Iv аналитикалык топ катиондарына жалпы сипаттама
жүктеу/скачать 23,16 Kb.
|
катиондардың 5аналитикалық тобы
|
IV аналитикалык топ катиондарына жалпы сипаттама. Төртінші аналитикалық топтыAl 3+, Sn( II, IV), Cr3+, Zn3+, As(III, V) катиондары құрайды. Бұл катиондар амфотерлі элементтерге жатады. Сондықтан натрий гидроксидінде еритін гидроксидтер түзеді. Топтық реагенті NaOH + H2 O2.
Мышяк қосылыстарында 3- , 3+ және 5+ тотығу дәрежесін көрсетеді, осыған байланысты екі оксид As 2O3, As2 O5 түзеді.Тұз қышқылы ерітіндісінде AsCl3, AsCl5 күйінде кездеседі, бірақ бұл күйі тұрақсыз, себебі олардың гидролиздену дәрежесі жоғары:AsCl3 + 3HOH=H3 AsO3+ 3HCl 2AsCl5 +8HOH=2H3 AsO4+ 10 HCl Катиондардың бесінші аналитикалық тобы Топ 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. Бесінші аналитикалық топтың катиондарының жеке реакциялары Темір (II) Fе2+ катиондарының реакциялары I. Сілтілік металдардың гидроксидтері NаОН мен КОН темір тұздарының ертінділерінен солғын жасыл түсті темір (ІІ) гидроксидін тұнбаға түсіреді: 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↓ Тұнба қышқылдарда ерімейді, бірақ сілтілердің әсерінен ыдырайды. Бұл реакция темір (II) катионы үшін ең сезімтал реакция болып табылады. Темір тұздарының гидролизін тежеу үшін реакцияны қышқылдық ортада жүргізеді. 3. Аммоний сульфиді (NН4)2S темір (II) катионымен темір сульфидінің қара түсті тұнбасын түзеді: 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.
2Fе3+ + 3S2- = Fе2S3↓ Тұнба қышқылдарда ериді.
Мn2+ + 2ОН- = Мn(ОН)2↓ Ауада тұнба тез қоңырланады МnО2 – не дейін тотығуының салдарынан.
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. Натрий висмутаты NаВiО3 немесе аммоний персульфаты (NН4)2S2О8 Мn2+ катионын қызыл-күлгін түсті перманганат қышқылына НМnО4 дейін тотықтырады: 2МnSО4 + 5NаВiО3 + 16НNО3 = = 2НМnО4 + 5Вi(NО3)3 + NаNО3 + 2Nа2SО4 + 7Н2О Реакцияны орындау жағдайы. Пробиркаға 1-2 тамшы марганец (ІІ) сульфатының ертіндісін орналастырып 4 тамшы 6н НNО3 қосып үстіне натрий висмутатының бірнеше түйіршігін салады. Күлгін-қызыл түстің пайда болғанын бақылайды. Мg2+катиондарының реакциялары 1. 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 2. Натрийдің моногидрофосфаты Nа2НРО4 магнийге тән реактив. Аммоний гидроксиді қосылған магний тұздарының ертінділеріне натрийдің моногидрофосфаты қосылса аммоний-магний фосфатының ақ кристалл тұнбасы түзіледі. МgСI 2 + Nа2НРО4 + NН4ОН = МgNН4РО4↓ + NаСI + Н2О Мg2+ + РО43- + NН4+ = МgNН4РО4↓ Сурет 12. МgNН4РО4·6Н2О кристалдары Реакцияны орындау микрокристаллоскопиялық әдіспен: Зат шынысына 0,5 н МgСI2 –дің 1 тамшысын тамызып жанына 1-2 тамшы реагент қоспасын (Nа2НРО4 + NН4ОН + NН4СІ) орналастырып шыны таяқшамен көрші екі тамшыны бір-бірімен қосып микроскоп арқылы түзілген кристалдар пішінін бақылайды. Мg2+ ионының концентрациясы төмен болса, кристалдар призма пішінді, жоғары болса шоғырланған жұлдызша пішінді болады. Бұл реакция - Мg2+ катионын анықтау үшін қолданылатын маңызды реакция болып табылады. Реакцияны басқа бесінші топ катиондарының қатысында жасауға болмайды. жүктеу/скачать 23,16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|