Іі. Заттың сапалық ҚҰрамын анықтау
Сr3+ катионының сапалық реакциялары
жүктеу/скачать 1,38 Mb.
|
Сапалық анализ. Лаб. (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- 3. Натрий гидрофосфатының Na 2 HPО 4 әcepi
- 4. Аммоний сульфидінің (NH 4 ) 2 S әcepi
- 5. Na 2 CO 3 , К 2 СO
- 6. Сr ( III )-ң Сr(VI) дейін тотығу реакциялары
| 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. 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. 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, H2SО4 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 + 6Н2О → 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 + 3K2SО4 + 6H2SО4 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 + K2SО4 + 2H2SО4 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 H2SО4 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)2SО4+6H2SО4 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 H2SО4 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 суымен (Вr2) 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- + 3Н2О2 → 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. жүктеу/скачать 1,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|