Іі. Заттың сапалық ҚҰрамын анықтау
жүктеу/скачать 1,38 Mb.
|
Сапалық анализ. Лаб. (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- 2. Аммиак ерітіндісі NH 4 OH
- 3. Натрий гидрофосфатының Na 2 HPО 4 әcepi
- 4. Аммоний сульфидінің (NH 4 ) 2 S
- 5. Na 2 CO 3 , К 2 СО 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 карбонаттардың әcepi
| 2SnCl2 + О2 + 2Н2О ↔ 2Sn(OH)2Cl2
Сондықтан бұл ерітінділерге металдық қалайының түйіршіктерін салып қояды; SnCl4 + Sn° ↔ 2SnCl2 Стандартты электрондық потенциалы ESn2+/Sno=-0,14В, сұйытылған қышқылдармен баяу әрекеттеседі: Sn° + 2HC1 = SnCl2 + Н2↑ Сілтілермен әрекеттескенде: Sn° + NaOH + 2Н2О = NaHSnO2 + H2↑ Sn° + ОН- + 2H2O = HSnО2- + Н2↑ Күшән қосылыстарында -3, +3, +5 тотығу дәрежелерін керсетеді. Екі оксид түзеді As2О3, As2О5. Сулы ерітінділерінде As(III), As(V) катиондары бол-майды, олар ерітіндіде анион құрамында болады AsO33-, AsO43-. Тұз қышқы-лымен әрекеттескенде AsCl3, AsCl5 түзіледі, бірақ бұл қосылыстары тұрақ-сыз, бірден гидролизденеді: AsCl3 + 3НОН → H3AsО3 + 3HCl 2AsCl5 + 8НОН → 2H3AsО4 + 10HCl Сілтілік металдар, аммоний арсениттері және арсенаттары суда жақсы ериді, ал басқа металдардан түзілген тұздары және сульфидтері суда нашар ериді. Электрохимиялық кернеу қатарында сутегінен кейін орналасқандық-тан сұйылтылған НС1, H2SО4 қышқылдарында ерімейді, ал концентрлі азот қышқылында ериді: 3As4° + 20HNO3конц + 8Н2О = 12H3AsО4 + 20NO↑ As2S3, As2S5, SnS2 сульфидтері сілтілік металдар, аммоний cульфидтерінде, сілтілерде еріп, тиотұздар түзеді: As2S3 + 3(NH4)2S = 2(NH4)3AsS3 Бұл топ катиондары органикалық және бейорганикалық қосылыстармен көптеген комплексті қосылыстар түзеді. Мысалы, [Zn(NH3)4]2+, Zn[Hg(SCN)4], К2Zn3[Fe(CN)6]2, (C9H6NО)3A1, [Cr(H2О)2Cl2)]Cl, [Sn(C2O4)2]2-. IV-ші топтың топтық реагенті натрий немесе калий гидроксидінің артық мөлшері. Натрий немесе калий гидроксидімен әрекеттескенде, олардың артық мөлшерінде еритін гидроксидтер түрінде тұнбаға түседі (As(III), As(V) катиондарынан басқасы, олар ерітіндіде анион түрінде болады AsO33-, AsO43-). Түзілген гидроксидтері амфотерлі, яғни диссоциацияға ұшыраған кезде ерітіндіде негіздік немесе қышқылдық қасиет көрсетеді. Су молекуласының бөлінуіне байланысты диссоциация кезінде күрделі құбылыс байқалады: Ме3+ + 3ОН- ⇄ Ме(ОН) 3 ⇄ Н2О + МеО2+ + Н+ Бірінші сызба мырыш гидроксидінің диссоциациялануына тән, ал үшінші сызба аммоний мен хром гидроксидтерінің диссоциациялануына ұқсайды. Қышқылдық нұсқа бойынша, гидроксид диссоциациясын қышқыл тежейді және ОН- диссоциацияланбаған су молекуласымен байланысады. Сондықтан да тепе-теңдік сол жаққа қарай ығысады: Аl(ОН)3+ 3НСl →АlСl3 + 3Н2О Аl(ОН)3 + 3Н+→Аl3+ + 3Н2О Күшті негіздік қасиет бойынша диссоциациядан басым болып, сонымен қатар бір мезгілде Н+ ионымен Н2О молекуласын түзеді: NaOH артық мөлшері және Н2O2 қатысында (tоС ): 2СrС13 + 10NaOH + 3Н2O2 = 2Nа2CrO4 + 6NaCl + 8Н2O Сr3+ + 8OН- - 3е → CrO42- + 4Н2O |2 Н2O2 + 2ê → 20Н- |3 2Cr3+ + 16OH- + 3Н2О2 → 2СrО42- + 8Н2O + 6OН- 2Cr3+ + 10OH- + ЗН2O2 → 2СrO42- + 8Н2O SnCl2 + 4NaOH + Н2O2 = Na2SnO3 + 2NaCl + 3H2O Sn2+ + 6OН- - 2е → SnO2-3+ 3Н2O | 2 | 1 Н2O2 + 2е → 2OH- |2 | 1 Sn2+ + 6OН- + Н2O2 → SnO2-3 + ЗН2O + 2OН- Sn2+ + 4OН- + Н2O2 → SnO2-3 + 3Н2O H3AsO3 + 3NaOH + Н2O2 = Na3AsO4 + 4Н2O 3Н+ + AsO33- + 5OН- -2е → AsO43 + 4Н2O |2 | 1 Н2O2 + 2e → 2OН- |2 |1 3H++AsO33-+ 5OH- + H2O2 → AsO43- + 4H2O + 2OH- ЗН+ + AsO33- + 3ОН- + Н2O2 → AsO43- + 4Н2O Сутек пероксидінің әсерінен As(III) → As(V), Cr(III) → Cr(VI), Sn(II) → Sn(IV) дейін тотығады, яғни тотығу дәрежелері артады. Al3+ катионына сапалық реакциялар 1. NaOH, КОН әсері Алюминий ионы сілтілермен әрекеттесіп, ақ түсті қоймалжың А1(ОН)3 тұнбасын түзеді: АlСl3 + 3NaOH → А1(ОН)3↓ + 3NaCl А13+ + 3ОН- → Аl(ОН)3↓ Алюминий гидроксиді амфотерлі қасиет көрсетеді, қышкылдардың әсері-нен және сілтілердің артық мөлшерінде ериді. Сілтілердің артық мөлшерінде гидроксокомлпекс алюминатқа және суға дейін ыдырайтын комплексті қосы-лыс түзіледі: Аl(ОН)3↓ + 3NaOH → Na3[Al(OH)6] Na3[Al(OH)6] → NaAlО2 + 2Н2О + 2NaOH Алюминий гидроксидінің толық тұнуы рН ≈ 5 - 6 болады. Аl(ОН)3 тұнбасы қышқылдарда ериді, аммиакта ерімейді: Аl(ОН)3↓ + 3HC1 → АlС13 + 3H2О Аl(ОН)3↓ + 3Н+ → Аl3+ + 3Н2О NaAlO2 натрий алюминаты NH4Cl катысында қыздырғанда гидролизденіп, Аl(ОН)3 тұнбасын түзеді: NaAlO2 + Н2O + NH4C1 → А1(ОН)3↓ + NaCl + NH3↑ немесе [Al(OH)6]3- + 3NH4+ → А1(ОН)3↓ + 3NH3↑ + 3N2О Тәжірибе: 5-6 тамшы алюминий тұзы ерітіндісіне 1-2 тамшы NaOH немесе КОН ерітіндісін қосып, ақ түсті А1(ОН)3 тұнбаның түзілгенін байқауға бола-ды. Тұнбаны екіге бөліп, біріншісіне 2н NaOH, екіншісіне 2н HC1 ерітіндісін косып, тұнбаның ерігенін байқау керек. 2. Аммиак ерітіндісі NH4OH Аl3+ катионымен ақ қоймалжың тұнба береді: АlCl3 +3NH4ОН → Аl(ОН)3↓+ 3NH4Cl Аl3+ +3NH4ОН → Аl(ОН)3↓ + 3NH4+ Алюминий гидроксиді аммоний тұздарының ерітінділерінде ерімейді. Егер алюминий ерітіндіде алюминат күйінде болса, оны минералды қышқылдар-дың көмегімен ыдыратып, содан соң тұнбаға түсіреді: NaAlО2 + 4HCl → AICl3 + NaCl + 2H2О АlО2- + 4Н+→Аl3+ + 2Н2О AlCl3 + 3NH4OH +А1(ОН)3↓+ 3NH4Cl Аl3++ 3ОН- →Аl(ОН)3↓ Тәжірибе: 2-3 тамшы алюминий тұзы ерітіндісіне 3-4 тамшы NH4OH ерітіндісін қосып, ақ түсті қоймалжың Аl(ОН)3 тұнбасының түзілгенін байқау керек. 3. Натрий гидрофосфатының Na2HPО4 әcepi Алюминий тұзының ерітінділері натрий гидрофосфатымен әрекеттескенде минералды қышқылдарда НС1, HNО3, H2SО4 және сілтілерде жақсы еритін, ал СН3СООН қышқылында ерімейтін ақ түсті алюминий фосфатын түзеді. Тұнба қышқылдарда еритін болғандықтан, сутегі иондарының концентра-циясын азайту үшін натрий ацетатын қосады: АlСl3 + Na2HPО4 → AlPO4↓ + НСl + 2NaCl Al3+ + НРО42- → АlРO4↓ + H+ Тәжірибе: 1-2 тамшы алюминий тұзының ерітіндісіне 1-2 тамшы натрий гидрофосфаты ерітіндісін қосады, ақ түсті тұнбаның түзілгенін байқайды. Қышқылдардағы ерігіштігін тексереді. 4. Аммоний сульфидінің (NH4)2S ерітіндісімен алюминий тұзының ерітін-ділері әрекеттескенде қоймалжың ақ түсті Аl(ОН)3 тұнбасын түзеді: 2АlСl3 + 3(NH4)2S + 6Н2O → 2Аl(ОН)3↓ + 3H2S↑ + 6NH4Cl 2А13+ + 3S2- + 6Н2O → 2А1(ОН)3↓ + 3H2S↑ Аммоний сульфидінің сулы ерітіндісі гидролизге оңай ұшырайды, ерітін-дідегі ОН- иондарының концентрациясы Аl(ОН)3↓ тұнбаға түсу үшін жеткі-лікті болады: (NH4)2S + Н2О ↔ NH4HS + NH4OH NH4HS + Н2О ↔ H2S↑ + NH4OH Тәжірибе: 1-2 тамшы алюминий тұзы ерітіндісіне 1-2 тамшы аммоний немесе натрий сульфиді ерітіндісін қосып, тұнбаның түзілгенін байқау керек. 5. Na2CO3, К2СО3, (NH4)2CO3 карбонаттардың әcepi Алюминий тұзының ерітінділері карбонаттармен әрекеттескенде қоймал-жың ақ түсті Аl(ОН)3 тұнбасы түзіледі: 2АlСl3 + 3Na2CO3 + 3Н2О → 2Аl(ОН)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl 2Аl3+ + 3СО32- + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3СO2↑ Карбонаттар сулы ерітіндісінде гидролизденеді, нәтижесінде ОН- ион-дарын түзеді, яғни ерітіндідегі ОН- иондарының концентрациясы А1(ОН)3↓ тұнбаға түсу үшін жеткілікті: Na2CО3 + Н2О ↔ NaHCО3 + NaOH NaHCО3 + Н2О ↔ H2CО3 + NaOH Тәжірибе: 1-2 тамшы алюминий тұзының ерітіндісіне 1-2 тамшы Na2CО3 немесе К2СО3 немесе (NH4)2CO3 ерітіндісін қосып, тұнбаның түзілгенін бай-қау керек. 6. Ализарин (1,2-диоксиантрахинон С14Н6О2ОН және оның кейбір туын-дылары аммиакты ортада Аl3+-мен өте қиын еритін ашық-қызыл түсті қосылыс түзеді, оны «алюминий лагы» деп атайды. Реакцияны тамшылы әдіспен жасайды: АlСl3 + 3NH4OH → Аl(ОН)3↓ + 3NH4Cl Тәжірибе: Фильтр қағазына АlСl3-ң 1-2 тамшысын тамызып 1-2 минут концентрлі аммиак ерітіндісінің буына ұстайды. Аl3+ катионы А1(ОН)3 гидроксид түрін-де тұнбаға түседі. Пайда болған дақты айналдыра ализарин ерітіндісін тамы-зады да, қайтадан аммиак буында ұстайды. Алғашында күлгін түс пайда бо-лады. Фильтр қағазын кептіріңкіреп барып дақтың үстіне 1-2 тамшы сірке қышқылын тамызап, қайта кептіреді. Дақ ашық-қызыл түске боялады. Аl3+ катионын Cr3+, Zn2+, Sn2+, Fe3+ катиондары бар кезде анықтау өте қиын, сон-дықтан сүзгіш қағазға калийдің (III) гексацианоферратын (K4[Fe(CN)6]) тамызады, осы уақытта кедергі келтіретін катиондардың нашар еритін фер-роцианидтері түзіледі, ал Аl3+ катионы ферроцианид тұнбасын түзбейді. Тү-зілген тұнбада Zn2+, Sn2+, Cr3+, Fe3+ болады, ал А13+ катионы дақтын шеткі жақтарына орналасады. Ары қарай аммиак буында ұстап, ализарин тамызып, жоғарыда айтылған операцияларды қайталау керек. Негізгі түсті байқау үшін жалында ұстау керек, сол кезде ортасы әлсіз сары түске ауысады да, али-зарин лагының түсі ашық қызыл түске ауысады. Реакцияның жүру жағдайы: 1) Реакцияның жүруіне Cr3+, Zn2+, Sn2+, Fe3+ катиондары кедергі келтіреді. жүктеу/скачать 1,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|