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Portant détermination des règles de solubilité des composés ioniques
 

Portant détermination des règles de solubilité des composés ioniques

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Tendances dans les propriétés de solubilité des composés ioniques peuvent être utilisés pour l’analyse qualitative des solutions ioniques. Lorsqu’un composé est ajouté à un mélange de solutions ioniques, de nombreux produits peuvent se former, chacune ayant des propriétés de solubilité différente. Si seulement un seul produit est insoluble, puis elle seule laissera la solution. En effectuant des réactions séquentielles, ions dans une solution peuvent être systématiquement identifiées et isolées.

Alors qu’il existe une variété d’outils d’analyse pour l’analyse élémentaire, les techniques sont souvent fastidieux ou ont besoin de transporter des échantillons entre laboratoires. Techniques d’analyse qualitatives par exemple examiner les propriétés de solubilité sont des méthodes de présélection rapides, accessibles pour l’analyse.

Cette vidéo va introduire les propriétés de solubilité des composés ioniques, Démontrez les procédures pour la précipitation sélective des composés ioniques et introduire quelques applications de l’analyse qualitative des tendances de solubilité en milieu industriel.

Composés ioniques sont composées d’un cation et un anion. Lorsqu’une réaction se produit entre deux différents composés ioniques, le cation d’un composé est attiré électrostatiquement par l’anion de l’autre, formant un nouveau composé. Les ions qui ne participent pas à la réaction sont appelées ions spectateur et figurent plus dans la réaction ionique nette. Lorsqu’un composé ionique se dissout, réversible, ils interagissent avec les molécules de solvant et les ions se dissocient. Si l’interaction entre un ion et la contre-ion nouveau est plus forte qu’entre les ions et les molécules de solvant, il sera plus favorable pour le produit est en phase solide. La formation d’un produit solide de la solution est connue sous forme de précipitation, et le solide s’appelle le précipité.

Les ions peuvent être sélectivement isolées dans la solution par induisant des réactions avec des précipités insolubles. Pour concevoir ces réactions, cations et anions sont attribuées aux grandes catégories selon les tendances de la solubilité. Les cations sont regroupées en identifiant l’anion commune à leurs produits de réaction insoluble et anions sont également regroupées par des cations communes. Solutions de ces ions communes sont utilisées pour tester ces groupes.

Lorsque la séparation est souhaitée pour les ions appartenant au même groupe, réactifs spécialisés ou concentrée les solutions peuvent être utilisées pour induire des réactions sélectives une fois que les ions dans ce groupe ont été isolées. Ces réactifs spécialisés peuvent également servir pour confirmer l’identité d’un ion isolé. Maintenant que vous comprenez les principes qui sous-tendent l’analyse qualitative des ions, Let ' s go grâce à une technique d’analyse d’une solution de phosphate, suivie d’une procédure de séparation d’un mélange de cations métalliques.

Pour analyser une solution de phosphate, d’abord préparer des solutions de test diluée de calcium aqueux, orthomolybdate d’ammonium et d’acide nitrique concentré. Ensuite, placer 5 mL de la solution inconnue dans un tube à essai.

Ajouter goutte à goutte la solution de calcium à la solution inconnue. La formation d’un précipité blanc pourrait indiquer la présence de phosphate de calcium, ou carbonate de calcium. Pour vérifier la présence de phosphate, ajouter lentement l’acide nitrique dans l’éprouvette. Dissolution du précipité indique que hydrogénophosphate a formé. L’absence de bulles de gaz indique qu’aucun carbonate n’est présent, comme le carbonate aurait réagi avec l’acide pour former du dioxyde de carbone et l’eau.

Enfin, ajouter lentement l’orthomolybdate d’ammonium dans l’éprouvette. Formes de phosphomolybdate d’ammonium comme un précipité jaune, confirmant la présence de phosphate dans la solution.

Tout d’abord, préparer des solutions diluées de test figurant dans le protocole du texte. Obtenir quatre tubes à essai et casquettes utilisables dans une centrifugeuse. Placer un mélange aqueux zinc, nickel, argent et nitrates de fer dans un tube à essai. Pour commencer la séparation, tout d’abord ajouter lentement l’acide chlorhydrique dilué pour le mélange, en remuant doucement. Le précipité blanc qui se forme est chlorure d’argent. Continuez à ajouter une solution de chlorure jusqu'à ce qu’aucuns plus ne précipitent les formes.

Séparer le liquide, ou surnageant et le chlorure d’argent massif par centrifugation. Décanter le liquide surnageant dans le deuxième tube à essai. Laver trois fois avec de l’eau, le chlorure d’argent et décanter chaque lavage dans le deuxième tube à essai. Ensuite, ajouter la solution d’hydroxyde de sodium goutte à goutte le deuxième tube à essai. Trois précipités formeront : blanc d’hydroxyde de zinc, d’hydroxyde de fer jaune et hydroxyde de nickel vert. Continuez à ajouter d’hydroxyde de sodium jusqu'à ce que le zinc blanc solid composé se dissout, formant l’ion zincate soluble. Séparer la solution de zinc et le nickel solide et composés de fer par centrifugation et décanter ensuite la solution dans le troisième tube à essai. Laver trois fois, les solides avec de l’eau et décanter chacun dans la solution de zinc.

Ajouter lentement l’acide chlorhydrique à la solution de zinc dans le troisième tube de test jusqu'à ce que l’hydroxyde de zinc précipite et puis se dissout.

Puis, ajouter potassium hexacyanoferrate goutte à goutte la solution de zinc pour former le potassium hexacyanoferrate de zinc comme un précipité blanc. Maintenant, pour le tube à essai contenant de l’hydroxyde de nickel solides et hydroxyde de fer, ajouter lentement l’ammoniac pour former l’ion de hexammine nickel bleu soluble. Séparer la solution de nickel de l’hydroxyde de fer solide par centrifugation et décanter la solution de nickel dans le quatrième tube à essai. L’hydroxyde de fer trois fois avec de l’eau de lavage et décanter les lavages dans la solution de nickel. Puis, ajouter lentement la diméthylglyoxime à la solution de nickel pour former à la diméthylglyoxime nickel comme un précipité rouge. À l’hydroxyde de fer solide, ajouter avec précaution l’acide chlorhydrique concentré pour former une solution de chlorure ferrique. Pour confirmer la présence de fer, ajouter thiocyanate pour former le cation thiocyanatoiron rouge foncé.

La simplicité et la rapidité d’exécution d’une analyse qualitative des ions en solution rend cette technique largement utilisée dans l’industrie et de la chimie de l’environnement.

Quand l’eau contient une forte concentration de cations métalliques tels que le calcium ou de magnésium, elle est appelée l’eau dure. Ces cations métalliques peuvent réagir avec les anions dans l’eau comme le carbonate de tartre qui forme qui obstruent les tuyaux ou les radiateurs à eau chaude. Dureté de l’eau peut être évaluée en ajoutant une solution de carbonate d’un échantillon d’eau. Précipité blanc indique des niveaux élevés de calcium.

Phosphate est un nutriment important pour de nombreuses formes de vie et est donc utilisé dans les engrais industriels et jardins, mais un excès de phosphate peuvent être néfaste, particulièrement dans des environnements d’eau douce. Traitement des eaux usées dans les zones résidentielles et commerciales peuvent être testées pour les phosphates en ajoutant de l’acide nitrique et ammonium orthomolybdate. Précipité jaune indique des niveaux élevés de phosphates.

Vous avez juste regardé introduction de JoVE aux règles de solubilité des ions. Vous devriez maintenant être familiarisé avec les principes des réactions ioniques, quelques procédures pour l’analyse qualitative des solutions et des applications d’analyse qualitative à l’aide de solubilité.

Merci de regarder !

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