А. Ерғалиева Аналитикалық химия Сапалық және сандық анализ
Катиондардың бесінші аналитикалық тобы
жүктеу/скачать 3,62 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Бесінші аналитикалық топтың
2.2.4 Катиондардың бесінші аналитикалық тобыТоп сипаттамасы Бесінші аналитикалық топқа Fе2+, Fе3+, Мn2+, Мg2+ катиондары жатады. Мn2+, Мg2+ - түссіз катиондар. Fе2+ - солғын-жасыл катион, Fе3+ - сары түсті катион. Бесінші топ катиондарының нитраттары, сульфаттары және хлоридтері суда жақсы ериді. Бұл топтың катиондарының гидроксидтері суда нашар еритін әлсіз электролиттер. Төртінші және алтыншы топ катиондарынан өзгешелігі - Fе2+, Fе3+, Мn2+, Мg2+ катиондарының гидроксидтері сілтінің артық мөлшерінде және аммоний гидроксидінде ерімейді. Бұл топтың топтық реактиві NаОН. Бесінші топ катиондарының тұздарының барлығы да гидролизге түседі, әсіресе темір (III) катиондары. Fе2+ және Fе3+ катиондары комплекстік қосылыстар түзуге бейім. Бұл катиондардың комплекс түзгіштік қасиеті тек анықтау үшін ғана емес жасыру үшін де қолданылады, мысалы басқа иондарды анықтаға кедергі жасайтын болса, Fе3+-ионын F- және РО43- аниондарының көмегімен жасыруға болады. Бесінші топ катиондарының (магнийден басқаларының) тотығу дәрежелері өзгермелі болып келеді, сондықтан оларға тотығу-тотықсыздану реакциялары тән. Бұл қасиеті мысалы Мn2+ катионын күлгін түсті МnО4 –анионына дейін тотықтырып анықтау үшін қолданылады. Бесінші аналитикалық топ катиондарының сульфидтері мен гидроксидтерінің жаңа тұндырылған тұнбалары аморфты заттар, сондықтан оңай коллоидты жағдайға көшуі мүмкін. Егер коллоидты ертіндіге электролиттің артық мөлшері қосылса қоллоидты бөлшектер коагуляцияға ұшырайды, нәтижесінде тұнбаға түседі. Температураны жоғарлату да коагуляцияны жеделдетеді. Сульфидтер мен гидроксидтердің коллоидты ертінділер түзуге бейімділігі анализді күрделендіреді, себебі – коллоидты бөлшектерді центрифуга арқылы бөліп алуға болмайды. Сондықтан тұнбаға түсіру операциясын коллоидты бөлшектерді ыдырату жағдайында (ертіндіні қыздыру және электролит қосу) жүргізу керек. Мұндай тұнбаларды электролиттің (аммонийдің хлориді немесе нитраты) шамалы мөлшері қосылған ыстық судың аз мөлшерімен жуу керек. Темір, марганец және магний адамның организмінің өмір сүруіне қажет элементтер болып табылады. Темір гемоглобиннің және біраз ферменттердің құрамына кіреді. Марганец көмірсутектердің алмасуына қатысады. Магнийдің судағы мөлшері судың кермектігіне жауапты. Магний тұздары өсімдіктердің қоректенуіне қажет, себебі магний хлорофиллдің құрамына кіреді. Магний сүйек құрамында болады. Магний жүректің қалыпты жұмыс істеуіне жауапты. Медицинада калий перманганатының КМnО4 ертіндісі антисептик ретінде қолданыады. Темір препараттары анемияны емдеу қолданылады. Магний қосылыстары ішті өткізгіш, тыныштандырғыш және спазмолитик ретінде қолданылады.
FеSО4 + 2КОН = Fе(ОН)2↓ + К2SО4 Ауада тұнба тез қоңырланады, себебі Fе(ОН)2 оттектің әсерінен Fе(ОН)3–ке дейін тотығады: 4Fе(ОН)2 + О2 + 2Н2О = 4Fе(ОН)3↓ 2. Калийдің гексацианоферраты (III) К3[Fе(СN)6] темір (ІІ) тұздарының ертінділерінен турнбуль көгінің көк тұнбасын түзеді: 3FеSО4 + 2К3[Fе(СN)6] = Fе3[Fе(СN)6]2↓ + 3К2SО4 3Fе2+ + 2[Fе(СN)6]3- = Fе3[Fе(СN)6]2↓
FеSО4 + (NН4)2S = FеS↓ + (NН4)2SО4 Fе2+ + S2- = FеS↓ Тұнба қышқылдарда ериді. Темір (III) Fе2+ катионының реакциялары 1. Сілтілік металдардың гидроксидтері және аммоний гидроксиді темір тұздарының ертінділерінен темір (ІІІ) гидроксидінің қоңыр тұнбасын түсіреді: Fе2(SО4)3 + 6КОН = 2Fе(ОН)3↓ + 3К2SО4 2Fе3+ + ОН- = 2Fе(ОН)3↓ Темір (III) гидроксиді қышқылдарда ериді, сілтінің артық мөлшерінде ерімейді. 2. Калий роданиді КSСN және аммоний роданиді NН4SСN әлсіз қышқылдық ортада темір тұзының ертіндісін қан-қызыл түске бояйды, себебі темір-родан комплекстері түзіледі. Реакция Fе3+ катионын сапалық және сандық түрде анықтау үшін қолданылады. Реакцияның теңдеуі: FеСI3 + 4КSСN ↔ К[Fе(SСN)4] + 3КСI Fе3+ + 4SСN- ↔ [Fе(SСN)4]- Реакция қайтымды, сондықтан анық жүргізу үшін, яғни реакцияның сезімталдығын жоғарлату үшін реактивті артық алу керек. 3. Калийдің гексацианоферраты (II) К4[Fе(СN)6] темір (ІІІ) тұздарының бейтарап және қышқыл ертінділерден ашық көк түсті берлин лазурін тұнбаға түсіреді: 4FеСI3 + 3К4[Fе(СN)6] = Fе4[Fе(СN)6]3↓ + 12КСI 4Fе3+ + 3[Fе(СN)6]4- = Fе4[Fе(СN)6]3↓ Тұнба қышқылда ерімейді, сілтілер әсерінен ыдырайды. Реакция өте сезімтал, сондықтан Fе3+ катионын анықтау үшін кең қолданылады. 4. Аммоний сульфидін (NН4)2S темір (ІІІ) тұзының ертіндісіне қосса темір (ІІІ) сульфидінің қара түсті тұнбасы түзіледі: 2FеСI3 + 3(NН4)2S = Fе2S3↓ + 6NН4СI 2Fе3+ + 3S2- = Fе2S3↓ Тұнба қышқылдарда ериді. 5. Калий және натрий иодидтері қышқылдық ортада темір (ІІІ) тұздарының әсерінен тотығады: 2FеСI3 + 2КI = I2 + 2FеСI2 + 2КСI Реакцияны орындау жолы. Пробиркаға 1-2 тамшы 0,5 н FеСI3 , 2-3 тамшы 1% крахмал клейстерін құйып үстіне 1-2 тамшы 0,5 н КСI қосса, ертінді көк түске боялады реакция нәтижесінде бөлінген йодтың крахмалмен комплекс түзуіне байланысты. Крахмал йодтың спецификалық реагенті болып табылады.Марганец (II) Мn2+катионының реакциялары 1. Сілтілік метадардың гидроксидтері NаОН мен КОН марганец тұздарымен марганец (II) гидроксидінің ақ тұнбасын түзеді: МnSО4 + 2КОН = Мn(ОН)2↓ + К2SО4 Мn2+ + 2ОН- = Мn(ОН)2↓ Ауада тұнба тез қоңырланады МnО2 – не дейін тотығуының салдарынан. 2. Сілтілік ортада сутек пероксиді марганец (II) тұздарын МnО(ОН)2 қоңыр тұнбасына дейін тотықтырады: МnSО4 + Н2О2 + 2NаОН = МnО(ОН)2↓ + Nа2SО4 + Н2О Мn2+ + Н2О2 + 2ОН- = МnО(ОН)2↓ + Н2О Бром суы да осындай әсер жасайды. МnО(ОН)2 тұнбасының бір ерекшелігі Мn(ОН)2-мен салыстырғанда сұйытылған кұкірт қышқылында ерімейді. 3. Қорғасын диоксиді РbО2 концентрлі азот қышқылының қатысында және жылытқанда Мn2+ катионын қызыл-күлгін түсті перманганат қышқылына НМnО4 дейін тотықтырады: 2МnSО4 + 5РbО2 + 6НNО3 = 2НМnО4 + 2РbSО4 + 3Рb(NО3)2 + 2Н2О 2Мn2+ + 5РbО2 + 4Н+ = 2МnО4 - + 5Рb2+ + 2Н2О Тотықсыздандырғыштың, мысалы тұз қышқылының және хлоридтердің қатысында бұл реакция шықпайды. Себебі тұз қышқылы мен оның тұздары қорғасын диоксидімен және түзілген марганец қышқылымен реакцияға түсіп оларды тотықсыздандырады. Марганец (ІІ) иондарының концентрациясы жоғары болса, бұл реакция шықпайды, себебі Мn2+ артық мөлшері марганец қышқылын НМnО4 тотықсыздандырады МnО(ОН)2-ке дейін. Мn2+ катионын МnО4- анионына дейін тотықтыру үшін қорғасын диоксидінен басқа да тотықтырғыштарды пайдалануға болады.
2МnSО4 + 5NаВiО3 + 16НNО3 = = 2НМnО4 + 5Вi(NО3)3 + NаNО3 + 2Nа2SО4 + 7Н2О
Мg2+катиондарының реакциялары1. Сілтілік металдардың гидроксидтері NаОН мен КОН магний тұздарының ертінділерінен ақ тұнба түсіреді: МgSО4 + 2КОН = Мg(ОН)2↓ + К2SО4 Мg 2+ + 2ОН- = Мg(ОН)2↓ Аммоний тұдарының қатысында тұнба толық түзілмейді. Аммоний тұздарының концентрациясы жоғары болса магний гидроксидінің тұнбасы мүлдем түзілмеуі мүмкін, себебі Мg(ОН)2 тұнбасы аммоний тұздарының артық мөлшерінде ериді: Мg(ОН)2 + 2NН4СI = МgСI 2 + 2NН4ОН
МgСI 2 + Nа2НРО4 + NН4ОН = МgNН4РО4↓ + NаСI + Н2О Мg2+ + РО43- + NН4+ = МgNН4РО4↓
жүктеу/скачать 3,62 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
