IV аналитикалык топ катиондарына жалпы сипаттама.
Төртінші аналитикалық топтыAl 3+, Sn( II, IV), Cr3+, Zn3+, As(III, V) катиондары құрайды. Бұл катиондар амфотерлі элементтерге жатады. Сондықтан натрий гидроксидінде еритін гидроксидтер түзеді. Топтық реагенті NaOH + H2 O2.
Аяқталған тұрақты электрондық құрылысы түзетін Al3+ және Zn2+ . Сондықтан олар қосылыстарында тұрақты тотығу дәрежесін көрсетеді.
Алюминийдің және мырыштың хлоридтері, нитраттары, сульфаттары, бромидтері суда жақсы ериді.
Хром қосылыстарында3+, 6+ және2+ тотығу дәрежесін көрсетеді. Хромның үш валентті қосылыстары амфотерлі, сол себепті ерітіндінің pH байланысты Cr3+ және CrO2— күйінде болады.Хромның алты валентті қосылыстары анион құрамына кіреді CrO4— немесеCr 2O7—
Хромның нитраттары, хлоридтері, сульфаттары суда жақсы ериді, бірақ гидролизденеді, оның нәтижесінде негіздік тұздар түзіледі. Қалайы қосылыстарында 2+ және 4+ тотығу дәрежелерін көрсетеді, осыған сәйкес екі түрлі оксид түзеді (SnO , SnO2).
Екі валентті қалайының тұздары ауадағы оттектің әсерінен тотығады:
2 SnCl2+ O2+ 2H2 O = 2Sn(OH)2 Cl2
Cуда ерімейтін анализдеуде маңызды роль атқаратын қосылыстарға сульфидтер (SnS, SnS2 ), фосфаттар (Sn3 (PO4)2, Sn3(PO4)4 ,гидроксидтер Sn(OH)2 , Sn(OH)4 және метақалайы қышқылы H 2SnO3 жатады.Өте жиі пайдаланатын тұздар хлоридтер.
Мышяк қосылыстарында 3- , 3+ және 5+ тотығу дәрежесін көрсетеді, осыған байланысты екі оксид As 2O3, As2 O5 түзеді.Тұз қышқылы ерітіндісінде AsCl3, AsCl5 күйінде кездеседі, бірақ бұл күйі тұрақсыз, себебі олардың гидролиздену дәрежесі жоғары:
AsCl3 + 3HOH=H3 AsO3+ 3HCl
2AsCl5 +8HOH=2H3 AsO4+ 10 HCl
V аналитикалық топ катиондарына жалпы сипаттама.
V аналитикалық топтыMg2+ , Sb(III, V), Bi3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+катиондары құрайды. Бұл катиондар периодтық системада әртүрлі топшаларда орналасқан. Атом құрылыстары да әртүрлі. Химиялық реакциялар кезінде ауыспалы тотығу дәрежелер көрсетеді.
Сурьма мен висмут иондарында аяқталмаған 18 электрондық деңгейшелер бар. Бұл амфотерлі иондар, бірақ сілтілер әсерінентұнбаға түсетін болғандықтан Vтопқа қосқан.
Магнийs элемент,ион күйінде 8 электронды деңгейшесі бар. Сілті әсерінен тұнбаға Mg(OH)2түседі.
Магний, марганец, темір сұйытылған HCl, H2SO4 қышқылдар ерітіндісінен сутекті бөліп шығарады.
Fe + 6H 2SO4 = FeSO4 + H2 ↓
Mn+ 2HCl = MnCl2 + H2 ↓
Сурьма мен висмут сұйытылған қышқылдарда ерімейді. Осы топты құрайтын металдар тотықтырғыш металдармен әрекеттеседі:
2 Sb+ 6 H2 SO4 =Sb( SO4)3 +3 SO2 ↑ +6 H2 O
3 Sb + 5 HNO3 =3 HSbO3 + 5NO ↑+ H2 O
FeO Fe(OH)2 негіздік қасиет көрсетеді, сондықтанFeSO4, FeCl2т.б тұздардың су ерітінділерінде гидролиздену процестері баяу жүреді. Fe2 O3 пен Fe(OH)3кейбір жағдайда амфотерлі қасиет көрсетеді , мысалы, NaFeO2, Ba( FeO2)2,Fe (FeO2)2, Fe3 O4 .
Темірдің сульфаттары, хлоридтері, нитраттарысуда жақсы ериді.
Талдауда қолданылатынсурьма қосылыстары: сульфидтержәне сурьма қышқылдарыныңкүміс тұздарыSb2 S3, Sb 2S5,Ag 3SbO3, AgSbO4 , натрий дигидроантимонаты NaH2SbO4.
Топтықреагенті NaOHерітіндісі, оның әсерінен гидроксидтер түзіледі. Fe(OH)2–жасыл,Fe(OH)3 -қоңыр,Mn(OH)2, Bi(OH)3, Sb(OH)3 , SbO(OH)3 , Mg(OH)2 — ақ.
Висмут гидроксидін қыздырғанда тұнба сарғаяды.
Bi(OH)3=BiOOH +H2 O
Топтық реагенттің әсерінен түзілген тұнбалар, реагенттің артық мөлшерінде ерімейді.
VI аналитикалық топ катиондарына жалпы сипаттама.
VI аналитикалық топ катиондарынCu2+, Cd2+, Hg2+, Ni2+, Co2+құрайды. Бұл катиондарға топтық реагент болып аммиак ерітіндісі алынады.Аммиактың эквивалентті мөлшерімен әсер еткенде түрлі түсті тұнбалар түзіледі: ақ түсті –Cd(OH)2, көк түсті -CoOHCl,ашық көк(CuOH)2SO4 , жасыл – Ni(OH)2, ақ –HgNH2Cl .
CoO –жасыл-сұр, Со 2О3 – қоңыр, Со3О4— қара түсті оксидтер түзеді. СоО- қышқылдарда еріп тұздар түзеді. Со2+ хлоридтері, нитраттары, сульфат ацетаттары суда жақсы ериді.
Ni 2.O3— таза күйінде алынбаған, бірақ оның гидроксидін Ni (OH)3алуға болады. Ол үшін Ni(OH)2әрі қарай тотықтырады.
Никельдің хлорид, сульфат, нитрат, ацетат тұздары суда жақсы ериді.
Cu- сыртқы электрондық қабатында электроны бар, бірақ сілтілік металдардан да , күміспен алтынан даөзгеше келеді. Мыстың химиялық қасиеттеріникель қасиетіне ұқсас келеді.Мыс ауыспалы тотығу дәрежесін көрсетеді, екі түрлі оксид түзеді. Cu 2O- қызыл –қоңыр түсті жәнеCuO-қара түсті. Олардың гидроксидтері суда ерімейді, қышқылдармен әрекеттесіп тұздар түзеді. Мыс тұз қышқылында ерімейді, азот қышқылында ериді.Мыстың комплекс түзуқабілеті жоғары.
Hg- екі түрлі оксид түзеді.Hg 2O- қара түсті ұнтақ, HgO- сары түсті( кейде қызыл түсті). Сынаптың тұздары нашар еиді( тек нитраттарда ғана жақсы ериді). Сынап (I),(II) тұздарының судағы ерітінділері гидролизденеді, әсіресе қыздырған кезде.
Cd-бір ғана оксид түзеді CdO, гидроксиді Cd(OH)2
CdO жәнеCd(OH)2 — қышқылдардажақсы ериді, сілтілердеерімейді, демек негіздік қасиеті жоғары. Кадмий тұздарының ішінде сульфт , нитрат, ацетат, галогенидтерісуда жақсы ериді.
IV анаитикалық топкатиондарыныңсапалық реакциялары.
| Анықта-латын
ион |
Реагент | Химиялық реакция теңдеуі | Реакция жүру жағдайы | Аналити-
Калық Эффект |
||||||||
| 1 | Zn2+ | NaOH | Zn2++2NaOH→Zn(OH)3 ↓+Na+ | Ақ тұнба
|
||||||||
| 2 | As3+
|
NaOH
|
As3++6NaOH→ Na3AsO3+H2O+ | |||||||||
| 3 | As5+ | NaOH | +3Na+
As5++7NaOH Na3AsO4+3H2O+ +4Na+ |
|||||||||
| 4 | Al3+ | Co(NO3)2 | 2Al2(SO4)3+2Co(NO3)2→
→ 2Co(AlO2)2 +4NO2↑ +O2↑+ +6SO3 |
|||||||||
| 5 | Сr3+ | H2O2 | Cr3++4OH— →CrO2+2H2O
2CrO2+3H2O+2OH— →2CrO+4H2O |
|||||||||
| 6 | Cr3+
|
KMnO4
|
10Cr3++6MnO4+11H2O→ 5Cr2O7+6Mn2++22H+ | pH>7
|
||||||||
| 7 | Cr3+ | (NH4)2S2O8 | 2Cr3++3S2O82-+7H2O→
Cr2O72-+6SO4+14H+ |
Кат-р
Ag(NO3)2
|
|
|
||||||
| 8 | Zn2+ | K4[Fe(CN)6 | 3Zn2+= 2K++2[ Fe(CN)6]4-
K2Zn3 [Fe(CN)6]2↓ |
Ақ тұнба | ||||||||
| 9 | Zn2+ | дитизон | Малина түс | |||||||||
| 10 | Zn2+ | Co(NO3)2 | Zn(NO3)2+Co(NO3)2 →
CoZnO2↓ +4NO2 ↑+O2↑ |
сарғыш
жасыл түс |
||||||||
| 11 | Zn2+ | Na2S | Zn2++Na2S→ ZnS↓ +2Na+ | Ақ тұнба | ||||||||
| 12 | Sn2+ | Hg2+ | Sn2++4OH— →SnO22-+ 2H2O
SnO22-+Hg2++2OH— → Hg↓ SnO32-+H2O |
Қара тұнба | ||||||||
| 13 | Sn2+ | Bi(NO3)2 | SnO22-+2Bi3++6OH— →2Bi ↓+
+3SnO32-+3H2O |
|||||||||
| 14 | Sn2+ | Mg | H2[SnCl6]+Mg→MgCl2+SnCl2+
+2HCl
|
|||||||||
| Анық-
талатын ион |
Реагент | Химиялық реакция теңдеуі | Реакция жүру жағдайы | Аналити-
Калық эффект |
|
| 15 | As3+ | Na2S | As3++ Na2S→ As2S3 ↓ +Na+ | pH<<7 | Сары тұнба |
| 16 | As3+ | Ag(NO3)2 | Na2AsO3+3Ag(NO3)2→
Ag3AsO3↓ + 3NaNO3 |
pH>7 | Сары тұнба |
| 17 | As3+ | Zn | As3++3Zn+3H+ →AsH3+3Zn2+
AsH3+6AgNO3→ AsAg*3AgNO3+3HNO3 H3AsO3+6Ag↓ |
pH<7 | Ag↓ тұнба |
| 18 | As5+ | Na2S | 2As5++5Na2S→ As2S2+10Na+ | pH <<7 | Сары тұнба |
| 19 | As5+ | AgNO3 | Na3AsO4+ 3AgNO3 →
Ag3AsO4↓+3NaNO3 |
pH>7 | қою шоколад түсті тұнба |
| 20 | As5+ | Мg2+,NH3 | AsO43-+Mg2++NH3→
MgNH4AsO4↓ |
Ақ кристалдық тұнба |
V анаитикалық топкатиондарыныңсапалық реакциялары.
| Анық-
Тала тын ион |
Реагент | Химиялық реакция теңдеуі | Реакция жүру жағдайы | Аналити-
Калық эффект |
||||||||
| 1 | Fe2+ | NaOH | Fe2++ 2OH—→ Fe(OH)2↓ | Жасыл түсті тұнба | ||||||||
| 2 | Fe2+ | K3 [Fe(CN)6] | Fe2++ K3 [Fe(CN)6]→
KFe [Fe(CN)6]↓ |
HCl | Берлин
көкшілі |
|||||||
| 3 | Fe2+ | NH4OH | Fe2++ 2NH4OH → Fe(OH)2↓+
2 NH4 |
pH=12
|
||||||||
| 4 | Fe2+ | H3C-C=NOH
H3C-C=NOH (дмг) |
H3C-C=NOH
Fe2+→ H3C-C=NOH
H3C-C=N-O—HO-N=C-CH3 Fe +2H+
H3C-C=NOH—HO-N=C-CH3
|
pH=9 | Кармин-қызыл түсті | |||||||
| 5 | Fe2+ | Na2S | Fe2++ Na2S →FeS ↓+ 2Na+ | Қара тұнба | ||||||||
| 6 | Fe3+ | K4 [Fe(CN)6] | Fe3++ K4 [Fe(CN)6]→
KFe [Fe(CN)6]↓+3K+ |
Берлин лазурі | ||||||||
| 7 | Fe3+ | KSCN | Fe3++3 KSCN →[Fe(SCN)3] +3K+ | Қышқыл ортада | Қызыл түске боялады | |||||||
| 8 | Mg2+ | Na2HPO4 | Mg2++ HPO42-+NH4OH→
MgHPO4 ↓ +H2O |
NH4OH+
NH4Cl |
Ақкристалдық тұнба | |||||||
| 9 | Mg2+ | С9H6N(OH)
(8-оксихинолин |
Mg2++2 С9H6N(OH)→
Mg(С9H6NO)2 ↓+2H+
|
pH>7 | Сарғыш-жасыл кристалдық тұнба | |||||||
| 10 | Bi3+ | гидролиз | BiCl3+2H2O →Bi(HO)2Cl ↓+2HCl
Bi(OH)2Cl →BiOCl ↓+H2O |
BiOCl↓тұнбасы | ||||||||
| 11 | Bi3+ |
KI |
Bi3++3KI →BiI3 ↓+3K+
BiI3+ KIконц→K [BiI4] |
Қара тұнба BiI3 | ||||||||
| 12 | Bi3+ |
SnCl2 |
2Bi(OH)3+3Na2SnO2 →2Bi ↓+
+3NaSnO3 +3H2O |
Негіздік орта | Қара тұнба Bi↓ | |||||||
| 13 | Bi3+ |
(NH4)2S |
2Bi3++3(NH4)2S→ Bi2S3↓+6NH4+ | Қышқыл ортада | Қоңыр-қара тұнба | |||||||
| Анық-
талатын ион |
Реагент | Химиялық реакция теңдеуі | Реакция жүру жағдайы | Аналити-
Калық эффект |
||||||||
| 14 | Sb3+ | H2O | Sb3+ + H2O →SbO↓ +2H+ | Ақ тұнба | ||||||||
| 15 | Sb3+ | Na2S2O3 | 2 Sb3++ 2 S2O32-+3 H2O→
→Sb2OS2 ↓+ 2SO4 +6H+ |
Қышқыл ортада | Қызыл тұнба | |||||||
| 16 | Sb3+ | H2S | 2 Sb3++3 H2S→Sb2S3↓+6H+ | Қышқыл ортада | Қызғыш-сары тұнба | |||||||
| 17 | Sb5+ | H2S | 2 H[SbCl6]+5 H2S→Sb2S5↓+ +12HCl | Қышқыл ортада | Қызғыш-сары тұнба | |||||||
| 18 | Sb5+ | H2O | H[SbCl6]+ 2H2O→SbO2Cl↓+
+5HCl
|
Ақ тұнба | ||||||||
| 19 | Sb3+ | Fe | Sb3++3Fe→ 2Sb ↓+3Fe2+ | Қара тұнба | ||||||||
| 20 | Mn2+ | PbO2 | 2Mn2+SO4+5 PbO2+6HNO3→
→2HMnO4+2PbSO4+ +Pb(NO3)2+2 H2O |
HNO3 | Малина түске боялады. | |||||||
| 21 | Mn2+ | BiO3 | 2 Mn2++5BiO3+16H+→
→2HMnO4+5Bi3++7 H2O |
Фиолет түсті | ||||||||
| 22 | Mn2+ | S2- | Mn2++ S2-→MnS↓ | Қара тұнба | ||||||||
VІ анаитикалық топкатиондарыныңсапалық реакциялары.
| Анық-
талатын ион |
Реагент | Химиялық реакция теңдеуі | Реакция жүру жағдайы | Аналити-
Калық эффект |
|
| 1 | Сu2+ | OH— | Сu2++2OH— → Cu(OH)2↓ | Көгілдір тұнба | |
| 2 | Cu(OH)2 | NH3 | Cu(OH)2+4 NH3* H2O→
→ [Cu(NH3)4 ]2++2OH—+4H2O
|
сия көк ерітінді | |
| 3 | Cu(OH)2 | H2SO4 | Cu(OH)2+ H2SO4→CuSO4+
2 H2O |
Көкгілдір ерітінді | |
| 4 | Сu2+ | Na2S2O3 | Сu2++ S2O32-→CuS2O3
CuS2O3+ H2O→CuS↓+ H2SO4
|
Қара түсті тұнба | |
| 5 | Сu2+ | Zn0 | Сu2++ Zn0→ Сu0+ Zn2+ | Сu бөлінеді | |
| 6 | Сu2+ | K4[Fe(CN)6] | 2 Сu2++[Fe(CN)6]4-→
Cu2[Fe(CN)6]↓ |
Қызыл-қоңыр тұнба | |
| 7 | Co2+ | NaOH | CoCl2+OH—→CoOHCl↓+Cl—
CoOHCl→Co(OH)2қызғылт |
Сия көк түсті | |
| 8 | Ni2+ | NaOH | Ni2++2OH—→Ni(OH)2↓ | Ашық-жасыл тұнба | |
| 9 | Ni(OH)2 | NH3 | Ni(OH)2+6 NH3→
[Ni(NH3)4]2++2OH— |
Жасыл түсті ерітінді | |
| 10 | Ni2+ | Na2S | Ni2++S2-→NiS↓ | Кара тұнба | |
| 11 | Cd2+ | NaOH | Cd2++2OH—→ Cd(OH)2↓ | Ақ тұнба | |
| 12 | Cd(OH)2 | NH4OH | Cd(OH)2+4 NH3*H2O→
[Cd(NH3)4]2++2OH—+4H2O
|
Түссіз ерітінді | |
| 13 | Hg2+ | NH3 | HgCl2+ 2NH3→HgNH2Cl↓+
+ NH4Cl HgNH2Cl+2NH3+ NH4Cl→ →[Hg(NH3)4]Cl2
|
Тұнбалы ерітінді | |
| 14 | Hg2+ | KI | Hg2++2I— → HgI2↓
HgI2+2KIконц→K[ HgI4] |
Қызыл тұнба |