar, çözünmeyen çökeltilerle reaksiyonları indükleyerek çözeltiden seçici olarak izole edilebilir. Bu reaksiyonları tasarlamak için, katyonlar ve anyonlar, çözünürlük eğilimlerine dayalı olarak geniş kategorilere atanır. Katyonlar, çözünmeyen reaksiyon ürünlerinde ortak olan anyonun tanımlanmasıyla gruplandırılır ve anyonlar da aynı şekilde ortak katyonlara göre gruplandırılır. Bu ortak iyonların çözeltileri, bu grupları test etmek için kullanılır. Aynı gruba ait iyonlar için ayırma istendiğinde, o gruptaki iyonlar izole edildikten sonra seçici reaksiyonları indüklemek için özel reaktifler veya konsantre çözeltiler kullanılabilir. Bu özel reaktifler, izole edilmiş bir iyonun kimliğini doğrulamak için de kullanılabilir. Artık iyonların kalitatif analizinin arkasındaki ilkeleri anladığınıza göre, fosfat için bir çözeltiyi analiz etmek için bir teknikten geçelim, ardından bir metal katyon karışımını ayırmak için bir prosedür izleyelim. Fosfat için bir çözeltiyi analiz etmek için önce sulu kalsiyum, amonyum ortomolibdat ve konsantre nitrik asitten oluşan seyreltik test çözeltileri hazırlayın. Ardından, bilinmeyen çözeltinin 5 mL'sini bir test tüpüne yerleştirin. Kalsiyum çözeltisini bilinmeyen çözeltiye damla damla ekleyin. Beyaz bir çökeltinin oluşumu, kalsiyum fosfat veya kalsiyum karbonatın varlığını gösterebilir. Fosfat varlığını doğrulamak için, test tüpüne yavaşça nitrik asit ekleyin. Çökeltinin çözünmesi, hidrojen fosfatın oluştuğunu gösterir. Gaz kabarcıklarının olmaması, karbonatın asitle reaksiyona girerek karbondioksit ve su oluşturacağı için karbonat bulunmadığını gösterir. Son olarak, amonyum ortomolibdatı yavaşça test tüpüne ekleyin. Amonyum fosfomolibdat, çözeltideki fosfatın varlığını doğrulayan sarı bir çökelti olarak oluşur. İlk olarak, metin protokolünde listelendiği gibi seyreltik test çözeltileri hazırlayın. Bir santrifüjde kullanıma uygun dört test tüpü ve kapağı edinin. Sulu çinko, nikel, gümüş ve demir nitratların bir karışımını bir test tüpüne yerleştirin. Ayırmaya başlamak için, önce karışıma yavaşça seyreltik hidroklorik asit ekleyin ve hafifçe döndürün. Oluşan beyaz çökelti gümüş klorürdür. Daha fazla çökelti oluşmayana kadar klorür çözeltisi eklemeye devam edin. Sıvıyı veya süpernatanı ve katı gümüş klorürü santrifüjleme ile ayırın. Süpernatanı ikinci test tüpüne boşaltın. Gümüş klorürü üç kez suyla yıkayın ve her yıkamayı ikinci test tüpüne boşaltın. Daha sonra, sodyum hidroksit çözeltisini ikinci test tüpüne damla damla ekleyin. Üç çökelti oluşacaktır: beyaz çinko hidroksit, sarı demir hidroksit ve yeşil nikel hidroksit. Katı beyaz çinko bileşiği çözülene ve çözünür çinko iyonu oluşturana kadar sodyum hidroksit eklemeye devam edin. Çinko çözeltisini ve katı nikel ve demir bileşiklerini santrifüjleme ile ayırın ve ardından çözeltiyi üçüncü test tüpüne boşaltın. Katıları üç kez suyla yıkayın ve her birini çinko çözeltisine boşaltın. Çinko hidroksit çökelene ve sonra çözünene kadar üçüncü test tüpündeki çinko çözeltisine yavaşça hidroklorik asit ekleyin. Daha sonra, beyaz bir çökelti olarak potasyum çinko hekzasiyanoferrat oluşturmak için çinko çözeltisine damla damla potasyum hekzasiyanoferrat ekleyin. Şimdi, katı nikel hidroksit ve demir hidroksit içeren test tüpüne, çözünür mavi nikel heksammin iyonunu oluşturmak için yavaşça amonyak ekleyin. Nikel çözeltisini santrifüjleme ile katı demir hidroksitten ayırın ve nikel çözeltisini dördüncü test tüpüne boşaltın. Demir hidroksitini üç kez suyla yıkayın ve yıkamaları nikel çözeltisine boşaltın. Ardından, kırmızı bir çökelti olarak nikel dimetilgloksim oluşturmak için nikel çözeltisine yavaşça dimetilgloksim ekleyin. Katı demir hidroksite, bir ferrik klorür çözeltisi oluşturmak için dikkatlice konsantre hidroklorik asit ekleyin. Demir varlığını doğrulamak için, koyu kırmızı tiyosiyanatodemir katyonunu oluşturmak için tiyosiyanat ekleyin. Çözeltideki iyonların kalitatif analizini yapmanın basitliği ve hızı, bu tekniğin çevre kimyası ve endüstride yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Su, kalsiyum veya magnezyum gibi yüksek konsantrasyonda metal katyonları içerdiğinde buna sert su denir. Bu metal katyonlar, boruları veya sıcak su ısıtıcılarını tıkayan kireçli tortular oluşturmak için karbonat gibi sudaki anyonlarla reaksiyona girebilir. Su sertliği, bir su numunesine bir karbonat çözeltisi eklenerek değerlendirilebilir. Beyaz çökelti, yüksek kalsiyum seviyelerini gösterir. Fosfat, birçok yaşam formu için önemli bir besindir ve bu nedenle hem endüstriyel hem de bahçe gübrelerinde kullanılır, ancak fazla fosfat, özellikle tatlı su ortamlarında zararlı olabilir. Konut ve ticari alanlardaki atık su, nitrik asit ve amonyum ortomolibdat eklenerek fosfatlar için test edilebilir. Sarı çökelti, yüksek fosfat seviyelerini gösterir. Az önce JoVE'nin iyonlar için çözünürlük kurallarına girişini izlediniz. Artık iyonik reaksiyonların ilkelerine, çözeltilerin kalitatif analizi için birkaç prosedüre ve çözünürlük kullanan bazı kalitatif analiz uygulamalarına aşina olmalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler!

Education

JoVE Science Education

Kimya

General Chemistry

Genel Kimya

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

Bu koleksiyon, temel laboratuvar tekniklerini sergileyerek, yaygın olarak kullanılan ekipmanları göstererek ve Kimya'daki temel metodolojinin arkasındaki teoriyi keşfederek sağlam bir temel oluşturmaya yardımcı olur.

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 ...

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

Tags

More videos by Standards