نسخة الفيديو النصية
أراد أحد الطلاب الكشف عن وجود أيونات النيترات في محلول ما. أضاف أولًا كبريتات الحديد الثنائي إلى المحلول، ثم أضاف ببطء حمض الكبريتيك المركز. لاحظ الطالب تكون طبقتين وحلقة ملونة في السطح البيني. إذا كانت أيونات النيترات موجودة، فما لون الحلقة؟
الغرض من هذا التفاعل هو الكشف عن أيونات النيترات. بعبارة أخرى، هذا اختبار لوجود أيونات النيترات. عند إجراء هذه العملية في وجود أيونات النيترات، تظهر حلقة بلون معين. لفهم الاختبار على نحو أفضل ولتحديد لون الحلقة، دعونا نتناول التفاعلات التي تحدث تفصيلًا.
أولًا، لدينا محلول مجهول سنفترض أنه يحتوي على أيونات النيترات. للتبسيط، سنفترض أنه نيترات الصوديوم، رغم أننا يمكننا استخدام أي كاتيون في هذا المثال. أولًا، نضيف كبريتات الحديد الثنائي إلى هذا المحلول. المتفاعل الآخر هو حمض الكبريتيك. وكما يتضح، فنواتج هذا التفاعل هي كبريتات الحديد الثلاثي وكبريتات الصوديوم والماء وأكسيد النيتريك. يمكن موازنة المعادلة بكتابة هذه المعاملات هنا. النواتج المهمة هنا هي أيونات الحديد الثلاثي والماء وأكسيد النيتريك.
الخطوات التالية في التفاعل أكثر تعقيدًا نوعًا ما، ولكن شيئًا يجب أن نكون على دراية به. ترتبط ستة جزيئات من الماء بذرة حديد توجد في المركز لتكوين الأيون المعقد [Fe(H2O)6]2+. يزيح أكسيد النيتريك أحد جزيئات الماء خارج الأيون، مكونًا الأيون [Fe(H2O)5(NO)]2+ وجزيء ماء. هذا هو الأيون الرئيسي، وهو الناتج النهائي لهذه العملية. وكما يظهر، له لون بني مميز. عندما نضيف كبريتات الحديد الثنائي وحمض الكبريتيك إلى محلول يحتوي بالفعل على أيونات النيترات، فهذا هو الأيون الذي يتكون.
وبما أننا يمكننا بسهولة رؤية الحلقة البنية في أنبوب الاختبار عند إجراء هذا الاختبار في المعمل، فهذا يعني أنه اختبار يمكن الاعتماد عليه للكشف عن أيونات النيترات. حتى إننا نطلق عليه اختبار الحلقة البنية. إذن، في هذه الحالة، في وجود أيونات النيترات، يكون لون الحلقة بنيًّا.
