|
Читайте также: |
Мақсаты:Қоспа құрамында ажырату мақсатыменүшіншітоп катиондарын анализдеу реакцияларымен танысу.
Үшінші топқа А13+, Сr3+, Zn2+ және As3+, As5+, Sn2+, Sn4+ иондары жатады. Алюминий және цинктің тотығу дәрежелері тұрақты, қалғандарында айнымалы. ІІІ топ катиондарына топтық реактив – натрий немесе калий гидроксидтері (артық мөлшерде). Түзілген гидроксидтер амфотерлі, яғңи ерітіндіде негіз де, қышқыл да тәрізді диссоциацияланады:
Ме3+ + 3ОН- ↔ Ме(ОН)3 ↔ Н2О + Н+ + МеО2-
Қышқылдар ОН- иондарын диссоциацияланбаған су молекулаларына байланыстырып, гидроксидтер диссоциациясын басады. Сондықтан, тепе-теңдік оңнан солға қарай ығысады:
А1(ОН)3 + 3НС1 → А1С13 + 3Н2О
А1(ОН)3 + 3Н+ → А13+ + 3Н2О
Күшті сілтілер Н+ иондарын су молекуласына байланыстырып, гидроксидтердің негіз типті диссоциациясын басады.
Үшінші топ катиондар тұздарының көбі гидролиз ұшгырайды.
NаОН, КОН гидроксидтері үшінші топ катиондарының барлығымен (Мышьяктан басқа) реагенттің артық мөлшерінде еритін гидроксидтер түзеді:
CrCl3 + 3NаОН → Сr(ОН)3↓ + NаС1
Сr(ОН)3 + NаОН → NаСrО2 + 2 Н2О
Алюминий А13+катионына тән реакциялар
Алюминий табиғатта ең көп тараған элементтердің бірі. Көбіне әртүрлі силикаттар: альбит Na (А1Si3О8), анортит Са(А12Si2О8), ортоклаз К(А1Si3О8), каолинит (каолин, глина) А14(Si4О10)(ОН)8, корунд А12О3 және т.б. түрінде кездеседі. Қосылыстарда алюминий +3 тотығу дәрежесін көрсетеді. А13+ - түссіз катион.
1. КОН или NaOH сілтілер ерітіндісімен реакция нәтижесінде алюминий гидроксиді А1(ОН)3 түзіледі:
А1С13 + 3NaОН = А1(ОН)↓ + 3NaCl
Алюминий гидроксиді амфотерлі қосылыс, оның негіздер және қышқылдарға қатысын байқау үшін пробиркадағы тұнбаны араластырады да, екі бөлікке бөледі. Бірінші бөлікке НС1 или Н2SO4 қосады. Тұнба ериді:
А1(ОН)3 + 3НС1 = А1С13 + 3Н2О
Екінші бөлігіне сілті ерітіндісін қосады. А1(ОН)3 тұнбасы амфотерлі қосылыс ретінде сілтіде де натрий гексагидроксоалюминаты комплексті қосылысы түзіле ериді.
А1(ОН)3 + 3NaOH = Na3[А1(ОН)6]
2. Ализарин С14Н6О2(ОН)2 (1,2-диоксиантрахинон)(сипаттамалық реакция) аммиакты ортада А13+ катионымен ашық қызыл түсті қиын еритін қосылыс түзеді. Оны алюминий лагы деп атайды. Реакцияны тамшылық әдіспен істейді.
3. А13+ катионына құрғақ әдіспен реакция.
Аса сұйытылған кобальт нитраты ерітіндісі А13+ катионымен көк түсті тенар көгі деп аталатын кобальт алюминатын Со(А1О2)2 береді.
2А12(SО4)3 + 2Со(NО3)2 → 2Со(А1О2)2 + 6SО3 + 4NО2↑ + О2↑
Хром
Хром табиғатта хромит Cr2О3·FeO, крокоит PbCrO4 түрінде кездеседі. Сондай-ақ хром көптеген силикаттарда, желден бұзылған тау жыныстарында, мысалы әртүрлі саз боксит т.б. болады. Қосылыстарда хром +2, +3, +6 тотығу дәрежесін көрсетеді. Сr2+ катионы ауадағы оттегімен Сr3+-ке тотығады. Сr3+ -жасыл түсті катион.
Хром (III) Cr3+ катионына тән реакциялар
Хром екі қатар тұрақты тұздар түзеді. Хром оксиді тұздары және хром мен дихром қышқылының тұздары. Хромат-ион СrО42- ерітінділері сары, дихромат-ион Сr72- -қызыл-сары түсті болады.
1. Аммиактың судағы ерітіндісі Сr3+ катионымен хром гидроксидінің Сr(ОН)3 сұр-жасыл (немесе сұр-көк) түсті тұнбасын береді:
СrС13 + 3 NH4OH → Cr(OH)3↓ + 3NH4C1
1. Сілті КОН, NaOH немесе аммиак ерітінділерімен реакция. Al3+, Fe3+ , Fe2+, Mn2+ катиондарының сілтімен реакциясы тәрізді жасалады. Хром (ІІІ) гидроксидінің Cr(ОН)3 сұр-жасыл немесе сұр-қою көк тұнбасы түзіледі. Амфотерлік қасиеті бар гидроксид болғандықтан қышқыл және негіз әсерін тексеріңіз.
Қатар тұнбаға түсу реакциялары. Сr3+ катионына NаОН және КОН гидроксидтері Zn2+ катионы қатысында әсер еткенде сілтінің артық мөлшерінде ерімейтін хром цинкаты тұнбаға түседі.
2. Cr3+ катионының CrO42- ионына тотығуы сілтілік және қышқылдық орталарда өтеді.
а) Сілтілік ортада тотығуды сутегі асқын тотығы Н2О2 немесе натрий пероксиді Na2О2 көмегімен өткізуге болады.
Жасыл-сұр түсті Cr(ОН)3 тұнбасы түседі, сосын ол ериді. Ерітіндінің жасыл түсі (Cr3+) сары түске (CrO42-) ауысады.
2CrCl3 + 3Н2О2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaCl +8Н2О
б) Қышқыл ортада Cr3+ катионының калий перманганатымен КМnО4 тотығуы Cr2O72- анионы түзілгенше жүреді:
5Сr2(SO4)3 + 6 КМnО4 + 11Н2О → 5 Н2Cr2О7 + 6 МnSO4 + 3К2 SO4 + 6Н2SO4
10 Cr3+ + 6 МnО4- + 11Н2О → 5 Cr2O72- + 6 Мn2+ + 22Н+
Бұл реакция кезінде МnО4- ионының қызғылт түсі жойылып, марганец гидроксидінің МnО(ОН)2 немесе марганецтеу қышқылдың Н2МnО3 күрең тұнбасы пайда болуы мүмкін. Тұнбаның пайда болуы калий перманганатының КМnО4 артық мөлшерінің түзілген марганец сульфатымен МnSО4әрекеттесуінен. Қыздырғанда реакция жақсы жүреді.
3. Натрий тетраборатымен (бура) Na2B4O7·10H2О құрғақ әдіс реакциясы. (сипаттамалық реакция). Зерттелетін ерітіндіге сілтімен әсер ету арқылы Cr(OH)3 тұнбасын алып, оны центрифугалайды. Натрий тетрабораты мен хром оксидінің аздаған қоспасын от жалынына ұстап бақылайды. Хром қатысында перлдар қанық жасыл түске боялады.
Zn2+ катионына тән реакциялар
1. Аммиака ерітіндісі Zn2+ катионымен цинк гидроксидінің Zn(ОН)2 ақ тұнбасын береді, ол реагенттің артық мөлшерінде комплексті қосылыс – цинк аммиакатын Zn(NH3)4](ОН)2 түзе ериді:
ZnCl2 + 2NH4ОН → Zn(ОН)2 ↓ + 2↓NH4С1
Zn(ОН)2 + 4 NH4ОН → [Zn(NH3)4](ОН)2 + 4Н2О
2. Сілтілік металдар мен аммоний карбонаттары негіздік тұздың ақ тұнбасын түзеді:
2 ZnCl2 + 2Na2СО3 + Н2О → Zn2(ОН)2 СО3↓ + 4NaC1 + СО2↑
2Zn2+ + 2СО32- + Н2О → Zn2(ОН)2СО3↓ + СО2
Берілген тұздың құрамы ерітінді концентрациясы мен температураға тәуелді.
3. Калий гексациано-(II) ферраты К4[Fe(CN)6] Zn2+ катионымен қос тұздың тұнбасын береді:
3ZnSО4 + 2К4[Fe(CN)6] → К2Zn3 [Fe(CN)6]2↓ + 3К2SО4
Бұл реакция көмегімен Zn2+ катионын А13+ катионынан ажыратуға болады.
Sn4+ катионына тән реакциялар
Қалайы Sn2+ және Sn4+ иондарына сәйкес қосылыстардың екі қатарын түзеді.
1. Металл магний және темір металы Sn4+ ионын Sn2+ ионына дейін тотықсыздандырады:
Mg + [SnCl6]2- →Mg2+ + Sn2+ + 6Cl-
Fe + [SnCl6]2- → Fe2+ + Sn2+ + 6Cl-
[SnCl6]2- ионы реакция барысында түзіледі:
Sn(OH)4 + 6HCl → H2[SnCl6] + 4Н2О
Амфотерлі гидроксидтер тобы катиондарының анализ әдістері және сапалық реакциялары (төртінші аналитикалық топ катиондары)
Мақсаты: Қоспа құрамында ажырату мақсатыменбесіншітоп катиондарын талдайтын сипаттамалық реакцияларды жасау.
Құралдар мен реактивтер: штатив, пробиркалар, спирт шамы, темір, марганец, висмут, сурьма тұздары.
Төртінші аналитикалық топқа Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, Sb+3, Sb+5 катиондары жатады.
Висмут пен магнийден басқа элементтер айнымалы тотығу дәрежесін көрсетеді және комплекс түзуге бейім келеді. Төртінші топ катиондарының (қалайыдан (ІІІ) басқа) гидроксидтері амфотерлік қасиет көрсетпейді және ерімтал аминокомплекстер түзбейді. Олар NаОН және КОН гидроксидтерінің артық мөлшерімен тұнбаға түседі.
Темір
Негізінен руда құрамына кіреді. Маңызды рудалары темір(II), (III) оксидтері, сульфидтері, карбонаттары түрінде болады: гематит Fе2О3, магнитті железняк Fе3О4, гетит FеО(ОН), лимонит Fе4Н6О9, пирит FeS2, сидерит FeCO3 және т.б.
Қосылыстарда темір +2,+3 тотығу дәрежелерін көрсетеді. Fe3+ - катионы сары түсті, ерітінділері сары немесе қызыл-күрең түсті. Fe2+ катионы түссіз, ауада тез арада Fe3+ ионына тотығады. Fe3+ және Fe2+ катиондары әртүрлі қасиет көрсетеді.
Темір (II) Fe2+ катионына тән реакциялар
Темір (II) тұздары ерітінділері ашық жасыл түсті, сұйытылған ерітінділері түссіз.
1. КОН немесе NаОН сілтілерімен реакция. Fe2+ катионымен сілтілер темір (II) гидроксиді Fe(ОН)2 ақ тұнбасын түзеді. Ол ауада Fe(ОН)3-ке дейін тотығып, өзіне тән күрең түске боялады.
Тәжірибе. Пробиркаға 2 – 3 капли тамшы темір (II) сульфаты ерітіндісін құйыңыз, 5 тамшы дистилденген су және 2 тамшы натрий гидроксидін қосыңыз. Тұнбаның түсі мен сипатына назар аударыңыз.
2. Калий гексацианоферратымен (III) К3[Fe(CN)6] реакция (сипаттамалық реакция). Темір (II) тұзына К3[Fe(CN)6] ерітіндісін қосқанда, турнбул көгі тұнбасы Fe3[Fe(CN)6]2 түзіледі.
3FeSO4 + 2К3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 3К2 SO4
Fe3[Fe(CN)6]2 қышқылдарда ерімейді, бірақ сілтілермен темір гидроксидін түзе әрекеттеседі.
Fe3[Fe(CN)6]2 + 6КОН = 3Fе(ОН)2↓ + 2К3[Fe(CN)6]
Демек, Fe2+ катионын калий гексацианоферратымен қышқылдық ортада рН<7 болғанда ашуға болады.
3. Аммиак ерітіндісі Fе2+ катионымен темір (II) гидроксидінің тұнбасын береді:
2NH4OH + FeSO4 →Fe(OH)2↓ + (NH4)2SO4
4. Диметилглиоксим (Чугаев реактиві) Fе2+ катионымен кармин-қызыл түсті ішкі комплексті тұз түзеді:
[Fe(C4H7N2O2)2] + NH3
Темір (III) Fe3+ катионына тән реакциялар
Fe3+ катионы бар тұздар ерітінділері сары немесе қызыл-күрең түске боялады.
1. КОН немесе NаОН сілті ерітінділерімен реакция. Бұл реакция А13+катионының реакциясы тәрізді өткізіледі. Темір (III) тұзының ерітіндісіне сілті қосқанда темір (III) гидроксидінің Fе(ОН)3 қызыл-күрең түсті тұнбасы түзіледі.
2. Калий гексацианоферратымен (II) К4[Fe(CN)6] (сипаттамалық реакция). Темір тұзы ерітіндісіне К4[Fe(CN)6] ерітіндісін қосқанда берлин лазуры деп аталатын қою-көк тұнба Fe4[Fe(CN)6]3 түзіледі:
4FeCl3 + 3К4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12КС1
Тұнба қышқылдарда ерімейді және өзінің түсін өзгертпейді. Демек, Fe3+ ионын К4[Fe(CN)6] көмегімен қышқыл ортада рН<7 болғанда анықтауға болады.
Сілтілерде берлин лазуры қызыл-күрең тұнба Fe(ОН)3 түзіле ыдырайды:
Fe4[Fe(CN)6]3 + 12NаОН = 4 Fe(ОН)3↓ + 3 Na4[Fe(CN)6]
3. Калий KNCS немесе аммоний NH4NCS тиоцианатымен (роданидімен) реакция (сипаттамалық реакция). Аз диссоциацияланатын темір (III) тиоцианаты [Fe(NCS)3] түзілуіне байланысты ерітінді қан-қызыл түске боялады:
FeCl3 + 3KNCS = [Fe(NCS)3] + 3КС1
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 237 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |