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

   آزمایش دوم

تجزیه کیفی و شناسایی کاتیون های گروه (II-A)

  مواد و وسایل لازم : 5 لوله آزمایش – همزن شیشه ای – سانتریفوژ – حمام بن ماری – کاغذ متر – نمونه آزمایش – آب مقطر – اسید نیتریک 6 و 16 مولار – اسید کلریدریک 3 و 12مولار – تیو استامید 1 مولار – نیترات آمونیوم 2مولار – سدیم هیدروکسید 6مولار – کلرید قلع 2/0  مولار – سولفات آمونیوم 2 مولار – استات آمونیوم 6 مولار – استیک اسید 6 مولار – پتاسیم کرومات 1 مولار – آمونیاک15 مولار – پتاسیم سیانید 1 مولار- اسید سولفوریک 2 مولار

 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

 تعادل های شیمیایی:

 یک واکنش شیمیایی اغلب قبل از اینکه کامل شود در نقطه ای که هنوز از هر واکنشگر موجود است به نظر می رسد در سطح ماکروسکوپی متوقف شده . در آن نقطه سرعت تشکیل محصول با سرعت تجزیه محصول به مواد اولیه برابر است.در این حالت گفته میشود سیستم در حالت تعادل شیمیایی است.یک سیستم در حالت  تعادل تابع وضعیتی است که بر غلظت های واکنشگر و محصولات حاکم است.

در نوشتن معادله واکنش برای تعادل های شیمیایی از علامت  استفاده میشود که نشان دهنده این است که معادله را میتوانیم هم در جهت رفت بخوانیم و هم در جهت برگشت.یعنی فرآیند مورد نظر برگشت پذیر است.تمام فرآیند های برگشت پذیر تمایل رسیدن به یک حالت تعادلی را دارند . برای یک واکنش برگشت پذیر حالت تعادلی وقتی برقرار میشود که سرعت واکنش رفت و برگشت با هم برابر باشند.

برای مثال واکنش فرضی زیر را در نظر میگیریم:

این معادله را میتوان هم در جهت رفت و هم در جهت برگشت خواند.اگر  و  با هم مخلوط شوند بر هم اثر کرده و  را تولید میکنند.از طرف دیگر از تجزیه نمونه ای از  خالص   و  بدست می آید.اگر  و  را در ظرفی مخلوط کنیم بر هم اثر کرده و  را تولید میکنند. با پیشرفت واکنش غلظت آنها به تدریج کم شده پس سرعت واکنش رفت کاهش می یابد. در شروع واکنش چون  وجود ندارد واکنش برگشت انجام نمی گیرد.ولی این واکنش به محض تولید  دراثر واکنش رفت آغاز میشود.

سرعت واکنش رفت در ابتدا کند است اما پس ازگذشت مدتی سریعتر میشود.با گذشت زمان سرعت واکنش رفت کاهش یافته در عوض سرعت واکنش برگشت افزایش می یابد تا اینکه این دو سرعت با هم برابر شوندو تعادل شیمیایی برقرار شود. زمانیکه یک تعادل شیمیایی برقرار شد غلظت تمام مواد ثابت می ماند و علت این امر هم آن است که ماده ای که با سرعت تولید میشود با همان سرعت  در اثر واکنش برگشت مصرف میشود.

*ثابت بودن غلظت ها در زمان برقراری تعادل ،فقط به خاطر این است که سرعت واکنش رفت و برگشت برابر است نه به خاطر اینکه واکنش متوقف شده.

با فرض اینکه واکنش های رفت و برگشت دارای مکانیسم ساده وتک مرحله ای باشند سرعت واکنشها عبارتند از: