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


Бірінші, екінші, үшінші аналитикалық топ катиондарының қоспасын жүйелік талдау



жүктеу/скачать 9,86 Mb.
бет43/51
Дата16.04.2020
өлшемі9,86 Mb.
#62755
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   51
Байланысты:
аналит.каз 2018


11.4 Бірінші, екінші, үшінші аналитикалық топ катиондарының қоспасын жүйелік талдау

Қоспаның жеке сынамасына алдын ала зерттеулер жүргізіп, сілтінің көмегімен NH+4 ионын ашып алады. Егер ерітіндіде NH+4 ионы табылған болса, оны ерітіндіден бөліп алу керек, себебі ол К+, Na+ иондарын ашуға кедергі жасайды. Na+ иондарын анықтау үшін ерітіндінің жеке бір бөлігіне КОН немесе К2СО3 қосып қыздырғанда аммиак газы бөлініп кетеді. Ерітіндіні суытып, центрифугалап, тұнбасын бөліп алады. Тұнбада оксидтер, карбонаттар және II-III аналитикалық топтың катиондарының негіздік тұздары, ал центрифугатта К+ және Na+иондары болады. Центрифугатты сірке қышқылымен бейтараптап, қажет болса буландырып, Na+ ионын K[Sb(OH)6] немесе Zn(UO2)3(CH3COO)8 реактивімен анықтайды.



К+ ионын анықтау үшін зерттеліп отырған ерітіндінің бір бөлігіне NaOH немесе Na2CO3 ерітіндісін қосып қыздырып, аммоний ионын аммиак түрінде бөліп жібереді. Центрифугатты СН3СООН ерітіндісімен бейтараптап, қажет болса буландырып, суытып, ерітіндіден К+ ионын NaHC4H4O6, Na3[Со(NО2)6] немесе Na2Pb[Cu(NO2)6] ерітінділерімен микрокристаллоскопиялық реакция арқылы анықтайды.

Келесі сатыда бастапқы ерітіндінің бір бөлігіне 2М НСl қосып II аналитикалық топтың катиондарын нашар еритін хлоридтер түрінде (AgCl, Hg2Cl2, PbCl2) тұнбаға түсіреді. Тұнбаны бөліп алып, II топ катиондарын жүйелік талдайды (2-сызбанұсқа). Ал центрифугатта III топ катиондары (Са2+, Ва2+, Sr2+) және Рb2+ иондары бар, Рb2+ катионы 2М хлорсутек қышқылымен ішінара ғана тұнбаға түсіреді және әрі қарай талдауға кедергі жасайды.

Центрифугатқа 1М H2SO4 мен этанол қоспасының ерітіндісін қосқанда тұнба (BaSO4, SrSO4, CaSO4, PbSO4) түзіледі. Тұнбадағы Рb2+ катионын сілтімен шайып бөліп алады. Қалған тұнбаны III аналитикалық топтың катиондарының қоспасын талдау сызбанұсқасымен анықтайды.

Егер қоспа тұнбасымен болса, тұнбада AgCl, PbCl2, Hg2Cl2, BaSO4, SrSO4, CaSO4, PbSO4. Бұл жағдайда I топ катиондарын жүйелік талда сызбанұсқасымен анықтайды. Содан кейін қоспаның бір бөлігіне концентрлі НС1 ( рН~2) 2М H2SO4 этанол қоспасын қосады. Тұнбада AgCl, Hg2Cl2, РЪС12, PbSO4, BaSO4, SrSO4, CaSO4 болады, ал ерітіндіде I топтың катиондары болады. Тұнбаны центрифугалап ерітіндісінен бөліп алады, центрифугатта I топтың катиондары болғандықтан оны зерттемейді.

Тұнбаны ыстық сумен шайып центрифугалап ерітіндіден Рb2+ ионын KI немесе К2СгО4 реактивімен анықтайды. Егер ерітіндіде Рb2+ катионы анықталса онда тұнбаны ыстық сумен қайта-қайта шаймалап Рb2+ ионына кері реакция көрсеткенге дейін жуады.

Қалған тұнбаны концентрлі аммиакпен өңдейді. AgCl↓ тұнбасы қара түсті [Ag(NH3)2]+ ионын түзіп ериді, ал Hg2Cl2↓ тұнбасы қара түсті NH2HgCl↓ + Hg↓ тұнбасына айналады. Тұнбаның қарайып кетуі Hg22+ иондарының бар екендігінің дәлелі. Тұнбаны центрифугалап бөліп алып центрифугаттан Ag+ ионын HNO3 ерітіндісімен анықтайды.

NH2HgCl↓ + Hg↓ тұнбасын бөліп алу үшін бром суымен НС1 қосып қыздырғанда тұнбасының HgNH2Cl↓ + Hg↓ қоспасы ериді, түзілген ерітіндіні центрифугалап бөліп алады, ерітіндіні әрі қарай зерттемейді. Тұнбада III аналитикалық топтың катиондарының сульфаттары BaSO4, SrSO4, CaSO4 және PbSO4 қалады. PbSO4 тұнбасын 30% CH3COONH4 немесе NaOH ерітіндісімен қыздырады да центрифугалайды. Бұл операцияны Рb2+ кері реакция көрсеткенге дейін қайталайды.



Қалған тұнбаны III аналитикалық топтың иондарын жүйелі талдау сызбанұсқасымен зерттейді.
11.5 Төртінші аналитикалық топтың катиондары

Al3+, Cr3+, Zn2+, Sn2+, Sn (IV), As (Ш), As (V)

IV аналитикалық топ катиондарына р-элементтер: А13+, Sn2+, Sn (IV), As (III,V) катиондары және d-элементтер: Zn2+, Cr3+ катиондары жатады.



Бұл иондар жоғары зарядқа және кіші радиусқа ие болады. Сондықтан поляризациялау қасиеті жоғары болады да, көптеген иондар еритін қосылыстар (гидроксидтер, фосфаттар, сульфидтер және т.б.) түзуге бейім, р-элементтер Sn2+, Sn (IV), As (III,V) иондары және d-элемент Cr3+ ионы аяқталмаған электрондық бұлттарымен тотығу-тотықсыздану реакциясына оңай түседі, сонымен бірге осы топ катиондарын анықтауда және жүйелік талдау жолымен бөліп алу үшін комплекс түзу ( As (III,V) т.б.) реакциясы қолданылады.

IV топ катиондарының гидроксидтері қышқыл мен сілтіде еріп, амфотерлі қасиет көрсетеді. Бұл топтың катиондарына топтық реагент 6М NaOH қатысындағы Н2О2 3% ерітіндісі болып табылады. Топтық реагент әсерінен алғашқыда As (III) және As (V) катиондарға, ал басқа катиондар сәйкесінше гидроксид тұнбаларын түзеді, олар NaOH аса көп мөлшерінде гидроксоиондар [А1(ОН)6]3-, [Cr(OH)6]3-, [Zn(OH)4]2-, [Sn(OH)6]2-, [Sn(OH)6]4- және оксоаниондар AsO33-, AsO43- түзе отырып ериді.



Ерітіндіге қосылған сутек пероксиді сілтілік ортада тотықтырғыш қасиет көрсетіп [Сг(ОН)6]3-, [Sn(OH)6]4- және AsO33- аниондарындағы орталық иондарды жоғары тотығу дәрежесіне ауыстыруға мүмкіндік береді.
Алюминий ионының реакциялары

1.Сілтілермен реакциясы (NaOH немесе КОН)

Алюминй ионы сілтілермен әрекеттесіп, іркілдек алюминий гидроксиді тұнбасын түзеді.

Бұл әрекет сатылап жүзеге асады:

А13+ + ОН- ↔ А1ОН2+,

АlOН2+ + ОН- ↔ А1(ОН)2+,



А1(ОН)2+ + ОН- ↔ А1(ОН)3↓.

Бұл процестің жиынтық теңдеуі:


А13+ + 3ОН- ↔ Al(OH)3↓, .

А1(ОН)з↓ амфотерлі қасиетке ие болады, сол сияқты оның сұйылтылған ерітіндісі келесі тепе-теңдікте болады:




I




3Н2О




II




А13+ + 3ОН-

↔

А1(ОН)3

↔

Н3[А1(ОН)6]

↔

3Н+ +[Al(OH)6]3-







KBOH=3,2·10-34










KHA=4·10-13

А1(ОН)3 тұнбасы қышқылда да, сілтіде де ериді:

Al(OH)3↓ + 3Н+ → А13+ + 3Н2О,

А1(ОН)3↓ + ОН- → [А1(ОН)4]-,

А1(ОН)3↓ + 3ОН- → [А1(ОН)6]3-


Алюминий иондарының сілтінің артық мөлшерімен өзара реакциясы катиондарды жүйелік жолмен талдау және басқа топ катиондарынан айыру үшін қолданылады.

Алюминидің гидроксоанионы [А1(ОН)6]3- (күшті сілтілік ортада) тұрақты. Егер бұл ерітіндіге біртіндеп қышқыл қосса, мәселен тұз қышқылын, онда А1(ОН)3↓ тұнбасы түзіледі:

[Аl(ОH)6]3- + 3Н+ ↔ А1(ОН)3↓ + 3Н2О.

Қышқылды әрі қарай қосуды жалғастырғанда алынған тұнба толығымен ериді.

[А1(ОН)6]3- гидроксоанионы әлсіз қышқылдың аниондары сияқты гидролизденеді. Қыздырған кезде гидролиз жоғарылайды, сондай – ақ NH4C1 кристалын қосқан кезде [А1(ОН)6]3- және NH4+ иондардың гидролиздің күшею нәтижесінде А1(ОН)з тұнбасы түзіліп, қайтымсыз процесс жүреді:



[А1(ОН)6]3- + 3Н2О ↔ Н3[А1(ОН)6] + 3ОН-,

3NH4+ + 3Н2О ↔ 3NH3 ·H2O + 3Н+,

3ОН- +3Н+ ↔ 3Н2О.




Алынған қышқыл тұрақсыз болғандықтан ыдырап кетеді:
Н3[А1(ОН)6] → А1(ОН)3↓ + 3Н2О.




Қорытынды теңдеу:

[А1(ОН)6]3- + 3NH4+ ↔ А1(ОН)3↓ + 3NH3 ·H2O.

Бұл реакция IV аналитикалық топ катиондарының жүйелік талдауында алюминий гидроксидін осы топтың басқа катиондарының гидроксо- оксоаниондарынан ажырату үшін қолданылады.

2. Аммиакпен реакциясы

А13+ ионы аммиак ерітіндісімен әрекеттесіп, алюминий гидроксидінің тұнбасын түзеді:

А13+ + 3NH3·H2O ↔ Al(OH)3↓ + 3NH4+.

А1(ОН)з тұнбасы амфотерлі қасиетке ие болады, сондықтан аммиак ерітіндісінде біртіндеп ериді.

3.Карбонаттармен реакциясы (Na2CO3 немесе К2СОз)

Алюминий тұздары (Na2CO3 немесе К2СО3) карбонат ерітінділерімен өзара әрекеттесіп, гидролиз жағдайында түзілген А13+ и СО32- -иондардың қатысында А1(ОН)3 тұнба түзіледі:

СО32- + Н2О ↔ НСО3- + ОН- (гидролиздің I сатысы) рН ~ 13,

НСО3- + Н2О ↔ Н2СО3 + ОН- (гидролиздің II сатысы) рН ~ 8,2,



А13+ + ЗОН- ↔ Al(OH)3↓.

Реакцияның жиынтық теңдеуі:

2А13+ + 3СО32- + 3Н2О ↔ 2А1(ОН)3↓ + 3СО2↑.

4. Ализаринмен реакциясы

А13+ ионы әлсіз сілтілік ортада ализаринмен әрекеттесіп, аз еритін ашық қызыл түсті «алюминий лагы» деп аталатын ішкі комплексті байланыс түзеді:







Тұнба сірке қышқылында ерімейді.

Бұл реакция алюминий катионын анықтау реакциясы болып табылады.



5.Натрий ацетатының ерітіндісімен реакциясы

Алюминий катионын натрий ацетатымен қосып қыздырғанда алюминийдің негіздік тұзының ақ тұнбасы алынады:

Al3+ + 3CH3COO- +2H2O ↔Al(OH)2CH3COO↓ + 2CH3COOH.


A1(OH)2CH3COO↓ тұнбасы минералды қышқылдарда (НС1, H2SO4, HNO3) және сірке қышқылында, сондай-ақ калий немесе натрий гидроксидтерінде ериді:

А1(ОН)2СН3СОО↓ + 2Н+ ↔ А13+ + СН3СОО- + 2Н2О,

Al(OH)2CH3COO↓ + 4ОН- ↔ [А1(ОН)6]3- + СНзСОО-.

Сондықтан реакция натрий ацетатының артық мөлшерімен және бейтарап ортада жүреді. Бұл реакцияны алюминий ионын анықтау үшін қолданады.

6. Кобальттың тұздарымен реакциясы

Реакция құрғақ әдіспен орындалады. Алюминидің қосылыстарын Co(NO3)2 ерітіндісімен қосып қыздырады, сол кезде ашық көк түсті кобальттың метаалюминаты «тенар көгі» деп аталатын кристалл түзіледі.

А1(ОН)3 + 2Co(NO3)2 → 2Со(АlO2)2 + 4NO2↑ + О2↑ +6Н2О.


Хром (III) иондарының реакциясы

1.Сілтілермен реакциясы (NaOH немесе КОН)

Сг3+ тұздары сілті ерітіндісімен сұрғылт күлгін немесе сұрғылт - жасыл түсті хром (III) гидроксидін түзеді:



Сг3+ + ОН- ↔ СгОН2+,

СгОН2+ + ОН- ↔ Сг(ОН)2+,

Сг(ОН)2++ ОН- — Сг(ОН)3↓.


Бұл процестің қорытынды теңдеуі:

Сг3+ + 3ОН- — Сг(ОН)3↓, .

Сг(ОН)3 гидроксиді - амфотерлі, сондықтан күшті қышқылда және сілті ерітіндісінде ериді:

Сг(ОН)3↓ + 3Н+ → Сг3+ + 3Н2О,

Cr(OH)3↓ + ОН- + [Сг(ОН)4]-,

[Cr(OH)4]- + 2OH- → [CrCOH6]3-,

Cr(OH)3↓ + 3ОН- → [Сг(ОН)6]3-.

Топтық реагент - сутек пероксидінің 3% - тік ерітіндісі [Сr(ОН)6]3- гидроксоанионын CrO42- хромат ионына дейін тотықтырады, осы кезде ерітінді сары түске боялады:

[Cr(OH)6]3- + 2OH--3e- ↔ CrО42- +4H2O
H2O2 +2e- ↔ 2OH-

2

3


[Cr(OH)6]3- + 3Н2О2 → 2СгО42- + 8Н2О + 2ОН-

Бұл реакцияны катион қоспаларының жүйелік талдау жолында Сг3+ ионын анықтау үшін қолданады.

Топтық реагентпен (6М NaOH + 3% Н2О2 артық мөлшері) әсер еткенде Сг3+катиондары келесі өзгерістерге ұшырайды:




Сr 3+

NaOH


→


Сr(ОН)3↓

NaOHарт. →




[Сr(ОН)6]3-

3% Н2О2



→ сілтілік ортада


CrO42-


Бұл айналымдар IV аналитикалық топ катиондарын жүйелік талдауда және хром (III) катиондарын бөліп алуда қолданылады. [Сr(ОН)6]3- ионы бар ерітіндіге қышқыл қосқанда комплексті ион бұзылып Cr(OH)3↓тұнбасы түзіледі:

[Сr(ОН)6]3- + 3Н+ ↔ Сr(ОН)3↓ + 3Н2О.

Қышқылды әрі қарай артық мөлшерде қосқан кезде тұнбаның ерігені байқалады:

Сr(ОН)3↓ + 3Н+ → Сr3+ + 3Н2О.

Ерітіндіні қыздырса немесе NH4C1 кристалдарын қосса [Сr(ОН)6]3- , NH4+ иондарының гидролизденуінің арту салдарынан гидролиз күшейеді де Сr(ОН)3↓ тұнбасы түзіледі:

[Сг(ОН)6]3-+3Н2О ↔ Н3[Сr(ОН)6] + 3ОН-,

3NH4++3H2O ↔ 3NH3 · H2O + 3Н+,

3OH- + 3H+ ↔ 3H2O.



Алынған қышқыл Н3[Сr(ОН)6] тұрақсыз болғандықтан ыдырайды:

H3[Сr(ОН)6]

↔

Cr(OH)3↓ + 3Н2О.

Қорытынды теңдеу былай жазылады:



[Cr(OH)6]3- + 3NH4+ ↔ Сr(ОН)3↓ + 3NH3 ·H2O.

2. Аммиакпен реакциясы

Сг3+ ионы аммиак ерітіндісімен хром (III) гидроксидінің тұнбасын түзеді:



Сr3+ + 3NH3·H2O ↔ Сr(ОН)3↓ + 3NH4+.

Сr(ОН)3 тұнбасы аммоний тұздарында ерімейді, бірақ аммиактың артық мөлшерінде ерігенде нәтижесінде комплекс түзіледі:

Сr(ОН)3↓ + 6NH3 ·H2O ↔ [Cr(NH3)6]3+ + 6Н2О + ЗОН-.

Бұл комплексті катиондар тұрақсыз, қыздырғанда Сr(ОН)3↓ тұнбасын түзеді:

[Cr(NH3)6]3+ + 6Н2О ↔ Cr(OH)3↓ + 3NH4+ + 3NH3 ·H2O.

3. Карбонаттармен реакциясы (Nа2СОз немесе К2СО3)

Сг3+ ионына карбонаттармен әсер еткенде Сr(ОН)3 тұнбасы түзіледі:

2Сг3+ + 3СО32- + Н2О ↔ 2Cr(OH)3↓ + 3СО2↑.

4.Қышқылдық ортада сутек пероксидімен реакциясы

Қышқылдық ортада (H2SO4) Сr3+катиондары Н2О2 - мен әрекеттескенде Сг2О72-дихромат ионын түзеді:



2Сr3+ + 7Н2О - 6е- ↔ Сr2О72- + 14Н+

1

Н2О2 + 2Н+ + 2е- ↔ 2Н2О

3

2Сr3+ + 3Н2О2 + Н2О → Сг2О72- + 8Н+





Сутек пероксиді Сr2О72—ионымен сутек пероксидінің әрі қарай әрекеттесуі нәтижесінде көк түсті хром қышқылы түзіледі:

Сr2О72- + 5Н2О - 8е- ↔ 2Н2СrO6 + 6Н+

1

Н2О2 + 2Н++ 2е- ↔ 2Н2О

4




Сr2О72- + 4Н2О2 + 2Н+ → 2Н2СrO6+ 3Н2О



Сr3+-иондарымен қышқылдық ортадағы Н2О2 - нің өзара әрекеттесуінің жиынтық теңдеуі:



Сг3+ + 4Н2О2 → Н2СrО6+ 2Н+ + 2Н2О.

Хром қышқылы сулы ерітіндіде тұрақсыз, бірақ органикалық ерітінділерде біршама тұрақты. Бұл реакцияны Сr3+ионын анықтау үшін қолданады.

5. Бура перлдерінің түзілуі

Реакция құрғақ әдіспен орындалады. Натрий тетраборатын Na2B4O7 ·10H2O (бура) хромның (III)гидроксидімен балқытқанда изумруд жасыл түсті метаборат Сr(ВО2)3 (бура перлі) түзіледі:


3Na2B4O7 ·10H2O + 2Сr(ОН)3 → 2Сr(ВО2)3 + 6NaBO2 + 13Н2О.


Мырыш ионының реакциялары

1. Сілтілермен реакциясы (NaOH немесе КОН)

Мырыш катиондары сілтілік металдардың гидроксидтері ерітіндісімен әрекеттесіп мырыш гидроксидінің ақ кристалл тұнбасын түзеді:

Zn2+ + 2ОН- ↔ Zn(OH)2↓, ЕК=1,4 l0-17.

Мырыш гидроксиді амфотерлі қасиетке ие болады. Оның ерітіндісінде келесі тепе-теңдік орын алады:




I




Н2О




II




Zn2++ 2OH-

↔

Zn(OH)2↓

↔

H2[Zn(OH)4]

↔

2H++ [Zn(OH)4]2-.







Квон=1,5· 10-9










Кна=7,1· 10-12

Zn(OH)2↓ тұнбасы күшті қышқылдарда және сілтінің артық мөлшерінде ериді:



Zn(OH)2↓ + 2Н+ → Zn2+ + 2Н2О,

Zn(OH)2↓ + 2ОН- → [Zn(OH)4]2-.

Топтық реагент (6М NaOH + 3% Н2О2 артық мөлшерінде) әсерінен Zn2+ катионы мынадай өзгерістерге ұшырайды:




NaOH




NaOH(арт)




Zn2+




Zn(OH)2↓




[Zn(OH)4]2

Мырыш ионының NaOH ерітіндісімен реакциясы катиондарды жүйелік талдау жолында басқа топтардың катиондарынан ажырату үшін қолданылады.

Гидроксоиондар ([Zn(OH)4]2-) күшті сілтілік ортада тұрақты. Ерітіндінің рН-ы төмендеген кезде, мысалы, хлорсутек қышқылын қосқанда алғашқыда мырыш гидроксидінің тұнбасы түзіледі:


[Zn(OH)4]2- + 2Н+ ↔ Zn(OH)2↓ + 2Н2О.

Қышқылды әрі қарай қосқанда Zn(OH)2 тұнба ериді:

Zn(OH)2↓ + 2Н+ → Zn2+ + 2Н2О.

Тетрагидроксоцинкат-ионы [Zn(OH)4]2- әлсіз қышқылдың аниондары сияқты суда гидролизденеді. Бірақ ерітіндіні қыздырғанда және NH4C1 кристалын қосқанда Zn(OH)2 тұнбасының түзілуі жүзеге аспайды, себебі ол аммоний тұздарының ерітінділерінде еріп кетеді:

[Zn(OH)4]2- + 2NH4+ ↔ Zn(OH)2↓ + 2NH3·H2O,

Zn(OH)2↓ + 4NH3 ·H2O ↔ [Zn(NH3)4]2+ + 4H2O +2OH-.

Оның бұл қасиетін IV топтың катиондарының қоспаларын жүйелік талдауда [Zn(OH)4]2- анионын [А1(ОН)6]3- ионынан бөліп алу үшін қолданады.

2.Аммиакпен реакциясы

Мырыш тұздарына аммиактың сулы ерітіндісімен әсер еткенде Zn(OH)2↓ тұнбасы түзіледі:

Zn2+ + 2NH3·H2O ↔ Zn(OH)2↓ + 2NH4+.

Zn(OH)2↓тұнбасы аммиактың артық мөлшерінде ериді:

Zn(OH)2↓ + 4NH3 ·H2O → [Zn(NH3)4]2+ + 4Н2О + 2ОН-.

3. Карбонаттармен реакциясы (Na2CO3 немесе К2СО3)

Zn2+ катионына сілтілік металдардың карбонаттарының ерітінділерімен (Na2CO3 немесе К2СО3) әсер еткенде ақ кристалл мырыш карбонатының негіздік тұзының тұнбасын түзеді:



2Zn2++ 2СО32- + 2Н2О ↔ (ZnOH)2CO3↓ + CO2↑.

Бұл реакция зерттелетін ерітіндіден аниондарды анықтау алдында орындалады.

4. Калий гексацианоферрат(II)-мен K4[Fe(CN)6 ]реакциясы

Zn2+ иондары K4[Fe(CN)6] ерітіндісімен әрекеттескенде ақ тұнба түзіледі:



3Zn2++2K+ + [Fe(CN)6]4- ↔ K2Zn3[Fe(CN)6]2↓

К2Zn3[Fе(СN)6]2 тұнбасы қышқылдарда ерімейді, бірақ сілтілерде мырыштың гидроксокомплексін түзе отырып ериді:

K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ + 12ОН- → 3[Zn(OH)4]2- + 2К+ + 2[Fe(CN)6]3-.

Бұл реакция тұнба түзбейтін иондар А13+ және Сг3+ қатысында K4[Fe(CN)6] ерітіндісімен мырыш ионын анықтауға мүмкіндік береді.

Мырыш ионын анықтауға K4[Fe(CN)6] реагентімен тұнба түзетін Sn2+ және Sn(IV) иондары кедергі жасайды, сондықтан оларды талданатын ерітіндіден бөліп алу қажет. Бұл реакция фармацевтикалық талдауда дәрілік препараттардағы Zn2+ ионын идентификациялауда қолданылады.



5. Сульфидтермен (Na2S )реакциясы

Мырыш катиондары сульфид-иондарымен (S2-) мырыш сульфидінің (ZnS) ақ тұнбасын түзеді:



Zn2+ + S2- ↔ ZnS↓, ЕКZnS =2,5· 10-22.

Тұнба күшті қышқылдарда (НС1 және т.б) ерімтал, бірақ сірке қышқылында ерімейді:

ZnS↓ + 2Н+ → Zn2+ + H2S.

Бұл реакция аниондарды анықтау жолында құрамында күкірт болатын аниондардан ажырату үшін, сондай-ақ фармацевтикалық анализде дәрілік препараттардағы мырыш ионын идентификациялауда қолданылады.

6. Дитизонмен реакциясы

Дитизонның (тиодифенилкарбазон) хлороформдағы немесе төртхлорлы көміртегі ерітіндісі мырыш ионымен алқызыл түсті ішкі комплексті қосылыс түзеді:



Жүйелік талдау жолында мырыш ионын берілген реактивке CrO42- және АsО33- иондары қатысында анықтауға да болады, олар дитизонға әсер етпейді, сондықтан мырыш ионын анықтауға кедергі жасамайды.

Қалайы Sn2 + иондарының реакциялары

1.Сілтілермен реакциясы (NaOH немесе КОН)

Sn2+ ионына сілті ерітіндісі әсер еткенде қалайы (II) гидроксидінің аморфты тұнбасы түзіледі:



Sn2+ + 2OH- ↔ Sn(OH)2↓, 

Қалайы (II) гидроксиді амфотерлі қасиетке ие болады, сондықтан Sn(OH)2↓ тұнбасы күшті қышқылдарда және анионды комплекс [Sn(OH)6]4- түзе отырып сілтінің артық мөлшерінде ериді:

Sn(OH)2↓ + 2Н+ → Sn2+ + 2Н2О,

Sn(OH)2↓ + 4ОН- → [Sn(OH)6]4-.

Топтық реагент Н2О2 3% -тік ерітіндісі қатысында гексагидроксостанит (II)-ионын гексагидроксостанат (IV)-ионына дейін тотықтырады:

[Sn(OH)6]4- -2e↔ Sn(OH)6]2-

H2O2+2e ↔ 2OH-
1

1





[Sn(OH)6]4- + H2O2 ↔ [Sn(OH)6]2- + 2OH-

Жүйелік талдауда топтық реагент(6М NaOH артық мөлшері + 3% Н2О2)әсер еткенде Sn2+ келесі өзгерістерге ұшырайды:




NaOH




NaOHарт




3% Н2О2




Sn2+




Sn(OH)2↓




[Sn(OH)64-




[Sn(OH)6]2-

Бұл реакциялар жүйелік талдауда IV топ катиондарын бөліп алуда қолданылады.

Қалайы (II) гидроксоаниондары тек күшті сілтілік ортада тұрақты. Ерітіндінің рН төмендеген сайын, яғни тұз қышқылын қосқанда қалайы (II) гидроксиді тұнбасы түзіледі:


[Sn(OH)6]4- + 4Н+ ↔ Sn(OH)2↓ + 4Н2О.

Қышқыл қосуды әрі қарай жалғастырғанда Sn(OH)2 тұнбасы ериді:

Sn(OH)2↓ + 2H+ → Sn2+ + 2Н2О.

Гексогидроксостанит [Sn(ОН)6]4- ионы әлсіз қышқылдың анионы сияқты суда гидролизденеді. Ерітіндіні қыздырса немесе NH4CI кристалдарын қосса [Sn(OH)6]4- және NH4+ иондарының гидролизденуінің артуына байланысты, процесс қайтымсыз соңына дейін жүріп, Sn(OH)2↓ тұнбасы түзіледі.

[Sn(OH)6]4- + 4Н2О ↔ H4[Sn(OH)6] + 4OH-,

4NH4+ + 4Н2О ↔ 4NH3 ·H2O + 4Н+,

4ОН + 4Н+ ↔ 4Н2О.

алынған қышқыл тұрақсыз, сондықтан ыдырап кетеді:

H4[Sn(OH)6] ↔ Sn(OH)2↓ + 4Н2О.

Қорытынды теңдеу келесі түрде жазылады:

[Sn(OH)6]4- + 4NH4+ ↔ Sn(OH)2↓ + 4NH3 ·H2O.

2. Аммиакпен реакциясы

Sn2+ ионы аммиак ерітіндісімен әсер еткенде қалайы (II) гидроксидінің тұнбасын түзеді де, реагенттің артық мөлшерінде ерімейді:



Sn2+ + 2NH3 ·H2O ↔ Sn(OH)2↓ + 2NH4+.

  1. Карбонаттармен (Na2CO3 немесе К2СО3) реакциясы

Sn2+ және СО32- иондарын Na2CO3 немесе К2СО3 ерітінділері Sn(OH)2 түрінде тұнбаға түсіреді:

Sn2+ + СО32- + Н2О ↔ Sn(OH)2↓ + СО2↑.

Бұл реакция зерттелетін ерітіндіден аниондарды анықтау алдында жасалады (содалық тартпа).

4. Сынаптың (II) тұздарымен реакциясы

Sn2+ катиондары сынаптың (II) хлориді ерітіндісінде тотығып, Hg2Cl2 ақ тұнбасын түзеді, реакцияны әрі қарай жүргізгенде қара түсті ұсақ дисперсті металдық сынапқа дейін тотықсызданады:



2[HgCl2] + 2е- ↔ Hg2Cl2↓ + 2Сl-

Sn2+ + 6Сl- - 2е- ↔ [SnCl6]2-
1

1





2[HgCl2] + Sn2+ + 4Сl- → Hg2Cl2↓ + [SnCl6]2-


Hg2Cl2↓ + 2e- ↔ 2Hg↓ + 2C1-

Sn2++6Cl- -2e- ↔ [SnCl6]2-
1

1





2Hg2Cl2↓ + 4Сl- → 2Hg↓ + [SnCl6]2-




Бұл реакция Sn2+-ионын анықтау үшін қолданылады.

жүктеу/скачать 9,86 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   51



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет