Canvis

{{Principal|Anàlisis inorgànica qualitativa}}

{{Principal|Anàlisis inorgànica qualitativa}}

[[Archiu:Halogenidnachweis.jpg|thumb|Determinació de l'existència de Brom i Yode, a partir del color resultant després d'afegir hexà]]

[[Archiu:Halogenidnachweis.jpg|thumb|Determinació de l'existència de Brom i Yode, a partir del color resultant despuix d'afegir hexà]]

Les substàncies inorgàniques són unes 30.000 i estan compostes per la quasi totalitat dels [[element químic|elements químics]].  

Les substàncies inorgàniques són unes 30.000 i estan compostes per la quasi totalitat dels [[element químic|elements químics]].  

El reconeiximent d'una substància es basa en algunes de les seues propietats químiques, consistents en la formació d'atres noves substàncies fàcilment recognoscibles que, en general, són de naturalea insoluble o gaseosa i posseïxen un color i una olor característica. Tanmateix, no és possible pensar que cada substància, de les decenes de mils existents, puga reconéixer-se per mig d'una reacció diferencial característica d'ella, i encara que els composts minerals es troben o passen en dissolució en forma [[Ió (àtom) |iònica]] i el número d'espècies iòniques és enormement més chicotet, ni tan sols per a estes, ni tampoc per als ions més corrents que normalment pot estar presents en una dissolució, es tenen ensaigs específics de reconeiximent, sense que interferixca la possible presència dels atres. Així, per eixemple, si existira un únic [[clorur]] insoluble blanc o un únic [[cromat]] insoluble groc, es comprendria que en agregar a la dissolució objecte de l'ensaig, un clorur o un cromat soluble, la formació d'un [[Precipitació química|precipitat]] blanc en el primer cas i groc en el segon seria prova concloent de l'existència en la dissolució investigada del [[catió]] en qüestió; pero en ser diversos els clorurs insolubles blancs i diversos els cromats insolubles grocs, la formació o no d'un precipitat serà tan sols la prova que en la dissolució objecte de l'anàlisis existixen o no hi ha els ions metàlics corresponents al grup d'estos composts insolubles. Si un només ensaig no pot resoldre respecte a la possible presència d'un ió determinat, mos permet en canvi decidir sobre l'existència en la dissolució investigada d'un grup particular d'ions i quasi sempre en un número molt reduït. Per este motiu, és necessari establir un método sistemàtic de reconeiximent dels ions que poden existir en dissolució, després d'haver portat el producte que es desija analisar a l'estat de dissolució.  

El reconeiximent d'una substància es basa en algunes de les seues propietats químiques, consistents en la formació d'atres noves substàncies fàcilment recognoscibles que, en general, són de naturalea insoluble o gaseosa i posseïxen un color i una olor característica. Tanmateix, no és possible pensar que cada substància, de les decenes de mils existents, puga reconéixer-se per mig d'una reacció diferencial característica d'ella, i encara que els composts minerals es troben o passen en dissolució en forma [[Ió (àtom) |iònica]] i el número d'espècies iòniques és enormement més chicotet, ni tan sols per a estes, ni tampoc per als ions més corrents que normalment pot estar presents en una dissolució, es tenen ensaigs específics de reconeiximent, sense que interferixca la possible presència dels atres. Així, per eixemple, si existira un únic [[clorur]] insoluble blanc o un únic [[cromat]] insoluble groc, es comprendria que en agregar a la dissolució objecte de l'ensaig, un clorur o un cromat soluble, la formació d'un [[Precipitació química|precipitat]] blanc en el primer cas i groc en el segon seria prova concloent de l'existència en la dissolució investigada del [[catió]] en qüestió; pero en ser diversos els clorurs insolubles blancs i diversos els cromats insolubles grocs, la formació o no d'un precipitat serà tan sols la prova que en la dissolució objecte de l'anàlisis existixen o no hi ha els ions metàlics corresponents al grup d'estos composts insolubles. Si un només ensaig no pot resoldre respecte a la possible presència d'un ió determinat, mos permet en canvi decidir sobre l'existència en la dissolució investigada d'un grup particular d'ions i quasi sempre en un número molt reduït. Per este motiu, és necessari establir un método sistemàtic de reconeiximent dels ions que poden existir en dissolució, despuix d'haver portat el producte que es desija analisar a l'estat de dissolució.  

Tots els métodos de l'anàlisis qualitativa es basen en la formació de composts insolubles per mig de diversos reactius, agregats successivament a la dissolució, després de separar per filtració el precipitat format en cada cas. Cada precipitat, que conté un grup reduït d'ions, es dissol després, totalment o parcialment en els [[reactiu]]s apropiats; s'agreguen nous reactius per a formar precipitats en un número cada vegada menor d'ions fins a arribar a un únic compost insoluble que caracterisa un particular ió. La formació de composts insolubles i la redissolució de precipitats (per formació d'un compost molecular o iònic, poc ionisat) constituïxen els processos químics analítics. L'aplicació sistemàtica del principi del [[producte de solubilitat]] constituïx la base teòrica de tota química analítica qualitativa.

Tots els métodos de l'anàlisis qualitativa es basen en la formació de composts insolubles per mig de diversos reactius, agregats successivament a la dissolució, despuix de separar per filtració el precipitat format en cada cas. Cada precipitat, que conté un grup reduït d'ions, es dissol despuix, totalment o parcialment en els [[reactiu]]s apropiats; s'agreguen nous reactius per a formar precipitats en un número cada vegada menor d'ions fins a arribar a un únic compost insoluble que caracterisa un particular ió. La formació de composts insolubles i la redissolució de precipitats (per formació d'un compost molecular o iònic, poc ionisat) constituïxen els processos químics analítics. L'aplicació sistemàtica del principi del [[producte de solubilitat]] constituïx la base teòrica de tota química analítica qualitativa.

Com els métodos de reconeiximent sistemàtic de [[cations]] són relativament més senzills que els d'[[anions]], s'assaja primer la presència de cations i després la d'anions. Tanmateix, la possible presència o absència de molts anions pot ya decidir-se de la de cations existents en la dissolució. Així, per eixemple, si en la dissolució hi ha l'ió [[bari (element)|bari]] o l'ió [[plom]], no hi hi ha dubte que no pot estar present l'ió [[sulfat]], l'[[ió (àtom)|ió]] [[carbonat]], ni tots els atres anions que formen sals bàriques o sals de plom insolubles.

Com els métodos de reconeiximent sistemàtic de [[cations]] són relativament més senzills que els d'[[anions]], s'assaja primer la presència de cations i despuix la d'anions. Tanmateix, la possible presència o absència de molts anions pot ya decidir-se de la de cations existents en la dissolució. Així, per eixemple, si en la dissolució hi ha l'ió [[bari (element)|bari]] o l'ió [[plom]], no hi hi ha dubte que no pot estar present l'ió [[sulfat]], l'[[ió (àtom)|ió]] [[carbonat]], ni tots els atres anions que formen sals bàriques o sals de plom insolubles.

=== Reconeiximent de cations ===

=== Reconeiximent de cations ===

Grup 3: el líquit 2 es bull per a eliminar el SH2 dissolt, s'afig un poc d'àcit nítric o de [[peròxit d'hidrogen]] per a oxidar el ferro que pot existir de l'estat ferrós al fèrric, s'agrega clorur amònic i s'afig en calent amoníac diluït; precipiten els hidròxits de [[ferro]] (fèrric), [[alumini]] i [[crom]], que no són solubles en amoníac. La presència del clorur amònic fa tan chicoteta la concentració dels ions OH-, per efecte de l'ió comú, que els hidròxits dels atres metals del grup, encara que relativament insolubles, no poden precipitar. El de ferro és terrós, el d'alumini blanc i el de crom verdós, per la qual cosa el color del precipitat pot servir d'orientació respecte als cations presents, i en separar-lo per [[filtració]], pot investigar-se adequadament per al reconeiximent de cada un dels ions metàlics que poden trobar-se en el mateix. El filtrat obtingut en separar el precipitat dels hidròxits, es bull i s'agrega [[sulfur amònic]] acabat d'obtindre. S'obté un precipitat dels sulfurs de manganès, zinc, cobalt i níquel, que se separa per filtració; el filtrat (líquit 3) passa a la investigació del grup 4. El precipitat, el color del qual permet orientar-se respecte als sulfurs presents (els de cobalt i níquel són negres; el de [[manganés]], rosat; el de zinc, blanc), s'investiga adequadament per al reconeiximent particular de cada un dels cations que poden existir. En tractar-lo en àcit clorhídric diluït es dissolen els sulfurs de manganès i zinc i queden insolubles els de cobalt i níquel, que només es dissolen en [[àcit nítric]] concentrat o millor en [[aigua règia]].

Grup 3: el líquit 2 es bull per a eliminar el SH2 dissolt, s'afig un poc d'àcit nítric o de [[peròxit d'hidrogen]] per a oxidar el ferro que pot existir de l'estat ferrós al fèrric, s'agrega clorur amònic i s'afig en calent amoníac diluït; precipiten els hidròxits de [[ferro]] (fèrric), [[alumini]] i [[crom]], que no són solubles en amoníac. La presència del clorur amònic fa tan chicoteta la concentració dels ions OH-, per efecte de l'ió comú, que els hidròxits dels atres metals del grup, encara que relativament insolubles, no poden precipitar. El de ferro és terrós, el d'alumini blanc i el de crom verdós, per la qual cosa el color del precipitat pot servir d'orientació respecte als cations presents, i en separar-lo per [[filtració]], pot investigar-se adequadament per al reconeiximent de cada un dels ions metàlics que poden trobar-se en el mateix. El filtrat obtingut en separar el precipitat dels hidròxits, es bull i s'agrega [[sulfur amònic]] acabat d'obtindre. S'obté un precipitat dels sulfurs de manganès, zinc, cobalt i níquel, que se separa per filtració; el filtrat (líquit 3) passa a la investigació del grup 4. El precipitat, el color del qual permet orientar-se respecte als sulfurs presents (els de cobalt i níquel són negres; el de [[manganés]], rosat; el de zinc, blanc), s'investiga adequadament per al reconeiximent particular de cada un dels cations que poden existir. En tractar-lo en àcit clorhídric diluït es dissolen els sulfurs de manganès i zinc i queden insolubles els de cobalt i níquel, que només es dissolen en [[àcit nítric]] concentrat o millor en [[aigua règia]].

Grup 4: el líquit 3 conté els [[metals alcalinotérreus]] i els alcalins. S'acidifica en àcit clorhídric i es bull per a eliminar el SH2; es filtra en el cas que existixca un precipitat de sofre (si el sulfur amònic contenia un poc de [[polisulfur]]) i s'alcalinisa dèbilment en amoníac (pel que es forma [[clorur amònic]]), per a després agregar [[carbonat amònic]]. Es calfa i el precipitat dels carbonats de calci, estronci i bari se separa per filtració; el filtrat (líquit 4) passa a la investigació del grup 5. La presència d'un excés d'ions NH4+ impedix la precipitació del [[carbonat magnèsic]]. El precipitat obtingut es dissol en àcit nítric i s'evapora a sequetat, per a convertir els carbonats en [[nitrat]]s, que s'investiguen per a reconéixer els cations alcalinotérreus realment existents.

Grup 4: el líquit 3 conté els [[metals alcalinotérreus]] i els alcalins. S'acidifica en àcit clorhídric i es bull per a eliminar el SH2; es filtra en el cas que existixca un precipitat de sofre (si el sulfur amònic contenia un poc de [[polisulfur]]) i s'alcalinisa dèbilment en amoníac (pel que es forma [[clorur amònic]]), per a despuix agregar [[carbonat amònic]]. Es calfa i el precipitat dels carbonats de calci, estronci i bari se separa per filtració; el filtrat (líquit 4) passa a la investigació del grup 5. La presència d'un excés d'ions NH4+ impedix la precipitació del [[carbonat magnèsic]]. El precipitat obtingut es dissol en àcit nítric i s'evapora a sequetat, per a convertir els carbonats en [[nitrat]]s, que s'investiguen per a reconéixer els cations alcalinotérreus realment existents.

Grup 5: comprén el magnesi i els [[metals alcalins]], normalment [[sodi]] i [[potassi]], junt en sals amòniques procedents dels reactius afegits. Per açò, la possible presència d'estes en la dissolució original s'investiga prèviament, per a la qual cosa s'alcalinisa en un lleuger excés de [[sosa càustica]] i es calfa; l'existència de sals amòniques es reconeix per l'olor penetrant de l'amoníac. El magnesi s'investiga agregant [[fosfat disòdic]], PO4HNa, al líquit 4; si hi ha present [[magnesi]] es forma un precipitat blanc cristalí de [[fosfat amònic magnèsic]], PO4NH4Mg. Els metals alcalins s'investiguen correntment a la flama.

Grup 5: comprén el magnesi i els [[metals alcalins]], normalment [[sodi]] i [[potassi]], junt en sals amòniques procedents dels reactius afegits. Per açò, la possible presència d'estes en la dissolució original s'investiga prèviament, per a la qual cosa s'alcalinisa en un lleuger excés de [[sosa càustica]] i es calfa; l'existència de sals amòniques es reconeix per l'olor penetrant de l'amoníac. El magnesi s'investiga agregant [[fosfat disòdic]], PO4HNa, al líquit 4; si hi ha present [[magnesi]] es forma un precipitat blanc cristalí de [[fosfat amònic magnèsic]], PO4NH4Mg. Els metals alcalins s'investiguen correntment a la flama.

=== Anàlisi quantitativa ===

=== Anàlisi quantitativa ===

Es du a terme utilisant com a base els métodos indicats per a l'anàlisis qualitativa. Es partix d'una quantitat determinada de substància, es recull i pesa el [[diòxit de carbono]], així com el [[vapor d'aigua]] formats, a fi de calcular el tant per cent de carbono i hidrogen en el compost. El vapor d'aigua s'absorbix primerament en un tubo que conté [[clorur càlcic]] anhidre i el diòxit de carbono s'absorbix en una dissolució concentrada de [[potassa càustica]]. La quantitat de nitrogen es determina en passar este element a l'estat lliure i en llegir el volum resultant ([[método de Dumes]]), o be a través de la seua transformació en amoníac, que es recull en excés d'àcit sulfúric valorat ([[método de Kjeldahl]]). Els atres elements es transformen convenientment a l'estat iònic (ions halur, sulfat, fosfat, etc), seguint-se després els métodos corrents de l'anàlisis inorgànica quantitativa. Els halògens es determinen, correntment, calfant la substància en àcit nítric concentrat i un poc de nitrat d'argent. L'oxigen no es determina, sino que es calcula la seua proporció per diferència. Els resultats de l'anàlisis quantitativa faciliten el càlcul de la [[fòrmula empírica]]; calculant el [[pes molecular]] podrem obtindre la [[fòrmula molecular]]. Pero el problema no queda resolt, ya que a causa de la [[isomeria]], la mateixa fòrmula molecular pot correspondre a distintes substàncies. Per a decidir quina substància és la investigada fa falta anàlisis funcional, que consistix a determinar les posicions que ocupen els [[àtoms]] a la molècula.

Es du a terme utilisant com a base els métodos indicats per a l'anàlisis qualitativa. Es partix d'una quantitat determinada de substància, es recull i pesa el [[diòxit de carbono]], així com el [[vapor d'aigua]] formats, a fi de calcular el tant per cent de carbono i hidrogen en el compost. El vapor d'aigua s'absorbix primerament en un tubo que conté [[clorur càlcic]] anhidre i el diòxit de carbono s'absorbix en una dissolució concentrada de [[potassa càustica]]. La quantitat de nitrogen es determina en passar este element a l'estat lliure i en llegir el volum resultant ([[método de Dumes]]), o be a través de la seua transformació en amoníac, que es recull en excés d'àcit sulfúric valorat ([[método de Kjeldahl]]). Els atres elements es transformen convenientment a l'estat iònic (ions halur, sulfat, fosfat, etc), seguint-se despuix els métodos corrents de l'anàlisis inorgànica quantitativa. Els halògens es determinen, correntment, calfant la substància en àcit nítric concentrat i un poc de nitrat d'argent. L'oxigen no es determina, sino que es calcula la seua proporció per diferència. Els resultats de l'anàlisis quantitativa faciliten el càlcul de la [[fòrmula empírica]]; calculant el [[pes molecular]] podrem obtindre la [[fòrmula molecular]]. Pero el problema no queda resolt, ya que a causa de la [[isomeria]], la mateixa fòrmula molecular pot correspondre a distintes substàncies. Per a decidir quina substància és la investigada fa falta anàlisis funcional, que consistix a determinar les posicions que ocupen els [[àtoms]] a la molècula.

==Vore també==

==Vore també==