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Qualitative Analysemethoden
Um die Zusammensetzung unbekannter Stoffe ermitteln zu können, benötigt man Nachweisreaktionen. Sie sollen möglichst eindeutig und damit unverwechselbar sein. Die qualitative Analytik beschäftigt sich also mit der Frage „Woraus besteht der Stoff?“
Im Gegensatz dazu klärt die quantitative Analytik die Frage „Wie viel ist vom Stoff vorhanden?“
Nachweisreaktion von Chloridionen
Möchte man zum Beispiel in Mineralwasser überprüfen, ob Chloridionen vorhanden sind, kann man mit einer Silbernitratlösung (AgNO3) arbeiten. Das Nachweisreagenz reagiert mit den Chloridionen zu einem weißen Niederschlag, dem Silberchlorid (AgCl):
$$ \mathrm{NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl + NaNO_3} $$
Flammenfärbung
Eine Möglichkeit Alkali- und Erdalkalimetallverbindungen nachzuweisen ist die Flammenfärbung. Dabei treten unterschiedlich gefärbte Flammen auf, die einem Element zugeordnet werden können.
Dies ist möglich, da die Elektronen durch die Energiezufuhr auf eine energiereichere Schale wandern und gleich wieder zurückfallen. Dabei wird eine bestimmte Menge an Energie in Form von Photonen frei, die durch eine bestimmte Farbe sichtbar wird.
Absorption und Emission – die Spektralanalyse
Absorption
Bestrahlt man einen Gegenstand mit weißem Licht, so absorbiert („schluckt“) dieser einen Teil des Lichts. Beim Absorptionsspektrum bilden sich daher einige schwarze Linien.
Emission
Bei der Emission betrachtet man das Licht, das eine Substanz ausstrahlt, wenn man ihr genug Energie zuführt. Beim Emissionsspektrum erkennt man farbige Linien, die den schwarzen Linien der Absorption entsprechen.
Farbreaktionen
Bei Farbreaktionen können Bestandteile von Verbindungen nachgewiesen werden. Dabei bilden die nachzuweisenden Teilchen und das Nachweisreagenz einen farbigen Stoff.
Nachweise mit Thiocyanat und mit Ammoniak
Eisen(III)-Ionen können in einer Reaktion mit Thiocyanationen (SCN–), nachgewiesen werden. Dabei so entsteht eine intensiv rot gefärbte Lösung.
Kupfer(II)-Ionen bilden mit Ammoniak in einer wässrigen Lösung eine dunkelblaue Verbindung. Ammoniak ist damit ein Nachweisreagenz für Kupfer.
Nachweis von Stärke
Eine wichtige Farbreaktion ist die Iod-Stärke-Reaktion. Sie spielt besonders bei der Prüfung von Lebensmitteln auf Stärke eine Rolle. Mit Stärke reagiert Iod-Kalium-Iodid, die sogenannte Lugolsche Lösung zu einer intensiv blau bzw. violett gefärbten Lösung.