Nhận biết bằng phương pháp hóa học

Nhận biết bằng phương pháp hóa học là phương pháp nhận biết các chát bằng pư hóa học hay bằng dấu hiệu hóa học

Bài 2 : Nhận biết bằng phương pháp hóa học

I.Nhận biết bằng phương pháp hóa học là phương pháp nhận biết các chát bằng pư hóa học hay bằng dấu hiệu hóa học

-Dùng các pư đặc hiệu hay thuốc thử để nhận biết từng chất hay từng nhóm chất chung 1 pư đặc hiệu -Trong các chất đã cho chung 1 pư đặc hiệu ta có thể dùng thêm các pư khác ( nếu đề cho phép) -Nếu các chất đều cho có dấu hiệu chưa thể nhận biết rõ , thì ta nên chuyển hóa chúng thành 1 chất trung gian , rồi lại dùng thuốc thử nhận biết chúng => chất tương ứng ban đầu

* Chú ý :

1) Khi nhận biết các muối nên chú ý đến các pư thủy phân trong nước nhé

- Ví dụ :

Muối Na2CO3 là muối trung hòa nhưng lại có tinh Bazơ vì sao ư ?

Na2CO3 + H2O > NaOH + CO2 + H2O

Muối (NH4)2So4 + H2O > H2So4 + NH3 + H2O

2)Chú ý chọn thuốc thử , và trong qua trình nhận biết nên chú ý các pư phụ nhé

3) Điều này thì ít ai để ý : Không lãng phí , gây ô nhiễm môi trường

II Lựa chọn thuốc thử & Nhận biết

Cần nắm rõ tính chất của chất cần nhận biết và chọn thuốc thử phải phù hợp Nên chọn thuốc thử khi cho pư có dấu hiệu đặc trưng nhất mà các chất khác không có

Ví dụ : có các chất cần nhận biết nhuiư ( Na2CO3 , NaCl , Fe(NO3)3 )

- Nếu muốn nhận biết Na2CO3 thì nên dùng H+

-Nếu muốn nhận biết NaCl nên dùng Ag+

Các dấu hiệu có nhiều trong sách tôi không tiện post hết lên được

1) Nhận biết được dùng thuốc thử không hạn chế

Dạng đề này ít phổ biến trong các đề thi và thí nghiệm Do độ khó vá tính khả thi của chúng vì phải chọn nhiều thuốc thử , quá trình dài và phức tạp

Ví dụ :

Nhận biết 5 chat bot mau trang bị mất nhãn sau : CuSO4 k , Na2CO3 , CaCO3 & BaSO3

Giải

Trích mỗi chất bột mọt ít làm mẫu thử

hòa tan vào trong nước các mẫu trên xét ;

- Mẫu tan trong nước là : NaCO3 & CuSO4 (nhóm I)

-Mẫu tan không trong nước là: CaCO3 & BaSO3 (II)

- (Nhóm (I) có 2 dd tan nhưng có 1 dd có màu xanh lam la dd CuSO4)

- Nhóm (II) cho bỏ vào HCl ; sau dẫn lần lượt qua dd Br2 Máu khí làm mất màu dd Br2 là BaSO3 Còn lại là Na2SO3

2) Nhận biết với thuốc thử hạn chế

Trường hợp này các bạn lựa chọn 1 hóa thích hợp có khả năng gây pư cho dấu hiệu đặc trưng cho tất

cả các chất cần nhận biết (hoặc 1 hay 2 chất và từ những chất đó có thể nhận biết các chất còn lại) winking

Ví dụ 1:Nhận biết các chất bị mất nhãn sau : Na2SO4 , HCl , Ba(OH)2 , Na2CO3(Chỉ dùng quỳ tím )

Giải:

Dùng quỳ tím phát hiện được nước barit Ba(OH)2 và HCl

- DÙng HCl nhận ra Na2CO3 ( Sủi bọt khí)

-DÙng Ba(OH)2 nhận ra Na2SO4 (kết tủa )

Ví dụ 2 : CHỉ dùng 1 kim loại nhận biết các chất sau : Ba(OH)2 , K2So4 , FeCl2,AlCl3

GiảiDùng Al nhận ra Ba(OH)2 Sau lại dùng Ba(OH)2 nhận ra các chất còn lại :

- K2SO4 ( kết tủa trắng)

-FeCl2 (kết tủa trắng xanh sau hóa nâu tronh không khí )

-AlCl3 ( kất tủa sau tan trong kiếm dư)

3) Nhận biết không được dùng thêm thuốc thử

a) Một trong các chất cần nhận biết có tín hiệu đặc trưng được dùng làm thuốc thử

Xét ví dụ sau: Có 5 dd riêng biệt : Pb(NO3)2 , CuSO4 , NH4Cl , AgNO3

Giải:

Dung dịch CuSO4 có màu xanh lam

Dùng CuSO4 nhận ra Pb(NO3)2 nhờ xuất hiện kết tủa trắng : Pb2+ + SO42- > PbSO4

Dùng Pb(NO3)2 nhận ra NH4Cl nhờ xuất hiện kết tủa trắng : Pb2+ + 2Cl- > PbCl2

Chất còn lại AgNO3

b) Không có chất nào có tín hiệu đặc trưng

Cho các chất tác dụng lẫn nhau Dựa trên kết quả pư mà suy ra các chất cần nhận biết

Xét ví dụ : Nhận biết : NaOH , H2SO4 , NH4Cl , Al2(SO4)3 , CuSO4 , AgNO3 , BaCL2

Giải:

Trích mỗi dd thành 7 mẫu thử sau đó cho chúng lần lượt pư với nhau:

(Vì thời gian có hạn nên mọi người tự viết PTPU)

Kết quả :

- Dung djch cho 4 kết tủa (KT) là BaCl2

- Dung djch cho 2 (KT) trắng hóa nâu trong as : AgNO3

- Dung djch cho 1 kết tủa trắng , 1 kết tủa xanh là : CuSO4

- Dung djch cho 1 kết tủa trắng sau tan dần là : Al2(SO4)3

- Dung djch cho 1 kết tủa trắng: H2SO4

- Dung djch cho1 chất khí : Nh4Cl

- Dung djch cho kết tủa xanh , 1 kết tủa trắng , 1 khí : NaOH

c) Dùng pp nhiệt độ

Dùng nhiệt độ để nhiệt phân (nếu được ) để nhận biết 1 hay nhiều chất Từ đó mà nhận biết những chất còn lại

Xét ví dụ : NaHSO4 , Mg(HCO3)2 , Na2SO4 , Ba(HCO3)2

Nhiệt phân các chất trên ta có :

-Các chất sinh khí : Mg(HCO3)2 , Ba(HCO3)2 (I)

- Các chất không sinh khí : NaHSO4 , Na2So4 (II)

Sau đó trộng lần lượt các chất nhóm (I) và (II)

Chất cho khí ở hai lần trộn là : NaHSO4

Chất còn lại là Na2SO4

III Nhận biết các chất trong hỗn hợp đã biết thành phần :

1) Chất phân tích là chất lỏng hoặc dung dịch

a) Trường hợp đơn giản có thể dùng các puiư đặc trưng để nhận ra từng ion có trong dd ; nếu pư không bị cản trở bởi các chất khác trong dd

Ví dụ: Hãy xác nhận sự có mặt của các ion có trong dd X : BaCL2 ; Al(NO3)3 ; CuCl2

Giải :

Ta thấy dd X : Ba2+ ; Al3+ ; Cu2+ ; Cl- ;

NO3 Nhận biết Al3+ & Cu2+ : cho lượng Nh3 dư vào cho đến dư

+ Có kết tủa trắng không tan trong thuốc thử dư là Al(OH)3 : Al3+ + Nh3 + H2O > Al(OH)3 + NH4+

+ Có kết tủa sau tan dần là Cu2+ : Cu2+ + 4Nh3 => [Cu(NH3)4]2+

- Nhận biết Ba2+ ; nhờ ion

SO42 nhận biết ClSO42 : nhờ ion Ag+

- Nhận biết NO3- : nhờ Cu + H2So4

* Chú ý rong trường hợp không thể dùng pư đặc trưng phát hiện ra các ion có mặt trong hỗn hợp

do các yếu tố khác cản trở ; thì phải dùng thuốc thử nhóm để phân chia các ion thành nhóm ; dùng

pư đặc trưng để nhận biết

Ví dụ : Hãy nhận biết các ion có trong dd Y : Pb2+ ; Ba2+ ; Al3+ ; Zn2+ ; Cd2+; Ag+

-Dùng HCl nhận ra Pb2+ , Ag+

-Dùng H2So4 nhận ra Ba2+

- Dùng NaOH nhận ra Cd2+ (khỏi Zn2+ & Al3+)

Sau cho Nh3 vào

+ Nhận Zn2+ khỏi Al3+ nhờ tạo phức tan : Zn2+ + 4NH3 > [Zn(NH3)4]2+

+ Nhận Ag tương tự như trên : Ag+ + 2NH3 > [Ag(NH3)2]2+

2) Chất phân tích là chất rắn

Nguyên tắc : Tượng phần 1

Ví dụ : Hãy xác nhận sự có mặt của các oxist : MgO , Fe2O3 , Al2O3

Giải

Dùng HCl hòa tan hỗn hợp trênthấy không có khí => các chất trên không phải là kim loại ,sau cho NaOH vào

- Nhận ra Al2O3 nhờ tạo tủa sau tan dần trong NaoH dư Dùng HCl lại cho kết tủa lại

- Cho dd chúa Mg2+ , Fe3+ qua Nh3 nhận ra các kết tủa ở những dạng màu khác nhau

IV Nhận biết dựa trên kết quả phân tích định lượng

Trong một số trường hợp khó phát hiện phát hiện sự có mặt của các ion trong dd do chúng có pư giống nhau với các thuốc thử đặc trưng , hoặc khó tìm thấy thuốc thử thích hợp Tuy vậy về mặt định lượng chúng có pư với những mức đọ khác nhau đối với 1 lượng thuốc thử nhất định , do đó có thể nhận biết cxhúng bẵng cách định lượng thuốc thử pư

Ví dụ : Hãy phân biệt 3 lọ bị mất nhãn

-ddA: H2So4 0.1M - ddB : NaHSO4 0.1 M - ddC : H2SO2 0.1 M & HNO3 0.1 M

Chỉ được phép dùng dd NaOH 0.1 M và chỉ thị P.P

Giải :

Các dd trên đều pư với NaOH với các mức đọ khác nhau :

ddA: H2So4 + 2NaOH > Na2So4 + 2H2O

ddB: NaHSO4 + NaOH > Na2So4 + H2O

ddC: H2So4 + 2NaOH > Na2So4 + 2H2O HNO3 + NaOH < NaNO3 + H2O

Khi kết thúc , thành phần chủ yếu là Na2SO4 0.1M

Na2So4 <-> 2Na+ + SO4

2-SO4 2-+ H2O < > H2-SO4- + OH- Kb= 10-12

pH khoảng 7.5

Nếu lấy chính xác cùng 1 thể tích như nhau của dd phân tích , thêm vài giọt P.P rồi cho rất chậm NaOH vào các dd ta sẽ nhận biết được các dd nhờ thấy

V NaOH(B) < V NaOH(A) < V NaOH(c)

Nhận biết cấc chất dựa vào các hiện tượng , giả thuyết đã cho :

Trong thực nghiệm để phân tích các chất chưa biết người ta phải tiến hành thí nghiệm thử các tính chất của chất cần nhận biết

Các bài tập nhận biết các chất chưa rõ nguồn gốc thường được cho trước dưới dạng sơ đồ phân tícha các thao tcá thí nghiệm nêu trên kèm theo đó là hiện tượng hóa học xảy ra Trên cơ sơ đó mà dùng suy luận lô-gic nhận biết các chất

Ví dụ : Một chất X là muối nguyên chất có màu xanh lục nhạt , tan trong nước có pư aít yếu Cho dd

X pư NH3 dư thì mới đấu thu được kết tủa tan và cho dd màu xanh da trời

Cho H2S lội qua dd X đã được axit hóa = HCl thấy có kết tủa đên Cho BaCl2 vào dd X thu được kết tủa trắng, không tan trongâxit Cho biết X

Giải :

- Muối ở dd có màu xanh lục có thể chứa : Cu2+ , Ni2+ , Cr2+

- DD X pư NH3 dư thì mới đấu thu được kết tủa tan và cho dd màu xanh da trời => X có thể là muối của Cu2+ & Ni2+ Màu xanh lục nhạt => Là muối của Cu2+

- H2S lội qua dd X đã được axit hóa = HCl thấy có kết tủa đên =>phải là muối của Cu2+ Vì NiS tan trong HCl

- BaCl2 vào dd X thu được kết tủa trắng, không tan trongâxit =>X: CuSO4.5H2O