Précipitation basique en chimie. Précipitations anormales : pluies « colorées » et neiges « chocolatées »

Objectifs de la leçon:

  • détermination des facteurs provoquant la coloration des produits chimiques ;
  • expansion et systématisation des connaissances sur les fondements chimiques de la théorie de la couleur ;
  • développement de l'intérêt cognitif pour l'étude des réactions qualitatives.

Compétences des étudiants en cours de développement :

  • la capacité d'analyser les phénomènes du monde environnant en termes chimiques ;
  • la capacité d'expliquer les phénomènes chimiques associés à l'apparition de couleurs dans des solutions ;
  • volonté de travailler de manière indépendante avec l'information ;
  • Volonté d'interagir avec des collègues et de parler devant un public.

"Tout être vivant aspire à la couleur." V. Goethe

Actualisation des connaissances

Dans les leçons précédentes, nous avons étudié les propriétés des substances inorganiques et organiques, souvent en utilisant des réactions qualitatives qui indiquent la présence d'une certaine substance par sa couleur, son odeur ou ses sédiments. Les mots croisés qui vous sont proposés sont constitués de noms éléments chimiques avoir des différences de couleur

Solution de mots croisés :

Verticalement:

1) Une substance qui colore la flamme en violet (potassium).

2) Le métal argenté le plus léger (lithium).

Horizontalement :

3) Le nom de cet élément est « branche verte » (thallium)

4) Métal qui colore le verre en bleu (niobium)

5) Le nom du métal signifie bleu ciel (césium)

6) Les vapeurs violettes de cette substance ont été obtenues pour la première fois par Courtois grâce à son chat (iode).

Motivation pour les activités d'apprentissage.

Veuillez noter que la solution des mots croisés était liée à la couleur des substances. Mais non seulement les produits chimiques, mais aussi le monde qui nous entoure est coloré.

"Tout être vivant aspire à la couleur." Ces paroles du grand génie de la poésie reflètent véritablement la particularité des émotions que telle ou telle couleur évoque en nous. Nous le percevons de manière associative, c'est-à-dire nous nous souvenons de quelque chose de familier et de familier. La perception de la couleur s'accompagne de certaines émotions. (Démonstration de peintures d'artistes).

Les élèves répondent à des questions sur les émotions basées sur la perception des couleurs.

  • La couleur bleue évoque le calme, elle est agréable et augmente l'évaluation de l'affirmation de soi.
  • Le vert est la couleur des plantes vertes, une ambiance de paix et de tranquillité.
  • Le jaune est l'esprit de bonheur, de plaisir, associé au soleil.
  • Le rouge est la couleur de l'activité, de l'action, vous souhaitez obtenir des résultats.
  • Noir - provoque de la tristesse et de l'irritation.

Pourquoi le monde coloré?

Aujourd'hui, nous essayons de trouver la réponse à la question « Qu'est-ce que la couleur ? » d'un point de vue chimique.

Le sujet de la leçon est "Chimie de la couleur des réactions qualitatives".

Définition des facteurs de couleur

Il est impossible de considérer l'essence chimique de la couleur sans connaissance propriétés physiques lumière visible. Sans lumière, il n’y a pas de coloration des objets, tout semble sombre. La lumière est constituée d’ondes électromagnétiques. Quelle joie un arc-en-ciel dans le ciel apporte aux enfants et aux adultes, cependant, il n'apparaît que si les rayons du soleil se reflètent dans des gouttelettes d'eau et reviennent à l'œil humain dans un spectre multicolore. On doit au grand physicien anglais Isaac Newton d'avoir expliqué ce phénomène : la couleur blanche est une combinaison de rayons de différentes couleurs. Chaque longueur d'onde correspond à une certaine énergie transportée par ces ondes. La couleur de toute substance est déterminée par la longueur d'onde dont l'énergie prédomine dans un rayonnement donné. La couleur du ciel dépend de la quantité de lumière solaire qui atteint nos yeux. Les rayons de courte longueur d'onde (bleu) sont réfléchis par les molécules d'air et diffusés. Notre œil les perçoit et détermine la couleur du ciel - bleu, cyan (Tableau 1.)

Tableau 1 - Couleur des substances ayant une bande d'absorption dans la partie visible du spectre.

La même chose se produit dans le cas des substances colorées. Si une substance réfléchit des rayons d’une certaine longueur d’onde, elle est alors colorée. Si l’énergie des ondes lumineuses sur l’ensemble du spectre est absorbée ou réfléchie de manière égale, la substance apparaît noire ou blanche. Grâce aux cours de biologie, vous savez que l’œil humain contient un système optique : le cristallin et le corps vitré. La rétine de l’œil contient des éléments sensibles à la lumière : cônes et bâtonnets. Grâce aux cônes on distingue les couleurs.

Ainsi, ce que l’on appelle couleur est le résultat de deux phénomènes physiques et chimiques : l’interaction de la lumière avec les molécules d’une substance et l’effet des ondes provenant de la substance sur la rétine des yeux.

L’un des facteurs dans la formation de la couleur est la lumière.

Considérons des exemples du facteur suivant - la structure des substances.

Les métaux ont une structure cristalline ; ils ont une structure ordonnée d’atomes et d’électrons. La couleur est liée à la mobilité électronique. Lorsque les métaux sont illuminés, la réflexion domine et leur couleur dépend de la longueur d'onde qu'ils réfléchissent. (Démonstration d'une collection de métaux). La brillance blanche est due à la réflexion uniforme de la quasi-totalité des rayons visibles. C'est la couleur de l'aluminium et du zinc. L'or a une teinte rougeâtre. jaune, car il absorbe les rayons bleus, bleus et violets. Le cuivre a également une couleur rougeâtre. La poudre de magnésium est noire, ce qui signifie que cette substance absorbe tout le spectre des rayons.

Voyons comment la couleur d'une substance change en fonction de l'état de sa structure en prenant le soufre comme exemple.

Démonstration du film vidéo "Chemical Elements".

Nous concluons : le soufre à l'état cristallin est jaune, et à l'état amorphe il est noir, c'est-à-dire dans ce cas, le facteur couleur est la structure de la substance.

Qu'arrive-t-il à la couleur des substances lorsque la structure est détruite, par exemple lors de la dissociation des molécules de sel, si ces solutions sont colorées.

CuS0 4 (bleu) Cu 2+ + SO 4 2-

NiS0 4 (vert) Ni 2+ + SO 4 2-

CuCI 2 (bleu) Cu 2+ + 2CI -

FeCI 3 (jaune) Fe 3+ +3CI -

Ces solutions contiennent les mêmes anions, mais des cations différents donnent de la couleur.

Les solutions suivantes ont le même cation, mais des anions différents, ce qui signifie que les anions sont responsables de la couleur :

K 2 Cr 2 O 7 (orange) 2K + +Cz 2 O 4 2-

K 2 Cr0 4 (jaune) 2K + + Cz0 4 2-

KMnO 4 (violet) K + + Mn04 -

Le 3ème facteur d’apparition de la couleur est l’état ionique des substances.

La couleur dépend également de l'environnement autour des particules colorées. Les cations et anions en solution sont entourés d’une enveloppe de solvant qui affecte les ions.

Réalisons l'expérience suivante. Il existe une solution de jus de betterave (couleur framboise). Ajoutez les substances suivantes à cette solution :

  1. expérience. Solution de jus de betterave et acide acétique
  2. expérience. Solution de jus de betterave et solution NH 4 0H
  3. expérience. Solution de jus de betterave et eau.

Dans l'expérience 1, un environnement acide entraîne un changement de couleur vers le violet, dans l'expérience 2, un environnement alcalin change la couleur des betteraves en bleu, et l'ajout d'eau (environnement neutre) ne provoque pas de changement de couleur.

Un indicateur connu pour déterminer un environnement alcalin est la phénolphtaléine, qui change la couleur des solutions alcalines en pourpre.

L'expérimentation est réalisée :

NaOH + phénolphtaléine -> couleur pourpre

Nous concluons : le 4ème facteur de changement de couleur est l’environnement.

Considérons le cas d'un atome d'un élément entouré de divers complexes.

Une expérience est en cours : une réaction qualitative à l'ion Fe 3+ :

FeCl 3 + KCNS -> couleur rouge

FeCl 3 + K 4 (Fe(CN) 6) -> p-p bleu foncé

Un fait historique est associé au changement de couleur de l’ion fer lorsqu’il est entouré de thiocyanate de potassium.

Messages des étudiants.

En 1720, les opposants politiques du clergé à Pierre Ier organisèrent un « miracle » dans l'une des cathédrales de Saint-Pétersbourg : l'icône de la Mère de Dieu commença à verser des larmes, ce qui fut commenté comme un signe de sa désapprobation des réformes de Pierre. . Peter Ier a soigneusement examiné l'icône et a remarqué quelque chose de suspect : il a trouvé de petits trous dans les yeux de l'icône. Il a également trouvé l'origine des larmes : il s'agissait d'une éponge imbibée d'une solution de fer rhodanium, de couleur rouge sang. Le poids appuyait uniformément sur l'éponge, pressant les gouttes à travers le trou de l'icône. "C'est la source de merveilleuses larmes", dit le souverain.

Nous menons une expérience.

Nous écrivons des mots sur papier avec des solutions de CuS0 4 (bleu) et FeСI 3 (jaune), puis traitons la feuille avec du sel de sang jaune K 4 (Fe(CN) 6). Le mot CuSO 4 (bleu) devient rouge et le mot FeCI 3 (jaune) devient bleu-vert. Il n'y a pas de changement dans l'état d'oxydation du métal, seul l'environnement a changé :

2CuS0 4 + K 4 (Fe(CN) 6) Cu 2 (Fe(CN) 6) + 2K 2 SO 4

4FeCl 3 + 3 K 4 (Fe(CN) 6) Fe 4 (Fe(CN) 6) 3 +12 KCI

5ème facteur de couleur - l'environnement des ions par des complexes.

Conclusion.

Nous avons identifié les principaux facteurs influençant l'apparition de la couleur des substances.

Nous avons réalisé que la couleur est le résultat d’une substance absorbant une certaine partie du spectre visible de la lumière solaire.

Une réaction qualitative est une réaction spéciale qui détecte des ions ou des molécules par couleur.

Messages des étudiants sur le thème « La couleur au service des gens ».

Le sang des animaux et les feuilles vertes contiennent des structures similaires, mais le sang contient des ions de fer - Fe et des plantes - Mg. Cela donne les couleurs : rouge et vert. À propos, le dicton « sang bleu » s'applique également aux animaux des grands fonds, dont le sang contient du vanadium au lieu du fer. De plus, les algues qui poussent dans des endroits où il y a peu d'oxygène sont bleues.

Les plantes contenant de la chlorophylle sont capables de former des substances organomagnésiennes et d'utiliser l'énergie lumineuse. La couleur des plantes photosynthétiques est verte.

L'hémoglobine sanguine, qui contient du fer, sert à transporter l'oxygène dans l'organisme. L'hémoglobine avec l'oxygène donne au sang une couleur rouge vif, mais sans oxygène, elle donne au sang une couleur foncée.

Les peintures et teintures sont utilisées par les artistes, les décorateurs et les ouvriers du textile. L’harmonie des couleurs fait partie intégrante de l’art du « design ». Les peintures les plus anciennes étaient le charbon, la craie, l'argile, le cinabre et certains sels, comme l'acétate de cuivre (vert-de-gris).

Les peintures au phosphore sont utilisées pour la signalisation routière, les publicités et les bateaux de sauvetage.

Aux fins du blanchiment, des substances sont ajoutées aux lessives en poudre qui confèrent au tissu une fluorescence bleuâtre.

La surface de tous les objets métalliques est exposée à environnement est détruit. Leur protection est plus efficace avec les pigments colorés : poudre d'aluminium, poussière de zinc, minium, oxyde de chrome.

Réflexion.

1. Quels facteurs provoquent la couleur des produits chimiques ?

2. Quelles substances peuvent être déterminées par des réactions qualitatives basées sur des changements de couleur ?

3. Quels facteurs déterminent la couleur des sels de potassium et de cuivre ?

La nature, dont font partie les produits chimiques, nous entoure de mystères et tenter de les résoudre est l’une des plus grandes joies de la vie.

Aujourd'hui, nous avons essayé d'aborder la vérité sur la « chimie des couleurs » d'un côté, et peut-être qu'un autre s'ouvrira à vous. Le plus important est que le monde des couleurs soit connaissable.

Un homme est né
Créer, oser - et rien d'autre,
Pour laisser une bonne trace dans la vie,
Et résolvez tous les problèmes difficiles.
Pour quoi? Cherchez votre réponse !

Devoirs.

Donnez des exemples de réactions qualitatives aux ions fer par changement de couleur.

La rivière Pambak, dans la région de Lori, au nord de l'Arménie, a acquis une teinte rougeâtre ; des échantillons d'eau ont été prélevés pour examen.

En avril 1999 Après le bombardement de la Yougoslavie par l'OTAN et la destruction d'usines pétrochimiques, une « pluie noire » empoisonnée s'est abattue sur la ville de Pancevo, contenant une énorme quantité de substances nocives pour la vie humaine. métaux lourds et des composés organiques. Le sol et eaux souterraines qui étaient contaminés par de l'éthylène et du chlore. Grande quantité du pétrole, des produits pétroliers, de l'ammoniac et des acides aminés sont entrés dans le Danube.

En juin-juillet 2000 dans certaines régions du Daghestan et Ossétie du Nord, en particulier, dans la ville de Vladikavkaz, il y a eu des « pluies colorées ». À la suite d'analyses d'échantillons d'eau, une teneur accrue en éléments chimiques a été découverte. Ils ont dépassé les concentrations maximales admissibles de cobalt (plus de quatre fois) et de zinc (plus de 434 fois). Recherche en laboratoire a confirmé que la composition de la pluie contaminée était identique composition chimique des échantillons prélevés sur le territoire d'Electrozinc OJSC, qui ont violé les normes d'émissions maximales autorisées dans l'atmosphère, approuvées par le ministère de la Protection de l'environnement.

En 2000 et 2002 Des précipitations « rouillées » sont tombées sur le territoire de l'Altaï et la République de l'Altaï. L'anomalie météorologique a été provoquée par de fortes émissions de produits de combustion à l'usine métallurgique d'Oust-Kamenogorsk.

En juillet-septembre 2001 Des « pluies rouges » sont tombées à plusieurs reprises sur l’État indien du Kerala. Plusieurs hypothèses ont été avancées quant à l'origine des particules rouges : certaines les considéraient comme de la poussière rouge transportée par le vent du désert d'Arabie, d'autres les considéraient comme des spores fongiques ou des algues océaniques. Une version de leur origine extraterrestre a été avancée. Selon les calculs des scientifiques, au total, environ 50 tonnes de cette étrange substance sont tombées au sol avec les précipitations.

En octobre 2001 Les habitants des régions du sud-ouest de la Suède ont été frappés par des pluies anormales. Après la pluie, des taches gris-jaune sont restées à la surface de la terre. Des experts suédois, et en particulier Lars Fransen, chercheur du Centre géoscientifique de Göteborg, ont déclaré que des vents forts "aspiraient" la poussière de sable rouge du Sahara, l'élevaient à une hauteur de 5 000 mètres et la déversaient ensuite avec la pluie en Suède.

Été 2002 une pluie verte est tombée sur le village indien de Sangranpur, près de la ville de Calcutta. Les autorités locales ont annoncé qu'il n'y avait pas eu d'attaque chimique. L'examen des scientifiques arrivés sur place a déterminé que le nuage vert n'est rien d'autre que du pollen de fleurs et de mangues contenu dans les excréments d'abeilles et ne présente aucun danger pour l'homme.

En 2003 Au Daghestan, les précipitations sont tombées sous forme de dépôts de sel. Les voitures garées en plein air étaient recouvertes d'une couche de sel. Selon les météorologues, la cause en était un cyclone venu des régions de Turquie et d'Iran. Soulevé vent fort de petites particules de sable et de poussière provenant de carrières en cours d'exploitation au Daghestan mélangées à de la poussière d'eau soulevée de la surface de la mer Caspienne. Le mélange s'est concentré en nuages ​​qui se sont déplacés vers les régions côtières du Daghestan, où des pluies inhabituelles sont tombées.

Hiver 2004 De la neige orange est tombée dans l'est de la Pologne. Dans le même temps, cela a été observé par les habitants de Transcarpatie dans les villages de Tikha et Gusinoye. Selon une version, la couleur orange de la neige serait due aux tempêtes de sable de Arabie Saoudite: des grains de sable, soulevés par un vent fort, se sont accumulés dans les couches supérieures de l'atmosphère et sont tombés avec la neige en Transcarpatie.

19 avril 2005 Dans les districts de Kantemirovsky et Kalacheevsky de la région de Voronej, une pluie rouge est tombée. Les précipitations ont laissé des traces inhabituelles sur les toits des maisons, des champs et du matériel agricole. L'échantillon de sol contenait des traces d'ocre, un pigment naturel utilisé pour la production de peinture. Il contenait des hydroxydes de fer et d'argile. Une enquête plus approfondie a révélé qu'un rejet s'est produit dans une usine de production d'ocre dans le village de Zhuravka, ce qui a entraîné une coloration rouge des nuages ​​de pluie. Selon les experts, les précipitations ne présentent aucun danger pour la santé des personnes et des animaux.

19 avril 2005 Sur plusieurs districts du territoire de Stavropol, le ciel a pris une teinte jaunâtre, puis il a commencé à pleuvoir dont les gouttes étaient incolores. Après séchage, les gouttes ont été laissées sur les voitures et les vêtements beige foncé, qui n'ont ensuite pas été lavés. La même pluie s'est produite le 22 avril à Orel. Les analyses ont montré que les sédiments contenaient des alcalis, c'est-à-dire des composés azotés. Les précipitations ont été très concentrées.

En avril 2005 pendant plusieurs jours, des pluies orange sont tombées en Ukraine - en Région de Nikolaïev et en Crimée. Ces jours-ci, des précipitations colorées ont également couvert les régions de Donetsk, Dnepropetrovsk, Zaporozhye et Kherson. Les météorologues ukrainiens ont déclaré que la couleur orange de la pluie était due à un ouragan de poussière. Le vent a apporté des particules de poussière d'Afrique du Nord.

En février 2006 De la neige gris-jaune est tombée sur le village de Sabo, situé à 80 km au sud de la ville d'Okha, dans le nord de Sakhaline. Selon des témoins oculaires, des taches huileuses de couleur gris-jaune et avec une odeur étrange et inhabituelle se sont formées à la surface de l'eau à la suite de la fonte de la neige suspecte. Les experts estiment que des précipitations inhabituelles pourraient être la conséquence de l'activité de l'un des volcans d'Extrême-Orient. La pollution de l’environnement due à l’industrie pétrolière et gazière en est peut-être la cause. La cause du jaunissement de la neige n’a pas été déterminée avec précision.

24-26 février 2006 Dans certaines régions du Colorado (États-Unis), il tombait de la neige brune, d'une couleur presque chocolatée. La neige « chocolatée » dans le Colorado est une conséquence d'une longue sécheresse dans l'Arizona voisin : des nuages ​​géants de poussière mélangés à la neige y apparaissent. Parfois, les éruptions volcaniques donnent le même résultat.

En mars 2006 De la neige rose crème est tombée dans le nord du territoire de Primorsky. Les experts ont expliqué ce phénomène inhabituel par le fait que le cyclone avait déjà traversé le territoire de la Mongolie, où faisaient alors rage de fortes tempêtes de poussière, couvrant de vastes zones désertiques. Des particules de poussière ont été capturées dans le vortex du cyclone et ont coloré les précipitations.

13 mars 2006 V Corée du Sud, y compris à Séoul, de la neige jaune est tombée. La neige était jaune parce qu'elle contenait du sable jaune apporté des déserts de Chine. Le service météorologique du pays a averti que la neige contenant du sable fin pourrait être dangereuse pour le système respiratoire.

7 novembre 2006À Krasnoïarsk, de la neige légère est tombée accompagnée de pluie verte. Il a marché pendant environ une demi-heure et, après avoir fondu, s'est transformé en une fine couche d'argile verdâtre. Les personnes exposées à la pluie verte ont eu les yeux larmoyants et des maux de tête.

31 janvier 2007 Dans la région d'Omsk, de la neige jaune-orange à l'odeur âcre, couverte de taches huileuses, est tombée sur une superficie d'environ 1,5 mille kilomètres carrés. Après avoir traversé toute la région d'Irtych, un panache de sédiments jaune-orange a atteint la région de Tomsk le long du bord. Mais la majeure partie de la neige « acide » est tombée dans les districts de Tarsky, Kolosovsky, Znamensky, Sedelnikovsky et Tyukalinsky de la région d'Omsk. La norme relative à la teneur en fer de la neige colorée a été dépassée (selon les données préliminaires du laboratoire, la concentration de fer dans la neige était de 1,2 mg par centimètre cube, la norme maximale autorisée étant de 0,3 mg). Selon Rospotrebnadzor, cette concentration de fer n'est pas dangereuse pour la vie et la santé humaines. Les laboratoires d'Omsk, Tomsk et Novossibirsk ont ​​participé à l'étude des précipitations anormales. On a initialement supposé que la neige contenait la substance toxique heptyl, qui est un composant du carburant des fusées. La deuxième version de l'apparition de précipitations jaunes était constituée des émissions des entreprises métallurgiques de l'Oural. Cependant, les experts de Tomsk et de Novossibirsk sont arrivés à la même conclusion que ceux d'Omsk : la couleur inhabituelle de la neige est due à la présence de poussière d'argile et de sable, qui pourrait avoir pénétré dans la région d'Omsk depuis le Kazakhstan. Aucune substance toxique n'a été trouvée dans la neige.

En mars 2008 V Région d'Arkhangelsk La neige jaune est tombée. Les experts suggèrent que la couleur jaune de la neige est due à des facteurs naturels. Ceci est dû contenu élevé du sable qui s'est retrouvé dans les nuages ​​à la suite de tempêtes de poussière et de tornades survenues ailleurs sur la planète.

Imaginons cette situation :

Vous travaillez dans un laboratoire et avez décidé de mener une expérience. Pour ce faire, vous avez ouvert l'armoire contenant les réactifs et avez soudainement vu l'image suivante sur l'une des étagères. Deux pots de réactifs avaient leurs étiquettes décollées et restaient en toute sécurité à proximité. Dans le même temps, il n'est plus possible de déterminer exactement quel pot correspond à quelle étiquette, et les signes extérieurs des substances par lesquels on pourrait les distinguer sont les mêmes.

Dans ce cas, le problème peut être résolu en utilisant ce qu'on appelle réactions qualitatives.

Réactions qualitatives Ce sont des réactions qui permettent de distinguer une substance d'une autre, ainsi que de connaître la composition qualitative de substances inconnues.

Par exemple, on sait que les cations de certains métaux, lorsque leurs sels sont ajoutés à la flamme du brûleur, la colorent d'une certaine couleur :

Cette méthode ne peut fonctionner que si les substances distinguées changent différemment la couleur de la flamme, ou si l'une d'entre elles ne change pas de couleur du tout.

Mais disons que, par hasard, les substances déterminées ne colorent pas la flamme, ou ne la colorent pas de la même couleur.

Dans ces cas-là, il faudra distinguer les substances à l’aide d’autres réactifs.

Dans quel cas peut-on distinguer une substance d’une autre à l’aide de n’importe quel réactif ?

Il existe deux options :

  • Une substance réagit avec le réactif ajouté, mais pas la seconde. Dans ce cas, il doit être clairement visible que la réaction de l'une des substances de départ avec le réactif ajouté a réellement eu lieu, c'est-à-dire qu'un signe extérieur de celle-ci est observé - un précipité s'est formé, un gaz a été libéré, un changement de couleur s'est produit , etc.

Par exemple, il est impossible de distinguer l'eau d'une solution d'hydroxyde de sodium utilisant de l'acide chlorhydrique, malgré le fait que les alcalis réagissent bien avec les acides :

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Cela est dû à l'absence de tout signes extérieurs réactions. Une solution claire et incolore d'acide chlorhydrique lorsqu'elle est mélangée à une solution d'hydroxyde incolore forme la même solution claire :

Mais d'un autre côté, vous pouvez distinguer l'eau d'une solution aqueuse d'alcali, par exemple en utilisant une solution de chlorure de magnésium - dans cette réaction, un précipité blanc se forme :

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) Les substances peuvent également être distinguées les unes des autres si elles réagissent toutes deux avec le réactif ajouté, mais de manière différente.

Par exemple, vous pouvez distinguer une solution de carbonate de sodium d'une solution de nitrate d'argent en utilisant une solution d'acide chlorhydrique.

L'acide chlorhydrique réagit avec le carbonate de sodium pour libérer un gaz incolore et inodore - le dioxyde de carbone (CO 2) :

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

et avec du nitrate d'argent pour former un précipité de fromage blanc AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Les tableaux ci-dessous présentent différentes options pour détecter des ions spécifiques :

Réactions qualitatives aux cations

Cation Réactif Signe de réaction
Ba 2+ DONC 4 2-

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

Cu 2+

1) Précipitations couleur bleue:

Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH) 2 ↓

2) Sédiment noir :

Cu 2+ + S 2- = CuS↓

Pb 2+ S2-

Précipité noir :

Pb 2+ + S 2- = PbS↓

Ag+ Cl-

Précipitation d'un précipité blanc, insoluble dans HNO 3, mais soluble dans l'ammoniac NH 3 ·H 2 O :

Ag + + Cl − → AgCl↓

Fe 2+

2) Hexacyanoferrate de potassium (III) (sel de sang rouge) K 3

1) Précipitation d'un précipité blanc qui vire au vert à l'air :

Fe 2+ + 2OH − = Fe(OH) 2 ↓

2) Précipitation d'un précipité bleu (bleu de Turnboole) :

K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓

Fe 3+

2) Hexacyanoferrate de potassium (II) (sel de sang jaune) K 4

3) Ion rodanure SCN -

1) Précipité brun :

Fe 3+ + 3OH − = Fe(OH) 3 ↓

2) Précipitation de précipité bleu (bleu de Prusse) :

K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓

3) L’apparition d’une coloration rouge intense (rouge sang) :

Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN) 3

Al 3+ Alcali (propriétés amphotères de l'hydroxyde)

Précipitation d'un précipité blanc d'hydroxyde d'aluminium lors de l'ajout d'une petite quantité d'alcali :

OH − + Al 3+ = Al(OH) 3

et sa dissolution lors d'un nouveau versement :

Al(OH) 3 + NaOH = Na

NH4+ OH − , chauffage

Émission de gaz à odeur âcre :

NH 4 + + OH − = NH 3 + H 2 O

Tournage bleu de papier tournesol humide

H+
(environnement acide)

Indicateurs :

− tournesol

− orange de méthyle

Coloration rouge

Réactions qualitatives aux anions

Anion Impact ou réactif Signe de réaction. Équation de réaction
DONC 4 2- Ba 2+

Précipitation d'un précipité blanc, insoluble dans les acides :

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

NON 3 −

1) Ajouter H 2 SO 4 (conc.) et Cu, chauffer

2) Mélange de H 2 SO 4 + FeSO 4

1) Formation d'une solution de couleur bleue contenant des ions Cu 2+, libération de gaz brun (NO 2)

2) L'apparition de la couleur du sulfate de nitroso-fer (II) 2+. La couleur va du violet au brun (réaction de l'anneau brun)

OREN 4 3- Ag+

Précipitation d'un précipité jaune clair en milieu neutre :

3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓

CrO4 2- Ba 2+

Formation d'un précipité jaune, insoluble dans l'acide acétique, mais soluble dans HCl :

Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓

S2- Pb 2+

Précipité noir :

Pb 2+ + S 2- = PbS↓

CO3 2-

1) Précipitation d'un précipité blanc, soluble dans les acides :

Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓

2) Le dégagement de gaz incolore (« ébullition »), provoquant un trouble de l'eau de chaux :

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

CO2 Eau de chaux Ca(OH) 2

Précipitation d'un précipité blanc et sa dissolution avec passage supplémentaire de CO 2 :

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

DONC 3 2- H+

Émission de gaz SO 2 à odeur âcre caractéristique (SO 2) :

2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2

F− Ca2+

Précipité blanc :

Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓

Cl- Ag+

Précipitation d'un précipité de fromage blanc, insoluble dans HNO 3, mais soluble dans NH 3 ·H 2 O (conc.) :

Ag + + Cl − = AgCl↓

AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = )