Құрамында Al2(SO4)3 (C=0,004 моль/л) + Na
Тұнбалар ерігіштігіне бөгде иондардың, ерітінді қышқылдылығының әсерін көрсетіңіз
жүктеу/скачать 10,11 Mb.
|
аналитика 3 деңгей
| Тұнбалар ерігіштігіне бөгде иондардың, ерітінді қышқылдылығының әсерін көрсетіңіз.
Тұнбаның құрамына кіретін иондарды нашар еритін қосылыс құрамына енгізу тәсілін мынадай реакция мысалымен қарастырайық: Mg(OH)2↓ + 2NH4+ → Mg2+ + 2NH3 . H2O Берілген реакция үшін жалпы тепе-теңдік константасы Бұл шама 1 > KT ≥ 10-4 аралығында болып тұр. Реакция аммоний тұзының артық мөлшері арқылы жүзеге асырылады, нәтижесінде тұнба ериді. Дегенмен мұндай тәсілді Fe(OH)3 тұнбасын еріту үшін қолдануға болмайды, өйткені реакцияның жалпы тепе-теңдік константасы 1 . 10-4 шамасынан аз болады: Fe(OH)3↓ + 3NH4+ → Fe3+ + 3NH3 . H2O Бұл тұнба реагенттің артық мөлшерін қосқанда да ерімейді. Аммоний тұздары қатысында Mg(OH)2 және Fe(OH)3 тұнбаларының әртүрлі еруі аналитикалық химия практикасында Mg2+ және Fe3+ иондарын бір бірінен бөлуде қолданылады. Гидроксидтер тұнбасына бұл кезде NH4Cl ерітіндісін қосады, осы кезде Mg(OH)2 тұнбасы еріп, ерітіндіге өтеді, ал Fe(OH)3 тұнбасы ерімейді, ол сүзгі бетінде қалып қояды. Көптеген әлсіз қышқылдардан түзілген тұздардың тұнбалары минералды қышқылдарда ериді. Суда нашар еритін қосылыстардағы сутегі ионын гидроксид иондарымен байланыстыру арқылы ерітуге болады (су түзіледі) H2SіO3 + OH- SіO32- + 2H2O Mg(OH)2↓ + 2H+ → Mg2+ + 2H2O немесе әлсіз қышқылдардың нашар ерітін тұздарын күшті қышқылдарда ерітуге болады: BaCrO4 +2H+ Ba2+ + H2CrO4 Бұл кезде нашар еритін қосылыс – су түзіледі. Мынадай ережені есте сақтау керек: түзілетін әлсіз электролиттің иондану константасы неғұрлым аз болса, соғұрлым тұнба жеңіл ериді. Мысалы, Mg(OH)2 тұбасы НСІ ерітіндісінде жылдам және толықтай еріп кетеді (NH4Cl ерітіндісімен салыстырғанда). Өйткені судың иондану константасы аммиактың иондану константасына қарағанда біршама аз, яғни К1 > K2 (K1 = EK /K2NH3 .H2O; K2 = EK /K2H2O) Тұнбаның құрамына кіретін иондарды газ бөле ыдырайтын қосылыстарға айналдыру тәсілі басқа тәсілдерге қарағанда жеңілдеу жүзеге асады, өйткені газдың бөлінуі тепе-теңдікті тұнбаны ерітетін бағытқа қарай ығыстырады. Мысалы: CaCO3↓ + 2HCl ↔ CaCl2 + H2CO3; H2CO3 → H2O + CO2↑ Реакция стандартты жағдайда өтеді. Осыған орай әлсіз ұшқыш қышқылдардың тұздары минералды қышқылдарда, жеңіл ериді, мысалы: FeS↓ + 2HCl → FeCl2 + H2S↑; KT = 3,9 . 102 CaCO3↓ тіпті әлсіз сірке қышқылында да жеңіл ериді: CaCO3↓ + 2СH3COOH ↔ Ca(CH3COO)2 + H2CO3; KT = 4,4 . 10-2 Тұнбаның құрамына кіретін иондарды комплексті қосылыс құрамына ендіру әдісінде түзілетін комплексті қосылыстың тұрақсыздық константасының мәні шамалы аз болған жағдайда ғана мүмкін. Күшті қышқылдардың нашар еритін тұздары қышқылдарда ерімейді (BaSO4, AgCІ, SrSO4 және т.б.). Мұндай тұздарды тек қана еритін комплексті қосылыстарға айналдыру арқылы ерітуге болады: AgCІ + 2NH4OH [Ag(NH3)2]CІ +2H2O Реакцияны аммиактың артық мөлшерімен жүргізуге болады. Осындай тәсіл арқылы концентрлі аммиак ерітіндісімен AgBr тұнбасын жартылай, ал AgI тұнбасын мүлдем ерітуге болмайтынын көрсетуге болады: AgBr↓ + 2NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Br-; KTT = 0,7 . 10-5 AgI↓ + 2NH3 → [Ag(NH3)2]+ + I-; KTT = 1,5 . 10-9 Тұнбаның құрамына кіретін иондарды тотықтыру немесе тотықсыздандыру арқылы басқа қосылысқа өткізу. Егер тұнба құрамындағы бір немесе екі ионда тотығу-тотықсыздану реакциясына қатысатын болса, онда тұнба ериді. Мысалы, CuS тұнбасы HNO3 ерітіндісімен әрекеттескенде сульфид-иондарының тотығуы орын алады, осының салдарынан тұнба ериді: 3CuS↓ + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O Бірақ осы еру процесімен қатар күкірттің тұнбаға түсуі қатар жүреді. Кей жағдайларда тұнба келтірілген әдістер бойынша мүлдем ерімеуі мүмкін. Ол жағдайда комбинирленген еріту әдісін пайдаланады, яғни жоғарыда айтылған тәсілдерді бірмезгілде қолданады: тотығу-тотықсыздану, аз ионданатын қосылыстарға өткізу және т.б. Мысалы, HgS тұнбасы қышқылдарда ерімейді, сондықтан НСІ және КІ қоспасын пайдалануға болады: 2HgS↓ + 4HCl + 4KI → H2S↑ + K2[HgI4] + K2[HgCl4] Қиын еритін тұнбаларды ерітуде көбінесе «патша шарабын» қолданады. Аналитикалық химияда кей жағдайда нашар еритін қосылысты келесі нашар еритін қосылысқа өткізу қажет болады. Мысалы, BaSO4 тұнбасын Na2CO3 ерітіндісін қосу арқылы BaCO3 тұнбасына өткізеді. Бұл тұнбаларды ерігіштік көбейтіндісінің мәндері бойынша (ЕКBaSO4 =1,1.10-10, ЕКBaCO3= =1,1.10-9) барий сульфатын карбонатқа өткізу мүмкін емес болып көрінеді. BaCO3 тұнбасы ерігіштік көбейтіндісінің мәні оның иондарының концентрацияларының көбейтіндісінен артқан жағдайда түзіледі, яғни немесе Ba2+- иондарының концентрациясы BaSO4 тұнбасының ерігіштік көбейтіндісі бойынша анықталады: Осылайша BaSO4 тұнбасының ВаСО3 тұнбасына ауысуы үшін яғни Осы өрнекке ерігіштік көбейтіндісінің мәндерін қойсақ: немесе BaSO4 тұнбасының ВаСО3 тұнбасына ауысуы үшін CO32- -иондарының концентрациясы SO42- -иондарының концентрациясынан 73 есе көп болуы тиіс. SO42- -иондарының концентрациясы өте аз (10-5 моль/л), сондықтан одан асып кету әбден мүмкін. Алайда BaSO4 тұнбасының ВаСО3 тұнбасына ауысу реакциясы соңына дейін жүрмейді: BaSO4 + Na2CO3 BaCO3 + Na2SO4 CO32- - және SO42- -иондарының концентрацияларының қатынасы 73-ке тең болғанда, тепе-теңдік орнайды. Өзгерісті толық жүзеге асыру үшін тұнба үстіндегі ерітіндіні құйып алып, тұнбаға Na2CO3 ерітіндісінің жаңа порциясын қосу қажет. Бұл кезде реакция қайта жүреді. Нашар еритін оксидтерді (Al2O3, Cr2O3, FeO, Fe2O3 және т.б.) еріту үшін оларды натрийдің гидросульфатымен NaHSO4 (немесе КHSO4) балқытады. Сондай-ақ калий персульфатымен де (К2S2О7) балқытуға болады. Ол үшін ұсақталған оксидтің 20-50мг мөлшерін микротигельге салып, жақсылап араластырады. Пайда болған қоспаны 7000С-де мөлдір балқыма түзілгенше қыздырады. Егер балқыған масса қатып қалса, онда оны салқындатып, үстіне 3-5 тамшы концентрлі H2SO4 құйып, қайтадан балқытады. Салқындаған балқыманы суда қыздыра отырып ерітеді. Еру процесін жылдамдату үшін үстіне H2SO4 немесе НСІ қышқылынан бірнеше тамшы тамызуға болады. Егер балқыма суда және қышқыл қосқанда ерімесе, онда бастапқы оксидтің құрамында кремний қышқылы немесе силикаттар, не SnO2 не BaSO4, SrSO4, PbSO4, сульфаттары болғаны. Қышқылдарда ыдырамаған кремний диоксиді (SіO2) мен силикаттарды еріту үшін Na2CO3 қосып балқытып, балқыманы қышқылдармен өңдеу әдісін қолданады. жүктеу/скачать 10,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|