Үшінші топтың катиондарын тұнбаға түсіру

0

Катиондардың бірінші аналитикалық тобы

Бірінші аналитикалық топтың катиондарына K+, Na+, NH4+ жатады. Басқа
топтардың катиондарынан айырмашылығы барлық натрий, калий және аммоний
тұздары суда жақсы ериді. 1-ші топ катиондарының қосылыстары түссіз болады.
Аалитикалық белгісі олардың топтық реактиві болмайды. Аммоний тұздары
тұрақсыз және қыздырған кезде оңай айырылады. Бұл қасиетті бірінші топтың
катиондары тұздарынан аммоний тұздарын бөлу алуда қолданады.
Натрий және калий кең таралған элементтерге жатады. Адам ағзасында
натрий еріген тұздар түрінде (хлорид, фосфат және гидрокарбонат) көбіне
жасуша сыртындағы сұйықтықта: қан плазмасында, лимфа және ас қорыту сөлінде
болады. Қанның осмостық қысымын негізінен натрий хлориді ұстап тұрады. Сол
сияқты калий ағзаның барлық ұлпалар құрамында болады. Кейбір биохимиялық
процестерде калий ионы маңызды роль атқарады, жүрек қалыпты жұмыс істеу
үшін қандағы калийдің концентрациясын анықтау қажет.
Натрий, калий және аммоний қосылыстары фармацияда қолданады. Натрий
хлориді физиологиялық ерітінділердің және қан алмастырғыштардың құрамына
кіреді, сол сияқты әр түрлі дәрілік препараттарды дайындау кезінде қосымша
зат ретінде пайдаланады. Асқазан сөлінің қышқылдылығы жоғарлағанда NaHCO3
натрий гидрокарбонатын қолданады. Ревматизмді емдеу кезінде натрий
салицилаты қолданылады. Аммоний хлориді диуретик (несеп айдағыштар) және
қақырық түсіретін дәрі-дәрмектер ретінде қолданылады. Аммиактық судағы 10%-
тік ерітіндісі (мүсәтір спирті) аурудың естен тану күйін қалпына келтіру
үшін қолданады.
Жеке реакцияларды орындау кезінде зертханалық дәптерге төменде
көрсетілген таблица үлгісі бойынша толтыру қажет.
ЖАЗУ ТҮРІ
Анықталатын Реакция Реактив Байқалатын Реакция
катион жағдайы өзгерістер теңдеулері

Калий катионның (K+) реакциялары

1. Жалынның боялу реакциясы. Калийдің ұшқыш тұздары жалынды күлгін
түске бояйды. Берілген реакция фармакопеялыққа жатады.
2. Шарап қышқылы Н2С4Н4О6 немесе натрий гидротартраты NaНС4Н4О6 калий
ионның жеткілікті концентрациясы кезінде ерітіндіде калий гидротартыратының
ақ түсті кристалды тұнбасы түзіледі.

KCl + Н2С4Н4О6 = KНС4Н4О6↓ +HCl

Тұнба минералды қышқылдарда ериді. Реакцияны бейтарап немесе әлсіз
қышқыл ортада суықта жүргізеді және пробирка қабырғасын шыны таяқшамен
үйкеу арқылы. Аммоний ионы анықтауға кедергі жасайды себебі ол реактивпен
ақ кристалды тұнба түзеді. Реакция сезімталдығы аз және фармакопеялыққа
жатады.
3. Na3[Co(NO2)6] натрий гексанитрокобальтатын (III) бейтарап немесе
әлсіз қышқыл ерітіндісінен сары кристалды калий-натрий гексанитрокобальтаты
(III) тұнбасы түзіледі:

Na3[Co(NO2)6] + 2KCl = K2Na[Co(NO2)6]↓ + 2NaCl

Кедергі жасаушы иондар аммоний ионы балып табылады. Бұл реакцияның
сезгіштігі өте жоғары және калий ионы үшін неғұрлым тән реакция. Реакция
фармакопеялыққа жатады.
4. Микрокристаллоскопиялық реакция –натрий, қорғасын және мыс (II)
бірлескен нитриты Na2PbCu(NO2)6 калий тұздармен әрекеттесіп, өзіне тән
коңыр немесе қара түсті куб тәрізді кристалдар түзеді:

2KCl + Na2PbCu(NO2)6 = K2PbCu(NO2)6 + 2NaCl

Кедергі жасаушы иондар аммоний ионы балып табылады.

Натрий катионның (Na+) реакциялары.

1. Жалынның боялу реакциясы. Натрий тұздары жалында сары түске бояйды.
Реакция өте сезгіш және тән, фармакопеялыққа жатады.
2. K[Sb(OH)6] калий гексагидроксистибиаты (V) натрий тұздарымен
бейтарап және әлсіз сілтілік ортада баяу түзілетін ақ кристалды тұнба
береді.

NaCl + K[Sb(OH)6] = Na[Sb(OH)6]↓ + KCl

Реакцияны қышқылдық немесе күшті сілтілік ерітіндіде жүргізуге
болмайды. Қыздыру кезінде тұнба ерігіштігі жоғары болғандықтан, реакцияны
салқындату кезінде жүргізіледі, пробирка қабырғасын шыны таяқшамен үйкеу
арқылы. Кедергі жасаушы иондар аммоний ионы балып табылады.
3. Микрокристаллоскопиялық реакция UO2(CH3COO)2 уранилацетаты натрий
тұздары ерітіндісінде сарғыш кристалды натрий уранилацетатын
Na[UO2(CH3COO)3] түзеді. Реакция фармакопеялыққа жатады.

NaCl + UO2(CH3COO)2 + CH3COOH = Na[UO2(CH3COO)3] + HCl

Аммоний ионның (NH4+) реакциялары

1. NaOH және КOH сілтілерді аммоний тұздарының сулы ерітіндісіне
қосқанда, аммиак бөлінеді:

NH4+ + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O

Ерітіндіні қыздыру кезінде ұшқыш аммиак бөлінеді. Бөлінген аммиакты
лакмус қағазы көмегімен байқауға болады. Ол лакмус қағазын көк түске
бояйды. Реакция фармакопеялық.
2. Несслер реактиві (K2[HgI4] пен KOH қоспасы) аммоний тұздарымен қызыл-
қоңыр түсті тұнба береді:

2K2[HgI4] + 4KOH + NH4Cl = [Hg2ONH2]I↓ + 3H2O + 7KI + KCl

Реакцияны реактивтің артық мөлшерінде жүргізу шарт, себебі тұнба
аммоний тұздарында ериді. Реакция өте сезімтал. Ерітіндінің қанық боялуы
аммоний ионның концентрациясына байланысты.

Бірінші аналитикалық топ катиондар қоспасының анализі

1. NH4+ ионның қатысын зерттеу. Бірінші зерттеу аммоний ионына
жүргізіледі, себебі K+ және Na+ иондарын ашуға кедергі жасайды.
Пробиркаға 1-2 тамшы зерттелетін ерітіндіні және 3-4 тамшы Несслер
реактивін қосады. Қызыл-қоңыр тұнба түсуі ерітіндіде аммоний тұздарының
қатысын көрсетеді. Дымқыл қызыл лакмус қағазда көк түстің пайда болуы
аммиак қатысын көрсетеді.
Анализдің жүру барысы ерітіндіде аммоний тұздарының қатысына
байланысты.
Аммоний тұздары жоқ

Егер аммоний тұздары болмаса, ерітіндідегі K+ және Na+ иондарының
қатысына зерттеулер жүргізуге болады.
2. Na+ иондарының қатысына жүргізілетін зерттеулер. Пробиркаға 3-4 тамшы
зерттелетін ерітіндіні енгізеді және лакмус бойынша ортасын
анықтайды. Ол үшін шыны таяқша көмегімен зерттелетін ерітінді
тамшысын лакмус қағазына (күлгін болса тіпті жақсы) енгізеді. Егер
орта қышқылдық болса, онда сұйылтылған КОН ерітіндісін әлсіз сілті
реакциясына дейін тамшылатып қосады. Әр қосылған тамшы КОН
ерітіндісінен кейін, лакмус бойынша ерітіндінің ортасын анықтап отыру
қажет. Зерттелетін ерітіндіні қажетті әлсіз сілтілік ортаға жеткенен
кейін, оған 5 тамшы калий гексогидроксистибиаты (V) К[Sb(OH)6 ]
ерітіндісін қосады. Реакцияны салқын ағынды судың астында, шыны
таяқшамен пробирка қабырғасын үйкеу арқылы жүргізеді. Ақ кристалды
тұнбаның әсіресе оның пробирка қабырғасында тұну ерекшелігі, натрий
иондарының қатысын көрсетеді.
3. К+ иондарының қатысына жүргізілетін зерттеулер. Пробиркаға 3 тамшы
зерттелетін ерітіндіні және 2-3 тамшы натрий гексанитрокобальтатын
(III) қосады. Сары түсті кристалды тұнбаның түзілуі калий ионның
қатысын көрсетеді.

Аммоний тұздары бар.

Егер аммоний тұздары қатысатын болса, онда оларды жою қажет себебі
Na+ және К+ иондарын анықтауға кедергі жасайды. Ол үшін 1 мл зерттелетін
ерітіндіні кішірек фарфор ыдысына құяды, абайлап буландырады және әуелі жай
содан соң қатты отында аммоний тұздары толық ыдырағанша қыздырады. Бұл
операцияны тартпа астында жүргізу керек. Ақ түсті будың бөлінуі тоқтағаннан
кейін ыдыс ішіндегі қалдықты тағы 10-15 мин күйдіреді, салқындатады және
жуғышпен ыдыстың қабырғасын шаймалай отырып, дистиллденген су қосады.
Ерітіндіні пробиркаға енгізеді оған 3-4 тамшы Несслер реактивін қосады.
Қызыл-қоңыр тұнбаның болмауы аммоний тұздарының толығымен жоқ екендігін
көрсетеді. Егер аммоний тұздары толық жойылмаса, онда ерітіндіні қайтадан
булайды және күйдіреді. Бұл операция сынама Несслер реактивімен аммоний
тұздарының қатысы жоқтығы дәлелденгенше қайталанады.
Ерітіндіде аммоний тұздары толық жойылған кезде ғана К+ және Nа+
иондарының қатысына зерттеулер жүргізуге болады. Натрий иондарын анықтау
кезінде ерітіндінің ортасын анықтаудың қажеті жоқ, өйткені ұзақ уақыт
күйдіру нәтижесінде бос қышқыл болмайды.
Бақылау анализі барысында жүргізілген нәтижелерді келесі таблица
түрінде толтыру ұсынылады (2 кесте).

Екінші аналитикалық топ катиондары

Екінші аналитикалық топ катиондарына Ag+, Pb2+, Hg22+иондары жатады.
Катиондардың тұздары суда нашар ериді. Бұл топтың катиондарының нитраттары
ғана жақсы ериді, сол сияқты қорғасын, күміс ацетаттары. Күміс және сынап
(І) гидроксидтері тұрақсыз және пайда болған сәттен бастап оксид пен суға
ыдырайды. Қорғасын гидроксиді қиын еритін әлсіз электролитке жатады және
амфотерлі қасиеттерге ие. Екінші топ катиондарының тұздары гидролизге
ұшырайды және олардың ерітінділері қышқылдық ортаны көрсетеді. Бұл
катиондар комплексті қосылыс түзуге қабілетті. Топтық реагенті хлорсутек
қышқылы немесе суда еритін оның тұздары жатады. Топтық реагентпен әсер
еткенде ірімшік тәрізді тұнбалар түзіледі PbCl2, AgCl, Hg2Cl2.

1 кесте.
Бірінші топтың катиондарына бақылау тапсырмасы.

Қорғасын мен сынаптың барлық еритін қосылыстары улы.

ІІ топ катиондарының қосылыстары медицина мен фармацияда қолдануды
тапты. Күміс иондары өте төмен концентрацияда суды зарарсыздандырады және
бактерияның дамуын басады. Күміс нитратын көз ауруларын емдеу кезінде
қолданады. Колларгол (коллоидті күміс) іріңді жарақатты, қуықты және
көздің кілегей қабығының қабыну кезінде жуу үшін қолданылады. Протаргол –
күміс препараты-тұтқыр антисептикалық зат ретінде, тынысалу жолдарының
шырышты қабықшасын майлау үшін қолданады. Қорғасын ацетаты дәріленген
дәкені басу үшін, ал қорғасын оксидін-қорғасын пластырін жасау үшін
қолданады.

Pb2+ қорғасын катионның реакциялары.

1. Хлорсутек қышқылы және ерігіш хлоридтер орташа концентрациялы
қорғасын тұздарын тұнбаға түсіреді. Қорғасын хлоридінің тұнбасы ақ түсті,
мақта тәрізді және ыстық суда оңай ериді:

Pb(NO3)2 + 2HCl = PbCl2↓ + 2HNO3

2. Сілтілер қорғасын (ІІ) тұздарының ерітінділерінен амфотерлі
қасиеттер көрсететін ақ түсті қорғасын гидроксиді тұнбасын түзеді. Ол азот
немесе сірке қышқылында және сілтінің артық мөлшерінде ериді:

Pb(NO3)2 + 2KOH = Pb(OH)2↓ + 2KNO3

3. Күкірт қышқылы және қиын еритін сульфаттар қорғасын тұздарынан қиын
еритін ақ түсті қорғасын сульфатының тұнбасын түзеді:

Pb(NO3)2 + H2SO4 = PbSO4 ↓ + 2HNO3

Сілті ерітінділерінде (10-15%) қыздырғанда тұнба ериді.
4. KI калий иодидін қорғасын тұздарымен әрекеттестіру барысында
қыздырғанда, сары түсті қорғасын иодидінің тұнбасы пайда болады, ал
салқындату кезінде қайтадан алтын түсті ине тәрізді кристалға айналады:

Pb(NO3)2 + 2КI = PbI2↓ + 2KNO3

5. K2CrO4 калий хроматы қорғасын ерітінділерінен сары түсті қорғасын
хроматының тұнбасын бөледі:

Pb(NO3)2 + K2CrO4 = PbCrO4↓ + 2 KNO3

Тұнба сірке қышқылында ерімейді, бірақ азот қышқылында және сілтілерде
ериді. Реакция сезімталды.

Күміс катионның (Ag+) реакциялары.

1. Хлорсутек қышқылы және ерігіш хлоридтер күміс тұздарының бейтарап немесе
қышқыл ерітінділерінен ақ түсті ірімшік тәрізді күміс хлоридінің тұнбасын
береді:

AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3

Тұнба аммиактың артық мөлшерінде оңай еритін комплексті тұздар түзеді:

AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl

Аммиакты ерітіндіні концентрлі азот қышқылымен қышқылдау кезінде, бұл тұз
бұзылады және қайтадан күміс хлоридінің тұнбасы түзіледі:

[Ag(NH3)2]Cl + 2 HNO3 = AgCl↓ + 2NH4NO3

Бұл реакция фармакопеялық болып табылады.
2. KI калий иодиді Аg+ күміс ионымен ақшыл-сары түсті тұнбасы түзіледі:

AgNO3 + KI = AgI↓ + KNO3

Күміс хлоридіне қарағанда күміс иодиді аммиакта ериді.
3. K2CrO4 калий хроматы күміс тұздарының ерітінділерінен қызыл-кірпіш
түсті күміс хроматы тұнбасын түзеді:

AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4↓ + 2 KNO3

Тұнба аммиак ерітіндісінде және азот қышқылында ериді.
4. Күйдіргіш сілтілер күміс тұздарының ерітінділерінен қоңыр-қызыл түсті
күміс оксидінің тұнбасын түзеді:

2AgNO3 + 2КОН = Ag2O↓ + H2O + 2 KNO3

5. Na2S2O3 натрий тиосульфаты күміс тұздарының ерітінділерінен жылдам
сарғаятын содан соң күреңденіп қара түске ауысатын, ақ тұнбаны бөледі:

2AgNO3 + Na2S2O3 = Ag2S2O3↓ + NaNO3
ақ
Ag2S2O3 + H2O = Ag2S↓ + H2SO4

Ag2S2O3 тұнба тиосульфаттың артық мөлшерінде еріп, комплексті тұздарды
түзеді, сондықтан да күміс иондарының артық мөлшерінде тұнба түзіледі.
Реакция фармакопеялық болып табылады

Сынап (І) катионның (Hg22+) реакциялары.

1. Хлорсутек қышқылы және ерігіш хлоридтер сынап (І) тұздарының
ерітінділерінен ақ түсті сынап (І) хлоридін немесе каломельді тұнбасын
түзеді:

Hg2 (NO3)2 + 2HCl = Hg2Cl2↓ + 2HNO3

Аммиактың сулы ерітіндісі ақ тұнбаны қара түсті металл сынапқа айналуына
септігін тигізеді:

Hg2Cl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl↓ + Hg↓ + NH4Cl

2. KI калий иодиді сынап (І) иодидімен жасыл түсті тұнба түзеді:

Hg2 (NO3)2 + 2KI = Hg2I2↓ + 2KNO2

Тұнба сынап (ІІ) иодидіне және металды сынапқа оңай айырылады, бұл кезде
тұнба түсі өзгереді:
Hg2I2 = HgI2↓ + Hg↓

3. K2CrO4 калий хроматы сынап (І) тұздарымен қыздырғанда қызыл-қоңыр түсті
Hg2CrO4 тұнбасы түзіледі:

Hg2 (NO3)2 + K2CrO4 = Hg2CrO4 ↓+ KNO3

Тұнба сілтілерде және сұйылтылған сірке қышқылында ерімейді.

Екінші аналитикалық топ катиондар қоспасының анализі.

1. Екінші топ катиондарын тұндыру. Анализденетін 2 мл ерітіндіге
тамшылатып НСІ (1: 3) ерітіндісін тұнба түсуі тоқтағанға дейін
қосады және артық екі тамшы енгізіледі. Қосылған әр мөлшерден
кейін ерітіндіні мұқият араластырады. Тұнбаның шөгуіне уақыт
береді және ерітіндінің тұнбаға толық түскені бақыланады.
Центрифугаланған ерітіндіден тұнбаны бөледі. Центрифугатты шеттетеді.
Тұнба құрамында күміс, қорғасын және сынап хлоридтері болады.
2. Тұнбаны зерттеу.
а) Қорғасын иондарының қатысына зерттеулер жүргізу. Хлоридтер
тұнбасына 1мл қайнаған суды қосады, қоспаны шыны таяқшамен үйкейді және су
моншасына қояды. Осы кезде қорғасын (ІІ) хлориді ерітіндіге ауысады.
Таза пробиркаларға бірнеше тамшыдан алады. Бірінші пробиркаға 2 тамшы
калий иодиді ерітіндісін, екіншісіне екі тамшы калий хроматының ерітіндісін
қосады. Екі пробиркада тұнбаның түзілуі қорғасын иондарының барын
дәлелдейді. Егер қорғасын ионы байқалса, оны тұнбадан бөліп алу қажет. Ол
үшін 1,5-2 мл ыстық суды қосады, араластырып және қайнаған су моншасында 2
мин қыздырады. Ыстық ерітіндіні бөліп алады. Бұл операцияны қорғасын ионына
калий хроматының ерітіндісімен оң реакция беруін тоқтағанға дейін
қайталайды.
б) Сынап (I) иондарының қатысына зерттеулер жүргізу. Тұнбаға 1мл
шамасында концентрацияланған аммиак ерітіндісін қосады және мұқият
араластырады. Бұл кезде күміс хлориді [Ag (NH3)2]Cl комплексті тұздар
түрінде ерітіндіге өтеді. Аммиак ерітіндісімен өңдеу кезінде тұнбаның тез
қараюы сынаптың (І) қатысын көрсетеді. Тұнбаны бөліп алады да түссіз
ерітіндіні басқа пробиркаға ауыстырады.
в) Күміс иондарының қатысына зерттеулер жүргізу. Сынапты бөліп алғаннан
кейін пробиркаға 3 тамшы центрифугатты енгізеді, 4-5 тамшы концентрленген
азот қышқылын қосып араластырады. Ақ түсті ірімшік тәрізді күміс хлориді
тұнбасының түзілуі күміс иондарының қатысын көрсетеді. Анализдің жүру
барысы 2 қосымшада көрсетілген.

Үшінші аналитикалық топтың катиондары

Үшінші топтың катиондарына екі валентті металл иондары Ba2+, Sr2+, Ca2+
жатады. Бұл катиондар түссіз. Катиондардың галогенидтері, нитраттары,
ацетаттары суда жақсы ериді. Гидроксидтері күшті электролиттерге жатады
және олардың ерігіштік қатары барийден кальцийге қарай төмендейді.
Барий, стронций және кальций сульфаттары суда нашар ериді, сондықтан
топтық реактивіне күкірт қышқылы жатады. Барий сульфатына қарағанда кальций
сульфаты анағұрлым ерігіш. Осының салдарынан күкірт қышқылын үшінші топ
катиондарының қоспасына қосқан кезде, ерітінді сұйылтылған болса да барий
сульфатының тұнбасы бірден түзіледі, біраз уақыт өткен соң стронций
сульфатының тұнбасы пайда болады, ал кальций сульфаты тек кальций
тұздарының концентрацияланған ерітінділерінен түзіледі және ол тұнбаға
толық түспейді.
Кальций тұздары табиғатта кең таралған. Табиғи судың кермектілігі оның
құрамында кальций тұздарының болуына байланысты. Кальций адам және
жануарлар сүйектерінің негізгі құрылымдық компоненттерінің бірі болып
табылады. Ол бұлшық ет ұлпалары мен жүйке жүйесінің қозуын төмендетеді,
қанның ұю процесіне қатысады.
Кальций және барий қосылыстары медицина мен фармацияда қолданады. Гипс-
кальций сульфаты хирургияда таңғыш және тістің ұнтақтарын әзірлеу үшін
қолданады. Кальций хлориді және кальций глюконаты аллергиялық аурулар
кезінде қолданылады. Барий сульфаты рентген сәулесін өткізбейтін
болғандықтан, асқазан рентгеноскопиясы кезінде пайдаланады.

Ba2+ катионның реакциялары.

1. Жалынның боялу рекциясы. Барийдің ұшқыш тұздары шамның жалынын сарғыш
– жасыл түске бояйды.
2. Сұйылтылған күкірт қышқылы және ерігіш сульфаттар барий сульфаты
тұнбасын өте сұйылтылған ерітінділерінен бөледі:

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl

Тұнба қышқылдармен сілтілерде ерімейді. Реякция фармакопеялық болып
табылады.
3. Амоний карбонаты (NH4)2CO3 немесе басқа ерігіш карбонат барий
тұздарымен барий карбонатының ақ тұнбасын береді:

BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3↓ + 2NH4Cl

Тұнба сұйылтылған минерал қышқылдары мен сірке қышқылында ериді.
Тұндыруды әлсіз сілтілік ортада жүргізу керек.
4. Калий K2CrO4 немесе натрий Na2CrO4 хроматы бейтарап немесе
сіркеқышқылды барийдің тұздары ертінділерінен барий хроматының сары
түсті тұнбасы түзіледі:

BaCl2 + K2CrO4 = BaСrO4↓ + 2KCl

5. Калий дихроматы K2Cr2O7 барий ерітінділерінен барий хроматының сары
тұнбасын тұндырады:

BaCl2 + K2Cr2O7 + H2O = BaСrO4↓ + 2 KCl + 2HCl

Тұнба күшті қышқылдарда ерігендіктен реакция соңына дейін толық
жүрмейді, өйткені НСl күшті қышқыл осы реакцияның нәтижесінде түзіледі.
6. Аммоний оксалаты (NH4)2C2O4 барий тұздарымен хлорсутек пен азот
қышқылдарында, ал сірке қышқылында тек қайнату кезінде еритін ақ түсті
кристалды береді:

BaCl2 + (NH4)2C2O4 = BaC2O4 + 2 NH4Cl

Ca2+ катионның реакциялары.

1. Жалынның боялу реакциясы. Кальцийдің ұшқыш тұздары түссіз жалынды
қызыл-кірпіш түске бояйды. Реакция фармакопеялық болып табылады.
2. Сұйылтылған күкірт қышқылы кальций иондарымен кальций сульфатының ақ
тұнбасын түзеді:

СаCl2 + H2SO4 = СаSO4↓+ 2HCl

Тұндыруды кальций тұздарының концентрациялы ерітіндісімен жүргізу керек.

3. Аммоний карбонаты (NH4)2CO3 кальций карбонатын ақ тұнба түрінде
тұндырады:
СаCl2 + (NH4)2CO3 = СаСО3 + NH4Сl

Кальцийді толық тұндыру үшін тұндырғыштың артық мөлшерін алу қажет.

4. Амоний оксалаты (NH4)2C2O4 суық және бейтарап немесе әлсіз сілті
ерітінділерінде кальций оксалатының ақ түсті ұсақ кристалды тұнбасын
береді:

СаCl2 + (NH4)2C2O4 = СаC2O4↓+ 2 NH4Cl

Тұнба сірке қышқылында ерімейді, бірақ минералды қышқылдарда жеңіл ериді.
Реакцияны барий тұздары болған жағдайда жүргізуге болмайды. Бұл кальций
ионына өте маңызды фармакопеялық реакция болып табылады.
5. Калий гексацианоферраты (II) кальций тұздарымен әлсіз қышқылды ортада,
сірке қышқылында ерімейтін ақ түсті кристалды тұнба түзеді:

СаCI2 + K4[Fe(CN)6] + NH4Сl = СаКNH4[Fe(CN)6]2 ↓ + 3KCl

6. Микрокристаллоскопиялық реакция. Сұйылтылған күкірт қышқылы тұздарымен
ине тәрізді CaSO4 кристалдарды құрайды.

Үшінші топ катиондары қоспасының анализі.

а) Ba2+ иондарының қатысын зерттеу. Ең алдымен Ba2+ иондарының қатысын
зерттеу қажет, себебі бұл иондар кальцийді ашуға кедергі жасайды. Ол үшін 5
тамшы зерттелетін ерітіндіні пробиркаға құйяды және қайнаған су моншасында
қыздырады. Оған 2 тамшы калий хроматын қосады. Сары түсті тұнбаның түзілуі
барий иондарының қатысын көрсетеді. Тұнба түзілген жағдайда тамшылатып
хромат ерітіндісін тұнба бетіндегі ерітінді ақшыл-сары болғанша қосады. 2-3
мин су моншасында қыздырады және центрифугалайды. Мөлдір ерітіндіні бөліп
алады да, кальций иондарын анықтайды.
б) Са2+ иондарының қатысын зерттеу. Барийді бөліп алғаннан кейін, 3 тамшы
центрифугатқа 2-3 тамшы аммоний оксалатын (NH4)2C2O4 қосады. Егер кальций
иондары қатысатын болса, кальций оксалатының ақ түсті тұнбасы түзіледі.
Анализдің жүру барысы 2 қосымшада көрсетілген.

3.7. 1-3 аналитикалық топтар катиондарының жүйелік
анализінің орындалу барысы.

Жүйелік анализ барысында барлық топтардың катиондарының қоспасын екінші
топтың катиондарын тұнбаға түсіргеннен кейін, үшінші топты күкірт
қышқылымен тұнбаға түсіреді. Үшінші топтың сульфаттарынан басқада қорғасын
(ІІ) сульфаты қатысады, ал кальций сульфаты толық тұнбаға түспейтінін
ескеру керек. Кальций сульфатының ерігіштігін төмендету үшін ерітіндіге
тұндыруға қажетті күкірт қышқылын қоспас бұрын, тең көлемде этил спиртін
қосу қажет.
1. Үшінші топтың катиондарын тұнбаға түсіру. Екніші топты бөліп алғаннан
кейін, 1мл центрифугатты пробиркаға енгізеді, 1мл 96%-тік этил спиртін
қосады және араластыра отырып 2н H2SO4 тамшылатып тұнба бөлінуі тоқтағанша
қосады. Тұнбаның толық түсуіне уақыт беріледі және толық тұнғаны
тексеріледі. Тұнбасы бар ерітіндіні 5-6 мин су моншасында қыздырылады содан
соң центрифугаланады. Түссіз центрифугатты бөліп алады. Онда бірінші,
төртінші, бесінші және алтыншы аналитикалық топтардың катиондары болуы
мүмкін. Тұнбаны бірнеше тамшы сұйылтылған күкірт қышқылы қосылған
дистилденген сумен екі рет жуады.
2. Қорғасын иондарын бөлу. Тұнбаға 10%-тік NaOH ерітіндісін қосады,
араластырады және 10-15 мин су моншасында қыздырады. Осы кезде қорғасын
сульфаты ерітіндіге өтеді. Тұнбаны ерітіндіден бөліп алады. Құрамында
[Pb(OH)4]2- бар центрифугатты, СН3СООН ерітіндісімен қышқылдық реакцияға
дейін қышқылдайды.
Рb2+ иондарының қатысына зерттеулер жүргізу. 2-3 тамшы қышқылданған
центрифугатқа 2-3 тамшы калий хроматын қосады. Сары түсті тұнбаның түзілуі
қорғасының қатысын дәлелдейді. Егер қорғасын байқалса, NaOH ерітіндісімен
сульфаттардың тұнбасын өңдеу, тұнбаның бетіндегі ерітіндіде калий хроматы
ерітіндісінің қорғасын ионына оң реакция беруін тоқтатқанша қайталанады.
3. Үшінші топтың сульфаттарын карбонаттарға ауыстыру. Сілтімен өңдегеннен
кейін тұнбада барий және кальций сульфаттары болуы мүмкін. Тұнбаға қаныққан
натрий карбонаты ерітіндісі қосылады және араластыра отырып қыздырады.
Центрифугалайды, центрифугатты бөледіде төгіп тастайды. Тұнбаны жаңа натрий
карбонаты порциясымен өңдейді. Өңдеуді бірнеше рет қайталайды, сульфаттар
толық карбонаттарға ауысқанша.
Натрий карбонатымен бірнеше мәрте өңдегеннен кейін тұнбаға 8-10 тамшы 2н
СН3СООН қосады және араластыра отырып қыздырады. Тұнба толығымен еру керек.
Егер тұнба толық ерімесе, оны бөліп алады, сіркеқышқылды центрифугатты
сақтайды. Тұнбаны тағы 2-3 рет натрий карбонатымен өңдейді, өңдегеннен
кейін цетрифугатты төгіп тастайды. Тұнбаны 2н СН3СООН ерітеді және бұл
ерітіндіні бірінші сіркеқышқылды ерітіндісіне қосады. Ерітіндіде кальций
және барий иондары болады.
4. Құрамында барий және кальций иондары бар ерітіндіге зерттеу жүргізу
өзіне тән реакцияларды орындау арқылы іске асады.

3.8. Төртінші аналитикалық топтың катиондары

Төртінші топтың катиондарына жататын иондар: Al3+, Cr3+, Zn2+, As (III)
және As (V). Мышьяк (ІІІ) қосылыстары арсениттер (AsO2- ионы) түрінде, ал
мышьяк (V) арсенаттар (AsO43- ионы) түрінде болады. Бірақ күшті қышқылдық
ортада As (III) және As (V) тұздары түзіледі. Алюминий, мырыш және хром
(ІІІ) сульфаттары, хлоридтері, бромидтері және иодиттері суда жақсы ериді.

А13+ және Zn2+ иондары түссіз, Сr (III) қосылыстары жасыл немесе күлгін
түсті болады.

Төртінші топтың катиондарының гидроксидтері қиын ериді және әлсіз
электролиттерге жатады. Сонымен қатар амфотерлі қасиеттер көрсетеді. Бұл
гидроксидтердің қасиеттері бөлшектеу анализ барысында қолданылады.

Топтық реактивіне NaOH артық мөлшері жатады. Алюминий, мырыш және хром
гидроксидтері сілтінің артық мөлшерінде ериді және топтық реактивпен әсер
еткенде ерітіндіге мынадай қосылыс түрінде өтеді: Na[Al(OH)4],
Na2[Zn(OH)4], Na3[Cr(OH)6].

Төртінші аналитикалық топтың катиондарының гидроксидтері өте әлсіз негіз
болғандықтан, бұл катиондардың тұздары сулы ерітінділерінде күшті
гидролизденген. А13+, Сr3+ және Zn2+ иондары комплекс түзуге қабілетті.

Хром және мышьяк қосылыстары үшін анализ кезінде қолданылатын тотығу-
тотықсыздану реакциялары бейім. Тән реакциялардың бірі Сг3+ катионның
ашылуы оның сары түсті СrO42- ионына дейін тотығуы жатады.

Төртінші топтың катиондарының қосылыстары көптеген дәрілік препараттардың
құрамына кіреді. Алюминий гидроксиді Аl(ОН)3 адсорбциялық қасиетке ие,
сондықтан ұнтақ түрінде сыртқа және улану кезінде ішке қолданады. Оны
асқазан-ішек жолы аурулар кезінде де қолданылады. Ашудастар KAl(SO4)2 қан
тоқтатқыш зат ретінде және күйдіру үшін қолданады. Мырыш сульфаты ZnSO4 көз
тамшылары ретінде, ал мырыш оксиді ZnO тері ауруларын емдеу үшін көптеген
жақпа майлар құрамына кіреді. Мышьяк (III) және мышьяк (V) қосылыстары
көптеген дәрілік препараттардың құрамына кіреді, ал мышьяк (ІІІ) оксиді тіс
дәрігерлік практикасында қолданады.

Xром (ІІІ) катионның (Сr3+) реакциялары

1. Күйдіргіш сілтілер хром (ІІІ) тұзының ерітіндісінен хром (ІІІ)
гидроксидінің жасыл-сұр амфотерлі тұнбасы бөлінеді:

СrС13 + 3 КОН = Cr(OH)3 ↓+ 3KCl

Тұнба сұйылтылған қышқылдарда, сол сияқты сілті ерітінділерінде ериді:

Сr(ОН)3 + 3КОН = К3[Сr(ОН)6]

Хром гидроксидінің амфотерлігін көрсетеді.
2. Н2O2 сутегінің асқын тотығы сілті қатысында Сr3+ ионын СrО42- хромат
ионына тотықтырады. Реакцияның сыртқы белгісі өзгерумен сипатталады –
ерітіндінің бояуы ашық-жасыл болуы, СrO42- ионның қатысын негіздейді:

2СrСl3 + ЗН2O2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8Н2O
2Cr3+ + 3H2O2 + 10ОН- = 2CrO42- + 8H2O

Егер алынған хромат ерітіндісін сұйылтылған күкірт қышқылымен қышқылдаса,
онда сутегінің асқын тотығы, хроматты эфир қабатын оңай түзетін, көк түсті
асқын тотықты хром қышқылына Н2СrO6 (надхромовоя кислота) тотықтырады.
3. (NH4)2S аммоний сульфиді хром (ІІІ) тұзының ерітіндісінен хром (ІІІ)
гидроксидінің жасыл-сұр тұнбасын бөледі:

2СrСl3 + 3(NH4)2S + 6Н2O= 2Сr(ОН)з↓ + 3H2S + 6NH4Cl↑
2Сr+ + 3S2- + 6Н20 = 2Сr(ОН)3↓ + 3H2S↑

Мырыш катионның (Zn2+) реакциялары

1. Күйдіргіш сілті мырыш тұздарының ерітінділерінен ақ түсті мырыш
гидроксиді тұнбасын береді:

ZnCl2 + 2КОН = Zn(OH)2↓+ 2КСl

Мырыш гидроксиді амфотерлі қасиет көрсетеді, сондықтан сұйылтылған
қышқылдарда және сілтінің артық мөлшерінде ериді:

Zn(OH)2 + 2KOH = K2[Zn(OH)4]

2. Қызыл қан тұзы K3[Fe(CN)6] мырыш тұздарымен мырыш гексацианоферратының
(III) қоңыр-сары тұнбасын береді:

3ZnCl2 + 2K3[Fe(CN)6] = Zn3[Fe(CN)6]2 ↓+ 6КСl

Тұнба хлорсутек қышқылында және аммиак ерітіндісінде ериді.
3. Сары қан тұзы K4[Fe(CN)6] мырыш тұздарымен әрекеттесіп мырыш-калий
гексацианоферраты (II) ақ түсті тұнбасы түзіледі:

ZnCI2 + 2K4[Fe(CN)6] = Zn3K2[Fe(CN)6]2 ↓ + 6KCl

Реакция фармакопеялық болып табылады.
4. Аммоний (NH4)2S немесе натрий сульфиді бейтарап ерітінділерден мырыш
ионын ақ аморфты түрінде мырыш сульфидін тұндырады:

ZnCl2 + (NH4)2S = ZnS↓ + 2NH4Cl

Реакция фармакопеялық.
5. Реакция құрғақ жолмен. Кобальт (ІІ) нитратына және мырыш тұзы
ерітіндісіне малынған филтр қағазды жаққан кезде, кобальт цинкатымен жасыл
түске боялған күл шығады (Ринман жасылы). Бұл кезе жүретін реакция:
Zn(NO3)2 + Co(NO3)2= CoZnO2 + 4NO2↑ + O2↑

Реакцияны жүргізуге А13+ және Сr3+ иондары кедергі жасайды.

Алюминий катионның (А13+) реакциялары

1. Күйдіргіш сілтілер алюминий тұздарымен ақ түсті алюминий гидроксиді
тұнбасын түзеді:
АlСl3 + 3КОН = Al(OH)3↓ + 3KCl

алюминий гидроксиді тұнбасы амфотерлік қосылысқа жататын болғандықтан, ол
сұйылтылған қышқылдарда және сілтінің артық мөлшерінде ериді де комплексті
гидроксотұзын түзеді

Аl(ОН)3 + КОН = К[Аl(ОН)4]

2. Аммоний сульфиді (NH4)2S алюминий тұздары ерітінділерінен алюминий
гидроксидінің ақ тұнбасын бөледі:

3(NH4)2S + 2АlСl3 + 6Н2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NH4Cl

3. Ализарин 1,2-диоксиантрахион алюминий гидроксидімен алюминий лагі деп
аталатын ашық-қызыл қосылыс түзеді.

HOAlOH

Al3+ ионына сезімтал реакциялардың бірі болып табылады. Бұл реакцияға Ғе3+,
Сr3+ және Zn2+ иондары кедергі жасайды. Сондықтан ерітіндіде Al3+ басқа
иондар кездессе, оның анықталуы қиынға түседі. Бұл реакцияны жартылаймикро
немесе тамшылық әдіспен жүргізуге болады.
4. Тенар көгін алу. Сұйылтылған кобальт (ІІ) нитраты ерітіндісін алюминий
тұздарымен жаққан кезде көк түсті кобальт алюминатының күлі түзіледі:

2A12(SO4)3 + 2Co(NO3)2 = 2Со(АlO2)2 + 6SO3 ↑+ 4NO2↑ + O2↑

Мышьяк (III) ионның (AsO33-) реакциялары

As (III) қосылыстары ерітіндіде AsO33- аниондары түрінде кездеседі.
Мышьяктың барлық қосылыстары өте улы.
1. Күміс нитраты AgNO3 арсенит-иондарымен сары түсті күміс арсениті
тұнбасын түзеді. Реакция фармакопеялық болып табылады.

Na3AsO3 + 3AgNO3 = Ag3AsO3↓ + 3NaNO3

Тұнба HNO3, СН3СООН және NH4OH ериді.
2. Иод ерітіндісі бейтарап немесе әлсіз сілті ортада арсенит-ионын арсенат-
ионына дейін тотықтырады. Иод ерітіндісінің түссізденуі As (ІІІ) бар
екендігін дәлелдейді.

Na3AsO3 + I2 + Н2O = Na3AsO4 + 2HI

Реакция нәтижесінде химиялық тепе-теңдікті заттардың бастапқы түзілу
бағытына ығыстаратын, НІ күшті тотықсыздандырғыш түзіледі. Реакция қайтымды
болмау үшін оған натрий гидрокарбонатын қосады.

HI + NaHCO3 = NaI + CO2↑ + H2O

Иодпен реакцияға түсетін тотықсыздандығыштар болмау қажет.
3. Натрий сульфиді Na2S қышқылдық ортада арсенит-ионымен мышьяк (ІІІ)
сульфидінің ашық-сары түсті тұнбасы түзіледі:

2Na3AsO3 + 3Na2S + 12НСl = As2S3↓ + 12NaCl + 6H2O

Реакция фармакопеялық болып табылады.
Мышьяк (ІІІ) сульфиді концентрацияланған азот қышқылында ериді.

3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO↑

полисульфид аммонийде

As2S3 + 2(NH4)2S2= As2S5↓ + 2(NH4)2S
As2S5 + 3(NH4)2S = 2(NH4)3AsS4
сілтілерде

As2S3 + 6NaOH = Na3AsS3 + Na3AsO3 + 3H2O

сілтілік металдардың карбонаттарында

As2S3 + 3Na2CO3 = Na3AsO3 + Na3AsS3 + 3CO2↑

Мышьяк (V) ионның (AsO43-) реакциялары

As (V) ерітіндіде AsO43- арсенат-иондар түрінде болады. As (V)
қосылыстары да улы.
1. Күміс нитраты AgNO3 арсенат-иондарымен шоколад түсті күміс
арсенатының тұнбасы түзіледі:

Na3AsO4 + 3AgNO3 = Ag3AsO4↓ + 3NaNO3
AsO43- +3Ag+=Ag3AsO4↓

Тұнба азот қышқылында және аммиак ерітіндісінде ериді. Реакция
фармакопеялыққа жатады.
2. Калий иодиді KI қышқылдық ортада арсенат- және гидроарсенат-иондармен
бос иодқа дейін тотығады:

2Na2HAsO4 + 4KI + 4H2SO4 = As2O3 + 2I2 + 2Na2SO4 + 2K2SO4 + 5H2O

Бұл реакцияның жылдамдығы шамалы, сондықтан ерітінді біртіндеп бөлінген
иодтың салдарынан сары түске боялады. Хлороформ қосқан кезде оны қарқынды
түрде сілкілеу керек, пайда болған хлороформды қабат күлгін түске боялады.
3. Натрий сульфиді Na2S тұзқышқылды ортада арсенат-иондармен сары түсті
тұнба As2S5 түзеді:

2Na3AsO4 + 5Na2S + 16НСl = As2S5↓ + 16NaCl + 8H2O

Бастапқыда түзілген ақшыл-сары тұнба біртіндеп ашық-сары болады. Тұнба түсі
біртекті емес екендігі байқалады, яғни ақшыл-сарыдан ашық сарыға ауысады.
Реакция жүру салдарынан тұнба As2S5 құрамында аздап As2S3 болады:
2Na3AsO4 + 5Na2S + 16HCI = As2S3↓+ 2S↓ + 16NaCl + 8H2O

Мышьяк(V) сульфидінің тұнбасы натрий сульфидінің артық мөлшерінде, аммоний
полисульфидінде, сілтілер және сілтілік металдардың карбонаттарында ериді,
бірақ концентрацияланған НСІ ерімейді.
4. Магнезиаль қоспасы (MgCl2+NH4Cl+NH4OH) арсенат-иондармен ақ кристалды
арсенат-магний-аммоний тұнбасын түзеді:

Na2HAsO4 + MgCl2 + NH4OH = MgNH4AsO4↓ + 2NaCl + H2O

Арсенит-иондармен магнезиаль қоспасы тұнба түзбейді. Бұл реакциямен мышьяк
(ІІІ) қатысында мышьяк (V) иондарын ашып, оларды бөліп алуға болады.
Реакция фармакопеялық болып табылады.
5. … жалғасы

Загрузка...

ПІКІР ҚАЛДЫРУ

Пікіріңізді енгізіңіз!
мұнда сіздің атыңызды енгізіңіз