جزوه آزمایشگاه شیمی عمومی ۲ : تجزیه کیفی و شناسایی کاتیون های گروه (III-A)

آزمایش چهارم

جزوه آزمایشگاه شیمی عمومی ۲ : تجزیه کیفی و شناسایی کاتیون های گروه (III-A)

وسایل لازم: ۴ لوله آزمایش – همزن شیشه ای – سانتریفوژ – حمام بن ماری – کاغذ متر – نمونه آزمایش – آب مقطر – اسید کلریدریک غلیظ – تیو استامید ۱ مولار – استیک اسید ۱۶ مولار – آمونیاک ۳ و۱۵ مولار – آب اکسیژنه ۳ درصد – نیترات آمونیوم ۲مولار – کلرید آمونیوم اشباع –  سدیم هیدروکسید ۶ مولار –  اسید نیتریک ۱۶ مولار –  پتاسیم نیتریت ۶ مولار – سدیم بیسموتات – پتاسیم تیوسیانات – آمونیوم تیوسیانات – سدیم فلوراید – دی متیل گلی اکسیم

هدف آزمایش:هدف از این آزمایش تشخیص ، شناسایی و جداسازی کاتیون های گروه  از بین سایر کاتیون ها،آشنایی با ترکیبات کاتیون های گروه  ، بررسی اینکه این کاتیون ها در چه محلولهایی و تحت چه شرایطی حل شده یا رسوب میکنند و … میباشد.

آزمایشگاه تجزیه کیفی

مقدمه

گروه  شامل کاتیون های  میباشد. برای شناسایی و تجزیه کاتیون های این گروه لازم است که اولا غلظت یون سولفید زیاد بوده ، ثانیا  هم بالا بوده و نسبتا قلیایی باشد.

*    را  نسبتا قلیایی یا آمونیاکی  ،   را  اسیدی یا استیک اسیدی میگویند

در اثر افزودن  با لوله آزمایش و برقرار کردن شرایط نسبتا قلیایی تمام کاتیون های فوق رسوب سولفید تولید کرده به جز نیکل ، آلومینیوم ، کرم که رسوب آنها بصورت  تشکیل میشود.

برای شناسایی و تجزیه بهتر کاتیون های گروه  ، این گروه را به دو زیر گروه  و  تقسیم میکنیم.

کاتیون های گروه :

کاتیون های گروه:

واکنش های تعادلی کاتیون های گروه  به شرح زیر است :

خواص کاتیون های گروه  

آهن

آهن در ترکیبات خود معمولا به دو حالت  و  وجود دارد.بیشتر متداول است چون  در معرض هوا و در آب اکسید میشود.نمک های  آبدار بوده و دارای رنگهای مختلف هستند.در محلول اسید نیتریک یون آهن  بصورت  آبپوشیده شده وبیرنگ است اما درآبکافت در سیستم های با اسیدیته کمتر گونه های ترکیباتی با رنگ زرد و کهربایی تولید میکنند.

آهن در هردو حالت اکسایش خود یون کمپلکس های زیادی تشکیل میدهدکه پایدارترین آنها  و  هستند.

واکنش های

۱.با هیدروژن سولفید:یون سولفید در محلولهای نسبتا قلیایی ،  سیاه را رسوب میدهد

سولفید آهن در   مولار براحتی حل میشود.که این دلیل بر این است که این سولفید در محیط های اسیدی رسوب نمیکند

۲.با سود و آمونیاک :هر دو این معرف ها باعث رسوب  میشوند.این رسوب حالت ژلاتینی داشته و رنگ آن قرمز – قهوه ای است .  براحتی در اسید حل میشود اما در مازاد  و  محلول نیست.

۳.با پتاسیم تیوسیانات : اگر محلولی شامل یون  باشد با این معرف تشکیل یون کمپلکس  قرمز را میدهد.

واکنش فوق یک آزمایش حساس برای تجزیه و شناسایی  است که در آن سایر کاتیون ها تداخلی ندارند.

۴.با عوامل کاهنده:یون  به سادگی با هوا به  اکسید میشود. اگر اکسید سریع لازم باشد میتوان از آب اکسیژنه و اسید نیتریک استفاده کرد