Тақырыбы: Химиялық талдауда органикалық реагенттерді қолданудың теориялық негіздері. Экстракция мақсаты
жүктеу/скачать 139,95 Kb.
|
14 сабақ практ
- Бұл бет үшін навигация:
- ДӘРІС ЖОСПАРЫ
- ДӘРІСТІҢ ҚЫСҚАША МАЗМҰНЫ
|
ТАҚЫРЫБЫ: Химиялық талдауда органикалық реагенттерді қолданудың теориялық негіздері. Экстракция МАҚСАТЫ: Негізгі органикалық реагенттермен және олардың қоспалар талдауында қолданылуымен танысу. Экстракцияның негізгі түсініктері және заңдарымен танысу, оларды талдауда қолдануға үйрену. ДӘРІС ЖОСПАРЫ: Органикалық реагенттердің жалпы сипаттамасы. Органикалық реагентердің типтері. Органикалық реагенттермен комплекс түзу қабілетіне қарай металл иондарының жіктелуі. Талдауда қолданылатын органикалық реагенттердің спецификалығы. Экстракция, экстрагент, экстракт, негізгі ұғымдары. Экстракцияның негізгі сандық сипаттамалары. Экстракцияның жіктелуі және механизмі. ДӘРІСТІҢ ҚЫСҚАША МАЗМҰНЫ Органикалық реагенттер (ОР) деп органикалық және бейорганикалық қосылыстармен әртүрлі аналитикалық қасиеттері бар қосылыстар түзетін реагенттерді айтады. ОР-ді аналитикалық химияда пайдаланудың негізін құраған орыс ғалымдары М.А. Ильинский және Л.А. Чугаев. ОР негізгі қасиеттерінің бірі комплекс түзуі. Түзілген комплекстердің тұрақтылығы келесі жағдайларға: 1) донор атомының электрондық құрылысына, оның лиганда молекуласында орналасуына; 2) лиганданың хелатты сақиналар түзу қабілетіне; 3) стерикалық факторларға тәуелді. Металл ионының әртүрлі лигандаларымен әрекеттесу қабілеті келесі жағдайлармен: 1) иондық потенциалмен , ион зарядының оның радиусына қатынасымен; 2) электрондық құрлысымен; 3) стереохимиясымен анықталады. Циклдің мөлшері. Көптеген ОР-гі электрондоноры атомдары O, S, N болып табылады, олар хромоформ топтарының құрамына кіреді, хромоформ топтары ОР-ге: 1) спецификалық; 2) сезгіштік; 3) түс; 4) хелатты сақиналар түзу – төрт, бес және алтымүшелі комплексті қосылыстар түзу қасиеттерін береді. Жалпы хромоформды топтар: >C=C<, C=О < C=S < CH=N < N=N < -N=N- < -N=О < NO2 карбонил тион азометин азо азокси нитрозо нитро Төртмүшелі хелатты циклды қосылыстарды келесі d -элементтері түзеді: d – орбитальдары толған иондар Ag, Hg, Cd, Zn, Bi, Cu, Ni, Co, Pd Бұлар: дитиокарбаминаттар, дитиофосфаттар, тиомочевина Бесмүшелі хелатты циклды қосылыстарды функционалды топтарының құрамында O, O-, N, N-, S, S- бар лигандалар мен d-элементтері түзеді: Мысалы: N=N- Чугаев реактивімен Ni, Pd-ді ашады. Алтымүшелі хелатты циклді қосылыстар екіге бөлінеді: донор атомы «O» болатын; донор атомы -O-N- болатын. ОР түсін арттыратындар: 1) ионогенді топтар – электрондоноры -NH2, - OH, - SH; 2) ионоргенді топтар – электрон акцепторы -NO2, >C=О, , нитробензол нитрофенол Бұларды ауксохромдар деп атайды. Металл ионының табиғаты. Пирсон теориясы бойынша металл иондарын (электронакцепторлар) қатты және жұмсақ қышқылдар деп, ал лигандаларды (электрондонорлар) қатты және жұмсақ негіздер деп екіге бөледі.
Жұмсақ қышқыл жұмсақ негіздермен және қатты қышқыл қатты негіздермен тұрақты комплекстер түзеді. Стерикалық эффектілер. Реагенттің молекуласындағы донор атомдары әртүрлі қоршауда болуы мүмкін, қоршауды өзгерткенде комплекстің тұрақтылығы төмендейді кейде тіптен комплекс түзілмеуі де мүмкін. Орынбасушылардың донор атомына жақын орналасуы комплекс түзуші металдың оңтайлы координациясына кедергі келтіреді. Стерикалық эффектілер хелат түзетін лигандасы бар комплекстерде байқалады, бұл ОР талғағыштығына әсер етеді. Хелаттық эффект – бұл циклдің түзілуі, комплекстің тұрақтылығын артырады. Бұл жағдайда лигандалардың тебілеуінен, деформациялануынан, лигандалар тұрақтанады. ОР түрлері. ОР-дің металдармен химиялық байланысының табиғатына қарай олар үш топқа бөлінеді: 1) ионды ассоциаттар; 2) ішкі комплексті қосылыстар; 3) хелатты қосылыстар. Ионды ассоциаттар – негіздік қасиеті бар органикалық бояғыш заттардың ацидокомплекстің анионымен әрекеттесуінен түзеледі. Мысалы:
Ацидокомплекстердің аниондары: Ішкі комплексті тұздар – анықталатын металл иондарының құрамында -СООН функционалды тобы бар қышқылдық қасиет көрсететін органикалық лигандалармен әрекеттесуінен түзіледі. Қосылыстардың бұл түрі комплекс түзуші - металл катионы органикалық қосылыстың тұз түзуші функционалды тобынан Н+ ионын ығыстыру нәтижесінде түзіледі. Тұз түзуші функционалды топтар: -COOH, -OH, =NOH, -NH2, =NH, ≡N, -SO3H т.б. Ішкі комплексті қосылыстың құрамына және комплекс түзуші ионның лигандамен байланысу табиғатына қарай үш топқа бөлінеді: а) ішкі комплексті тұздар – бейэлектролиттер, сыртқы координациялық сферасы болмайтын комплекстер. Мысалы, аминсірке қыщқылының мыс(ІІ) тұзы: Мыс(ІІ) катионында - Cu2+: 1) төрт координациялық орын бар; 2) барлық орындар бос емес; 3) суда нашар ериді; 4) H2S-пен әрекеттеспейді CuS↓ қара түсті тұнбасы түзілмейді (Кs(CuS)=6,3∙10-26 мәні өте кіші болса да), демек комплекс өте тұрақты. Ішкі комплексті тұздарды – бейэлектролиттерді d-, p- элементтері - Cо, Ni, Pb (дитизон) түзеді. Бұлар органикалық еріткіштерде – CHCl3, CCl4 жақсы ериді, бояуының түсі қанық, сезгіштігі және селективтігі жоғары, оңай буға айналады. Осы тиімді қасиеттеріне орай, олар жүйелік талдауда иондарды ашуда, бөлуде, экстракциялауда жиі пайдаланылады. Ішкі комплексті қосылыстар – электролиттер: Лигандалар – органикалық қышқыл аниондары (лимон, қымыздық, шарап, салицил т.б.). Комплекс – анионды, сыртқы сферасы Н+ және К+. Артықшылығы: 1) суда жақсы еритін комплекстер; 2) сілтілік ортада ауыр металдарды еріген күйде ұстау үшін пайдаланылады. Комплекс түзуші ион күрделі молекуланың ішіне орналасады, сондықтан оларды сациналы комплекстер деп атайды. Комплекс ионының заряды комплекс түзушінің зарядына (Cu2+) тең. Бұл қосылыста КТ ионмен лигандалар тек координациялық байланыспен жалғасады. Лиганданың металмен байланыс саны неғұрлым көп болса, соғұрлым комплекс тұрақты болады, хелаттық эффект жоғары болады. Мұндай сақиналы қосылыстардың түсі болады. Ag+, Cо2+ қосылысы – қызыл; Cu2+, Hg2+ - сия түсті тұнба; қызыл тұнба; сия түсті. Қорытынды: Реакцияның жүру жағдайын, әрекеттесуші заттардың концентрациясын, температураны, ертінді рН-ын, тұнбаны еріту және түзілу жағдайын өзгертіп, сорбция, ионалмасу процестерін пайдаланып әрбір элементті органикалық реагентпен анықтауға ерекше жағдай туғызуға болады. ОР спецификалығы: 1) Диметилглиоксим – Чугаев реактиві, нашар еритін кристалдық боялған тұнбалар түрінде Ni2+, Cu2+, Pb2+ иондары анықталады. 2) Ализаринмен аммиакты ортада алюминий ионы нашар еритін ашық-қызыл түсті «алюминий лагы» деп аталатын қосылыс түзеді. 3) Дитизон көптеген катиондармен нашар еритін түсті тұнбалар, ішкі комплексті қосылыстар түзеді, мысалы Ag+ - күлгін түсті, Pb2+ қанық қызыл түсті. 4) Ильинский реактиві – α-нитрозо-β-нафтол кобальт ионымен нашар еритін қызыл-қоңыр түсті тұнба түзеді. жүктеу/скачать 139,95 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||