التحليل الوصفي (النوعي)

التحليل الوصفي (النوعي)

يهدف التحليل الوصفي إلى معرفة هوية مكون واحد أو أكثر من مكونات المادة أو مزيج من المواد، ومعرفة كيفية ارتباط هذه المكونات ببعضها. تتم عملية التشخيص بتحويل المادة المراد تحليلها بمساعدة مادة معروفة التركيب تدعى الكاشف إلى مركب جديد ذي خواص مميزة.

تتضمن عملية التحليل الوصفي لمزيج الأيونات الموجبة خطوتين: الفصل (فصل الأيونات بعضها عن بعض) ثم الكشف عن وجود كل أيون من عدمه بتفاعلات معروفة. تقسم الأيونات الموجبة الأكثر شيوعاً إلى خمس مجاميع، لأيونات كل مجموعة العامل المرسب نفسه (الجدول 6-1):

• المجموعة I: العامل المرسب حامض $HCl$ المخفف؛ أيوناتها $Ag^{+}$ و $Hg_2^{2+}$ و $Pb^{2+}$، وتترسب كلوريدات: $AgCl$ و $Hg_2Cl_2$ و $PbCl_2$.
• المجموعة II: كبريتيد الهيدروجين $H_2S$ بوجود $HCl$ المخفف؛ أيوناتها $Hg^{2+}$ و $Cu^{2+}$ و $Bi^{3+}$ و $Cd^{2+}$ و $Pb^{2+}$ و $As^{3+}$ و $Sb^{3+}$ و $Sn^{2+}$، وتترسب كبريتيدات: $HgS$ و $CuS$ و $Bi_2S_3$ و $CdS$ و $PbS$ و $As_2S_3$ و $Sb_2S_3$ و $SnS$.
• المجموعة IIIA: هيدروكسيد الأمونيوم مع كلوريد الأمونيوم ($NH_4OH$ و $NH_4Cl$)؛ أيوناتها $Al^{3+}$ و $Cr^{3+}$ و $Fe^{3+}$، وتترسب هيدروكسيدات: $Al(OH)_3$ و $Cr(OH)_3$ و $Fe(OH)_3$.
• المجموعة IIIB: كبريتيد الهيدروجين $H_2S$ بوجود $NH_4OH$ و $NH_4Cl$؛ أيوناتها $Ni^{2+}$ و $Zn^{2+}$ و $Co^{2+}$ و $Mn^{2+}$، وتترسب: $NiS$ و $ZnS$ و $CoS$ و $MnS$.
• المجموعة IV: كاربونات الأمونيوم $(NH_4)_2CO_3$ بوجود $NH_4OH$ و $NH_4Cl$؛ أيوناتها $Ca^{2+}$ و $Ba^{2+}$ و $Sr^{2+}$، وتترسب: $CaCO_3$ و $BaCO_3$ و $SrCO_3$.
• المجموعة V: تبقى في المحلول النهائي بدون ترسيب: $Mg^{2+}$ و $Na^{+}$ و $K^{+}$ و $NH_4^{+}$.

انتبه: يصنف أيون الرصاص ضمن المجموعتين I و II لأن ذوبانية كلوريد الرصاص كبيرة نسبياً فقد لا يترسب بشكل تام عند إضافة $HCl$ المخفف.

تنجز عملية الفصل بالإضافة النظامية للعوامل المرسبة (حسب الترتيب) من المجموعة I إلى المجموعة IV: يضاف $HCl$ المخفف أولاً وتفصل كلوريدات المجموعة الأولى بالترشيح، ثم يمرر $H_2S$ على الراشح لترسيب المجموعة II، ثم يضاف مزيج $NH_4Cl$ و $NH_4OH$ إلى الراشح لترسيب المجموعة IIIA، وهكذا.

الكشف عن أيونات المجموعة الأولى

1. يذوب $PbCl_2$ في الماء المغلي ولا يتأثر $AgCl$ و $Hg_2Cl_2$، فيفصل بالترشيح، ويكشف عن الرصاص في الراشح بإضافة كرومات البوتاسيوم $K_2CrO_4$ فيتكون راسب أصفر من كرومات الرصاص $PbCrO_4$.
2. يضاف محلول الأمونيا المخفف إلى الراسب المتبقي: يذوب $AgCl$ مكوناً المعقد الذائب كلوريد الفضة الأمونياكي $[Ag(NH_3)_2]Cl$ الذي يفصل بالترشيح، ويتأكد من وجود الفضة في الراشح بإضافة $HNO_3$ المخفف (راسب أبيض $AgCl$) أو يوديد البوتاسيوم $KI$ (راسب أصفر $AgI$).
3. يتحول $Hg_2Cl_2$ مع الأمونيا إلى مزيج غير ذائب أسود ($Hg(NH_2)Cl$ أبيض + $Hg$ أسود) دلالة على وجود الزئبق، ثم يضاف إليه الماء الملكي ($HNO_3 + 3HCl$) فيتحول إلى ملح ذائب $HgCl_2$، ويكشف عن الزئبق بإضافة كلوريد القصدير (II) $SnCl_2$ فيتكون راسب أبيض ($Hg_2Cl_2$) يتحول بالتدريج إلى راسب أسود ($Hg$).