Заттың химиялық құрамы мен құрылысын анықтау әдістері жөніндегі ғылым. Аналитикалық химия сандық және сапалық анализден тұрады


Төртінші аналитикалық топтың катиондарын жүйелік талдау



жүктеу/скачать 9,86 Mb.
бет45/51
Дата16.04.2020
өлшемі9,86 Mb.
#62755
1   ...   41   42   43   44   45   46   47   48   ...   51
Байланысты:
аналит.каз 2018
тест, малимет

11.5.1 Төртінші аналитикалық топтың катиондарын жүйелік талдау

1. Мышьяк (III) және (V)-ті бөлшектеп анықтау.



Егер ерітіндіде As (III) және As (V) қосылыстары болса онда зерттелетін ерітіндінің бір бөлігіне хлорсутек қышқылы ортасында мырыш қосады, сол кезде ұшқыш AsH3 түзіледі, оны AgNO3 ерітіндісіне салынып алынған сүзгі қағазының қара түске боялуы бойынша анықтайды. HgCl2 ерітіндісіне салынған сүзгі қағазының қызылсары немесе сары түске айналуы ерітіндіде мышьяк қосылыстарының бар екендігінің дәлелі. IV аналитикалық топтың басқа катиондары осы реакциялармен мышьякты анықтауға кедергі келтірмейді.

  1. IV аналитикалық топ катиондарын топтық реагент- 6М NaOH артық мөлшері мен Н2О2 3% ерітіндісімен бөліп алу.

Зерттелетін ерітіндінің бір бөлігіне 6М NaOH артық мөлшері мен 3% сутек пероксидін қосып қыздырады. Бастапқыда гидроксидтер (А1(ОН)3, Сr(ОН)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Sn(OH)4) тұнбаға түседі, одан әрі олар гидрокомплекстерге ([А1(ОН)6]3-, [Cr(OH)6]3-, [Zn(OH)4]2- [Sn(OH)6]2-, [Sn(OH)]4-) айналып ериді. Сутектің асқын тотығы тотықтырғыш ролін атқарып, хром (III), қалайы (II) және мышь­як (III) қосылыстарын жоғары тотығу дәрежесіндегі қосылыстарға: CrO42-, [Sn(OH)6]2-, AsO43- айналдырады. Ерітіндіде СrO42- ионы болса ол сары түске боялады, бұл талданатын ерітіндіде Сг3+ионының бар екендігінің дәлелі. IV топтың катиондарына топтық реагент әсер еткенде олар гидроксокомплекс: [А1(ОН)6]3-, [Zn(OH)4]2-, [Sn(OH)6]2- және оксоаниондар CrO42-, AsO43- түрінде ерітіндіде (4-сызбанұсқа)болады.

  1. Қалайы мен алюминий қосылыстарын бөліп алу.

Ерітіндіге кристалдық NH4C1 қосып қыздырады. Сол кезде алюминий, қалайы (IV) және мырыштың гидроксокомплекстері әлсіз қышқылдың аниондары тәрізді қайтымсыз гидролизденеді, нәтижесінде алюминий және қалайы (IV) гидроксидтері тұнбаға түседі де Zn(OH)2 аммиакты комплекс [Zn(NH3)4]2+ түзеді . Қоспаны центрифугалап тұнба мен ерітіндіні бөліп алады. 3- тұнбада А1(ОН)3, Sn(OH)4, 3 – центрифугатта - [Zn(NH3)4]2+, CrO42- және AsO43—иондары бар (4-сызбанұсқа).

  1. Алюминий және қалайы (IV)қосылыстарын ерітіндіге ауыстыру.

Алынған А1(ОН)3, Sn(OH)4 3 - тұнбасына 2М НС1 қосып ерітіп, (4-ерітінді), екі пробиркаға бөліп Al3+, [SnCl6]2- алюминий мен қалайыны сапалық реакциялармен анықтайды.

  1. Алюминий иондарын анықтау.

А13+ ионын натрий ацетатымен немесе ализаринмен анықтайды. [SnCl]2- ионы анықтауға кедергі жасамайды. 4-ерітіндінің жеке бір бөлігіне аммиак және ализарин ерітінділерін қосқанда қызыл тұнба «алюминий лагының» пайда болуы алюминий ионының бар екендігінің дәлелі. 4-ерітіндінің бір бөлігіне натрий ацетаты ерітіндісін қосып қыздырғанда ақ тұнба пайда болса, онда ерітіндіде алюминий ионы болғаны(4-сызбанұсқа).

  1. Қалайы ионын анықтау.

Қалайы (IV) ионын анықтау үшін оны Sn2+ ионына дейін тотықсыздандырып алады. Ол үшін [SnCl6]2- және А13+ иондары бар

4- ерітіндінің бір бөлігіне темір түйіршіктерін қосып қыздырады. Сол кезде [SnCl6]2- иондары Sn2+-ионына дейін тотықсызданады, ал А13+-ионы тотығу дәрежесі тұрақты болғандықтан темірмен әрекеттеспейді. Темірдің қалған түйіршіктерін алып тастап ерітіндіге сынап (II) тұзының ерітіндісін қосады. Ерітіндіде қалайы катиондары болса Hg2Cl2 ақ тұнбасы түзіледі, біраз уақыттан кейін тұнба қарайып ұсақ дисперсті металдық сынап бөлінеді.



7. Мырыш ионын анықтау.

3- центрифугаттан Zn2+ ионын анықтайды. Ол үшін ерітіндіні екіге бөліп, оның бір бөлігіне хлороформдағы дитизон ерітіндісін, ал екінші бөлігіне K4[Fe(CN)6] ерітіндісін қосады(4-сызбанұсқа). Бірінші жағдайда мырыш дитизонаты түзіліп хлороформ қабатының қызыл түске боялуы, немесе екінші жағдайда ақ түсті K2Zn3[Fe(CN)6]2 қос тұздың тұнбасының түзілуі ерітіндіде Zn2+ ионының бар екендігінің дәлелі. Бұл реакциямен мырыш ионын ашуға СгО42- және AsO43—иондары кедергі жасамайды.


4-сызбанұсқа



IV аналитикалық топтың катиондарының қоспасын жүйелік талдау



11.6 Бесінші аналитикалық топтың катиондары

Fe2+, Fe3+, Mg2+, Mn2+, Sb (III), Sb (V), Bi3+

V аналитикалық топқа s-элемент катионы - Mg2+, р-элемент катиондары - Sb (III), Sb (V), Bi3+ және d-элементтердің катиондары - Fe3+, Fe2+, Mn2+ жатады. V аналитикалық топтың катиондарының күшті поляризациялану қасиеттеріне байланысты көптеген қосылыстары (гидроксидтері, сульфидтері, фосфаттары) суда ерімейді. Суда еритіндері- хлоридтер, бромидтер, нитриттер, нитраттар, ацетаттар, сульфаттар.

V аналитикалық топтың топтық реагенті – аммиак ерітіндісінің әсерінен реагенттің артық мөлшерінде ерімейтін гидроксидтер тұнбаға түседі.

V топтың катиондарының одан әрі талдану жолы осы катиондардың гидроксидтерінің аммоний тұздарында, қышқылдарда ерігіштігіне, тотығу-тотықсыздану реакцияларына негізделген.

Fe3+ қосылыстары- қоңыр сары, aл Fe2+ - ашық жасыл түсті, ал басқа катиондар түссіз.

1. Натрий немесе калий гидроксидтерінің әсері.

NaOH немесе КОН ерітінділерімен магний, марганец, висмут және сурьма иондары ақ аморфты гидроксидтер, ал темір (II) гидроксиді жасыл және қызылқоңыр темір (III) гидроксидін түзеді:



Mg2+ + 2OH- ↔ Mg(OH)2↓,

Mn2+ + 2OH- ↔ Mn(OH)2↓,

Fe2++ 2OH- ↔ Fe(OH)2↓,

Fe3++ 3OH- ↔ Fe(OH)3↓,

[SbCl6]3- +3OH-↔ Sb(OH)3↓ + 6Сl-,

[SbCl6]- +5OH-↔ Sb(OH)5↓ + 6C1-,

Sb(OH)5↓ → HSbO3↓ +2H2O,

Bi3++ 3OH- ↔ Bi(OH)3↓.

V аналитикалық топтың катиондарының барлық гидроксидтері қышқылда ериді, мысалы:

Fe(OH)3↓ + 3Н+ → Fe3+ + ЗН2О.

Sb (III) және Sb (V) гидроксидтері амфотерлік қасиеттеріне байланысты сілтінің артық мөлшерінде ериді:

Sb(OH)3↓ + 3ОН- → [Sb(OH)6]3-

[Sb(OH)5]↓ + ОН- → [Sb(OH)6]-



Магний(II), марганец (II) және темір (II) гидроксидтері NH4CI қаныққан ерітіндісінде ериді, мысалы:

Mg(OH)2↓ + 2NH4+ → Mg2+ + 2NH3·Н2О.

Бұл қасиетін магний гидроксидін басқа V аналитикалық топтың гидроксидтерінен бөліп алу үшін қолданады.

2. Аммиак ерітіндісінің әсері

V аналитикалық топтың катиондарының ерітінділеріне аммиак ерітіндісі әсер еткенде гидроксидтер түрінде тұнбаға түседі:



Mg2+ + 2NH3·H2O ↔ Mg(OH)2↓ + 2NH4+,

[SbCl6]- + 5NH3·H2O ↔ HSbO3↓ + 6Сl- + 5NH4+ + 2H2O,

[SbCl6]3- + 3NH3·H2O ↔ Sb(OH)3↓ + 6C1- + 3NH4+,

Mn2+ + 2NH3·H2O ↔ Mn(OH)2↓ + 2NH4+,

Fe2+ + 2NH3·H2O ↔ Fe(OH)2↓ + 2NH4+,

Fe3+ + 3NH3·H2O ↔ Fe(OH)3↓ + 3NH4+

Висмут катиондары аммиак ерітіндісінен ақ түсті негіздік тұз түрінде тұнбаға түседі, тұздың құрамы ерітіндінің концентрациясына , температураға сәйкес өзгеріп тұрады:

Bi3+ + 2NH3·H2O + Cl- → Bi(OH)2Cl↓ + 2NH4+,

Bi(OH)2Cl↓ → BiOCl↓ + H2O.

3. Sb (III), Sb (V) және висмут тұздарының гидролизі

Висмут, сурьма (III,V) тұздары гидролизденгенде ақ негіздік тұз тұнбаға түседі:

[SbCl6]3- + Н2О ↔ SbOCl↓ + 5Сl- + 2Н+,

[SbCl6]- + 2Н2О ↔ SbO2Cl↓ + 5Сl- + 4Н+,

Bi3+ + Н2О + NO3- ↔ BiONO3↓ + 2Н+.


Барлық тұнбалар қышқылдарда ериді.

Магний ионының реакциялары

1.Натрий гидрофосфаты Na2HPO4 ерітіндісінің әсері

Магний катионы аммиак буфері қатысында натрий гидрофосфаты ерітіндісімен ақ кристалдық тұнба түзеді:

Mg2+ + НРО42- + NH3·Н2О ↔ MgNH4PO4↓ + Н2О.

Бұл реакцияны микрокристаллоскопиялық реакция түрінде де орындауға болады. Жылдам кристалдану салдарынан түзілген MgNH4PO4 кристалдарына тән пішіні болады.

Темір__(_II_)__ионының_реакциялары___1._Калий_гексацианоферрат_(III)_K'>Темір (II) ионының реакциялары

1. Калий гексацианоферрат (III) K3[Fe(CN)6] ерітіндісінің әсері

Темір (II) катиондары калий гексацианоферратымен көк түсті тұнба ("турнбуль көгі") түзеді:



3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- ↔ Fe3[Fe(CN6)]2↓.

Реакция осы Fe2+ ионына ғана тән, сондықтан бөлшектеп анықтауға мүмкіндік береді. Тұнба қышқылда ерімейді. Сілтілерде ыдырайды:

Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 6ОН- → 3Fe(OH)2↓ + 2[Fe(CN)6]3-

Темір (III) ионының реакциялары

  1. Калий гексацианоферраты (II) K4[Fe(CN)6]

Темір (III) катионы калий гексацианоферратымен (II) қою көк түсті тұнба("берлин көгі") түзеді:

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- ↔ Fe4[Fe(CN)6]3↓

Реакция осы Fe3+ ионына ғана тән, сондықтан бөлшектеп анықтауға мүмкіндік береді.

Реакцияны қышқылдық ортада рН=3 жүргізеді. Бірақ күшті қышқылдық ортада немесе реагенттің артық мөлшерінде тұнба ериді. Сілтіде тұнба ериді:

Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12ОН- → 4Fe(OH)3↓ + 3[Fe(CN)6]4- .

2. Тиоционат иондарының әсері

Темір (III) катиондары тиоцианат ионымен қызыл түсті комплекс түзеді :



Fe3+ + 3NCS- ↔ [Fe(NCS)3].

Тиоцианат иондарының артық мөлшерінде құрамы әртүрлі комплекстер түзеді:

[Fe(NCS)4]-; [Fe(NCS)5]2-; [Fe(NCS)6]3-

Реакцияны қышқылдық ортада рН=2 орындайды. Fe3+ ионын тиоцианат ионымен анықтауға F-, РО43- т.б. аниондар кедергі жасайды, себебі Fe3+ ионымен тұрақты комплекс түзеді, мысалы:

[Fe(NCS)3] + 6F- → [FeF6]3- + 3NCS-.

жүктеу/скачать 9,86 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   41   42   43   44   45   46   47   48   ...   51



©www.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет