塩分析は、無機塩中の異なる陰イオンと陽イオンを分離し、それらを同定することです。この方法を説明するには、溶解塩の定性分析または体系的な定性分析が使用されます。無機塩は、さまざまな実験室手順を使用してさまざまなイオンに分離され、化合物にさまざまなテストを実施して、特定のイオンが溶液中に存在するかどうかを確認します。
塩分析は、結果に基づいて特定の陽イオンと陰イオンの有無を検証することによって行われます。塩の陰イオンを決定するために、陰イオンの予備試験がグループごとに実行されます。陰イオンの予備検査で陽性反応が出た後は、塩中に陰イオンが存在することを確認するための確認検査が必要です。無機塩中にさまざまなカチオンが存在するかどうかを確認するには、塩分析で予備カチオン試験を実行する必要があります。これは、陰イオンの初期テストと同じ方法で行われます。
塩の分析方法
- 試験にどのくらいの塩分を加えるかを決定します。
- 塩を表す NaCl にどの陰イオン基が存在するかを調べます。陽性の検査結果をもたらすグループ内での典型的な繰り返しがあるため、これらの研究のほとんどで大規模なイオン グループを見つけるのは簡単です。
- グループを特定したら、その中の各陰イオンの強度をテストします。
- 陰イオンに対して実行したのと同じグループごとのテストを陽イオンに対しても実行します。
- グループを特定したら、そのグループ内の各陽イオンの強度をテストします。
- カチオンとアニオンが発見されて合成されると、各イオンの価数を記録する化学式が作成されます。
- たとえば、カチオンが Fe3+、アニオンが Cl- の場合、無生物の塩の最終生成物は FeCl3 になります。
- 陰イオンが最初に発見されることは珍しいことではありません。各イオンを受け取る順序を変更することもできます。各イオンは、沈殿物の生成など、確認テストで追加の化学物質に対して異なる反応を示します。
最も頻繁に使用されるいくつかの陽イオンに関連付けられた色
塩を分析する際に、カチオンに関連するさまざまな色の塩分析チャートを次に示します。
塩の色
カチオンの存在
濃い緑または紫
Cr3+
ディープブルー
Co2+
黄色または黄褐色
Fe3+
淡いピンク
Mn2+
青
Cu2+
塩が無色の場合、最初のステップは燃焼試験を行うことです (3 つの異なるカチオンの存在を確認できるため)。燃焼試験をより便利にするには、試験管ホルダーを使用して塩の塊を保持し、ブンゼン バーナーの炎にさらすことができます。
燃焼試験 (または目視検査) を行ってもカチオンに関する洞察が得られなかった場合は、各グループについて個別にカチオンの予備試験を実施する必要があります。以下に示すように、特定のカチオンは特定のアニオンと塩を形成しないことに注意することが重要です。
Ba2+、Sr2+、Pb2+、Ca2+ は硫酸アニオンと結合して塩 (SO42-) を生成しません。
リン酸アニオンと結合すると、グループ 0、1、2 のカチオンのみが塩 (PO43-) を生成します。
塩の分析でこれらのカチオンのいずれかが見つかった場合、関連するアニオンが存在するかどうかを判断するためにさらにテストを実行する必要はありません。
最後に、いくつかの塩は塩分析研究で特に一般的であり、いくつかの例を挙げると、CaCl2 は臭化物イオン (Br-) を有する最も一般的な塩化ナトリウム塩であり、一方 NH4Br はカルシウムカチオン (Ca2+) を有する最も一般的な塩化物塩です。さらに、特定の塩は、その結晶の質感と外観によって区別される場合があります (たとえば、炭酸カルシウムは粉末チョークの質感を持っています)。このため、化学研究室を訪れて塩を目視することは、実際の評価中に塩の正体を迅速に判断するのに役立つ可能性があります。
共通のイオン作用と溶解度を持つ製品
両方ともイオン化して同じ (共通) イオンを生成する 2 つの化合物が化学平衡状態にあるときに発生する効果は、共通イオン効果と呼ばれます。
溶解している塩と同様のイオンを含む溶液に溶解すると、水への溶解度が低くなります。たとえば、塩化銀の水懸濁液に塩化ナトリウム溶液を添加すると、塩化銀の水への溶解度が低下します。
溶解度に関する製品
塩の溶解度平衡定数の式は、イオンの濃度の積で構成され、各濃度は溶解度平衡の平衡方程式におけるそのイオンの係数に等しい乗に増加します。
- イオン積が溶解度積を超えると沈殿が発生します。
- イオン積が溶解度積より大きい場合、沈殿は発生しません。
硝酸鉛塩の分析
可溶性硝酸鉛の生成により、グループ分析で生成された黒色 PbS 沈殿物は 50% 硝酸に溶解します。硫酸鉛は、可溶性硝酸鉛に硫酸を加えると沈殿します。
結論:
分析化学の定性分析アプローチは、無機塩の元素組成を決定するために使用されます。これは主に、塩水溶液中のイオンの検出に焦点を当てています。無機塩に含まれる陽イオンと陰イオンを定量的および定性的に測定することを塩分析といいます。塩の分析には、塩とその成分イオンの同定に役立ついくつかの手順が必要です。実験室環境では、イオンの区別と分離を支援するために、提供された塩サンプルにいくつかの予備試験と確認試験が行われます。
