Іі. Заттың сапалық ҚҰрамын анықтау


Сr3+ катионының сапалық реакциялары



бет37/125
Дата28.02.2023
өлшемі1,45 Mb.
#170468
түріҚұрамы
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   125
Байланысты:
²³. Çàòòû? ñàïàëû? ??ðàìûí àíû?òàó

Сr3+ катионының сапалық реакциялары

Хром екі тұрақты тұз түзеді: хром тотығының тұздары, хром тұзы және екі хром қышқылы. Cr3+ катионы бар т ұз ерітінділері жасыл және күлгін, ал СrO42- - ионы – сары, дихромат ионы Сr2O72+ – сары-қызғылт түсті болады.



  1. NaOH, КОН әсері

Хром ионы сілтілермен әрекеттесіп сұр-жасыл түсті хром (ІІІ) гидроксиді тұнбасын түзеді:
CrCl3 + 3NaOH → Сr(ОН)3+ 3NaCl
Сr3++ 3ОН-Сr(ОН)3
Хром (ІІІ) гидроксиді амфотерлі қасиетке ие болғандықтан қышқылдарда және сілтілердің артық мөлшерінде хромит түзіп NaCrO2 ериді, оның әдемі ашық жасыл түсі болады:
Сr(ОН)3 + 3HСl CrСl3 + 3Н2O
Сr(ОН)3 + 3H+ Cr3+ + 3Н2O
Сr(ОН)3 + NaOH NaCrO2 + 2Н2O
Сr(ОН)3 + ОН- СrO2- + 2Н2О
Хромиттер CrО2- алюминатарға NaAlО2- қарағанда тұрақсыз, қыздырғанда сумен гидролизге түсіп, қайта хром гидроксидін түзеді:
NaCrО2 + 2Н2О Cr(OH)3+ NaOH
CrО2- + 2H2О Cr(OH)3 + OH-
Тәжірибе:
3-4 тамшы СrСl3 ерітіндісіне 1-2 тамшы 2н NaOH ерітіндісін тамызғанда сұр-жасыл түсті хром гидроксиді тұнбасын түзеді.

  1. Қоса тұну реакциясы: NaOH, КОН гидроксидтерімен Zn2+ қатысында хром цинкаты түзіледі, ол тұндырғыш шектен тыс қосылса да ерімейді. Осы тәжірибені жасау үшін 3 тамшы СrСl3, 3 тамшы ZnCl2 және 10-12 тамшы NaOH ерітіндісін тамызып, араластырады.

Тәжірибені жүргізу жағдайлары:
1) Mg2+, Zn2+, Fe2+, Mn2+ катиондары реакцияның жүруіне кедергі келтіреді;
2) NH4OH ерітіндісі Сr3+ катионымен хром гидроксидінің Cr(OH)3 сұр-жасыл түсті тұнбасын береді:
СrСl3+ 3NH4OH → Cr(OH)3↓ + 3NH4Cl
Cr3+ + 3ОН-→ Сr(ОН)3
Аммиак ерітіндісінің артық мөлшерінде хром (ІІІ) гидроксиді толық ері-мейді, тұнба үстінде күлгін (фиолетовый) түсті комплексті тұз түзіледі, бірақ қыздырғанда немесе сұйылтқанда қайта тұнбаға түседі:


Сr(ОН)3 + 6NH3∙H2O [Cr(NH3)6]3+ + 3OH- + 6H2O
Тәжірибе:
3 тамшы СrСl3 ерітіндісіне 3 тамшы 2н NH4OH ерітіндісін тамызғанда сұр-жасыл түсті хром гидроксиді тұнбасын түзеді. Аммоний гидроксидінің aртық мөлшерін қосып және қыздырып байқау керек.
3. Натрий гидрофосфатының Na2HPО4 әcepi
Сr3+ тұзы натрий гидрофосфатымен әрекеттескенде минералды қышқыл-дарда НСl, HNО3, H24 және сілтілерде жақсы еритін, бipaқ СН3СООН қыш-қылында ерімейтін жасыл түсті аморфты хром фосфатын түзеді. Қышқыл-данған ортаны бейтараптау үшін натрий ацетатын косады:


СrСl3 + Na2HPО4 + CH3COONa CrPО4 + 3NaCl + CH3COOH
Cr3+ + HPO42- + CH3COO- CrPO4 + CH3COOH
Тәжірибе: 1-2 тамшы хром (ІІІ) хлориді ерітіндісіне 1-2 тамшы натрий гидрофосфаты ерітіндісін қосады, түзілген аморфты жасыл тұнбаның қасиет-терін зерттейді.
4. Аммоний сульфидінің (NH4)2S әcepi
Сr3+ ионы алюминий ионы сияқты аммоний сульфатымен әрекеттескенде суда нашар еритін Сr(ОН)3 тұнбасын түзеді:


2СrСl3 + 3(NH4)2S + 2О 2Cr(OH)3 + 3H2S↑ + 6NH4Cl
2Cr3+ + 3S2- + 6Н2О 2Cr(OH)3 + 3H2S↑
Сұйылтылған ерітінділерінен коллоидты ерітінді түзіледі, кыздырып NH4Cl қосса Сr(ОН)3 тұнбаға толық түседі.
Тәжірибе: 1-2 тамшы хром (ІІІ) хлориді ерітіндісіне 1-2 тамшы аммоний немесе натрий сульфиді ерітіндісін қосқанда тұнба түзіледі.
5. Na2CO3, К2СO3, (NН4)2СОз карбонаттардың әcepi
Сr3+ ионы карбонаттармен әрекеттескенде суда нашар еритін Сr(ОН)3 түзе-ді:
2СrСl3 + 3Na2CO3 + 3Н2O 2Сr(ОН)3 + 3СO2+ 6NaCl
2Сr3+ + 3СO32- + 3Н2O 2Сr(ОН)3 + 3СO2
Хром карбонаттары оңай гидролизденеді, нәтижесінде ОН- иондары түзі-леді. Түзілген ОН- иондарының концентрациясы ерітіндіден хромды Cr(OH)3 түрінде тұнбаға түсіру үшін жеткілікті.
Тәжірибе: 1-2 тамшы Сr3+ ионы бар epітіндігe 1-2 тамшы Na2CO3 ерітін-дісін қосып, тұнбаның түзілгенін байқау керек.
6. Сr(III)-ң Сr(VI) дейін тотығу реакциялары
Үш валентті хром күшті тотықтырғыштардың КМnО4, (NH4)2S2O8, Н2O2 және Сl2, Вr2 әсерінен алты валентті хромға дейін тотығады және ерітінді сарыға немесе қызыл-сарыға боялады. Егер реакция сілтілік ортада жүрсе хром катионы Сr3+ сары түсті хромат-ионына СrO42- өтеді, ал реакция қыш-қылдық ортада жүрсе хром катионы қызыл-сары түсті бихромат-ионына Сr2O72- өтеді. Бұл сулы ерітінділерінде хром және бихром қышқылдарының иондарының болуымен және ортаның рН байланысты тепе-теңдік оңға немесе солға ығысуымен түсіндіріледі:
Сr2O72- + Н2O → 2Н+ + 2СrO42-
Сілті қосқанда Н+ иондарын бейтараптайды, нәтижесінде тепе-теңдік СrO42- иондарының түзілу жағына ығысады, ал қышқыл қосқанда керісінше тепе-теңдік Сr2O72- иондарының түзілу жағына ығысады.
а) Сr3+ катионы қышқылдық ортада калий перманганатымен КМnО4 Сr2O72- -анионына дейін тотығады:
Калий перманганаты KMnО4 күкірт қышқылы қатысында (қыздыру керек) Сr3+ -ионын дихромат ионға дейін тотықтырады:


5Cr2(SО4)3 + 6KMnО4 + 11H2О → 5H2Cr2О7 + 6MnSО4 + 3K24 + 6H24
10Сr3+ + 6MnО4- + 11H2О → 5Cr2О72- + 6Mn2+ + 22H+
КМnО4 артық мөлшерінде қоңыр түсті марганец қостотығының гидроксиді МnО(ОН)2 тұнбасы (немесе марганецті қышқыл Н2МnО3) түзіледі:


2KМnО4 + 3MnSО4 +7H2О → 5MnO(OH)2 + K24 + 2H24
2MnО4- + 3Mn2+ + 7H2О → 5MnO(OH)2 + 4H+
Күшті қышқылдық орта MnO(OH)2 тұнбасының түзілуіне кедергі келті-реді.
Тәжірибе: Cr2(SО4)3 хром сульфатының ерітіндісінің 4-5 тамшысына 3-4 тамшы H24 күкірт қышқылын және 10 тамшы 0,1н КМnО4 калий перман-ганатын тамызып, су моншасында қыздырады. Малина түстің сары-қызғылт түске боялғанын байқауға болады.
ә). Сr3+ катионының дихромат-ионға Cr2О72- тотығуы аммоний персульфатының әсерінен қышқылдық ортада дихромат-ион түзе жүреді, ерітінді сары-қызғылт түске боялады:


Cr2(SО4)3+3(NH4)2S2О8+7H2О → H2Cr2О7 +3(NH4)24+6H24
2Cr3+ + 3S2О82- + 7Н2О Cr2О72- + 6SО42- + 14Н+
Тәжірибе жүргізу жағдайы:
1) реакцияны жеткілікті түрде қышқылдық ортада жүргізу керек, рН = 1-2;
2) реакцияның жүруін қыздыру арқылы жылдамдату керек;
3) тотықсыздандырғыш иондар реакцияның жүруіне кері әсерін тигізеді;
4) күміс (І) тұздары реакцияның жүруін тездетеді (катализатор ролін атқарады).
Тәжірибе: Сынауыққа 5-6 тамшы аммоний персульфатын (NH4)2S2O8 тамызып, оған 2н H24 күкірт қышқылынан 1 тамшы және AgNО3 күміс нитратынан 1 тамшы тамызады (катализатор), содан соң 2-3 тамшы Cr2(SО4)3 хромсульфатын немесе Cr(NО3)3 хром нитратын қосады. (Хром хлоридін алуға болмайды). Сынауықты су моншасында қыздырғаннан соң Сг2О72-анио-нының түзілуі нәтижесінде ерітінді сары-қызғылт түске айналады.
б). Cr3+ ионын сілтілік ортада бром суыменr2) тотықтыру:


2СrСl3 + 3Вr2 + 16NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 6NaCl + 8Н20
2Cr3+ + 3Br2 + 16OH- → 2СrO42- + 8Н2O + 6Вr-
Тәжірибе: Хром(ІІІ) тұзы ерітіндісінің 2-3 тамшысына 2н NaOH ерітіндісін тамшылатып түзілген тұнба Сr(ОН)3 толық ерігенше қосады. Содан кейін 8-10 тамшы тотықтырғышты (3% Н2O2 немесе Вr2) қосып, ерітіндінің жасыл түсі (СrO2-) сары түске (СrO42-) өткенше қыздырады. Түзілген СrO42- -ионын Ва2+ ионы арқылы тексеруге болады, сары түсті ВаСrO4 түзіледі.
в). Сr3+ ионын сілтілік ортада Н2О2 қатысында тотықтыру:


CrCl3 + 3NaOH → Сr(ОН3↓+ 3NaCl
Сr(ОН)3 + NaOH → NaCrО2 + 2H2О
2NaCrО2 + 3H2О2 + 2NaOH → 2Na2CrО4 + 4H2О
немесе
2СrСl3 + 10NaOH + 3Н2О2 → 2Na2CrО4 + 6NaCl + 8Н2О
2Cr3+ + 10ОН- + 2О2 2СrO42- + 8Н2О
Тәжірибе: Хром (ІІІ) тұзының ерітіндісінің 2-3 тамшысына 4 тамшы 2 моль/л NaOH ерітіндісін қосады, оған 2-3 тамшы 3% сутектің асқын тотығын Н2О2 тамызып, жасыл түс сары түске ауысқанша қыздыру керек. СrO42- ионының қатысында тұнбаның үстіндегі ерітінді сары түске боялады.
Реакцияның жүру жағдайы:
1) Сr3+ -тің СrО42- -ионына тотығуы сілтілік ортада жүруі қажет.
2) СrО4- -тің Н2СrО6 айналуы қышқылдық ортада жүруі қажет. Хромды осы реакция бойынша анықтауды барлық аналитикалық топ катиондарының қатысында жүргізуге болады.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   125




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет