2.5. Tuzlar gidrolizi. Tuzlarning pH va pOH qiymatlari Analitik reaksiyalar tuz hosil bo'lishi, ya’ni ularning bir turdan boshqasiga o'tishi bilan boradi. Shu sababli tuzlarning suvli eritmalardagi holati va ular bilan bog'liq bo'lgan kimyoviy jarayonlarni, ayniqsa, tuzlarning gidrolizini yetarlicha o'rganish zarur. Gidroliz eritmadagi tuz ionlari bilan suv molekulalarining o'zaro ta ’siri natijasida kuchsiz elektrolitlar hosil bo'lishi jarayonidir. Gidroliz natijasida ko'pincha eritmaning muhiti (pH i) o'zgaradi. Gidroliz jarayonida eritmada kuchsiz asos, kuchsiz kislota, gidroksotuzlar, kam eriydigan birikmalar, ba’zan kom pleks birikmalar hosil bo'ladi. Natijada gidroliz tufayli suvning dissotsilanish muvozanati
2H20 о H30 + + OH~ yoki H 20 H+ + OH~u yoki bu tomonga siljiydi. Buni quyidagi hollarda ko‘rish mumkin. Agar suvning H + ionlari tuz ionlari bilan biriksa, eritmada OH~ ionlari miqdori oshib ketadi ([H +] < [OFT]), bunda muhit ishqoriy bo‘lib qoladi (pH > 7). Agar tuz ionlari o ‘ziga OH- ionlarini biriktirib olsa, eritmada H + ionlari ko‘payib, (| H+| > fOH~]) eritma kislotali muhit namoyon qiladi (pH < 7).Uch xil tuzlar gidrolizga uchraydi:a) kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil b о ‘ I g a 11 tuzlar g i d г о 1 i z i kation bo ‘yicha gidroliz(NH4CI, ZnCI2, FcS04, M nCl2, A1C13 va boshqalar) deb aytiladi. Bunday tuzlar suvda critilganda tuz kationlari suv molekulasining O H ' ionlari bilan bogManib , kuchsiz elektrolit hosil qiladi. Eritmada H+ ionlari yig‘ilib, eritma kislotali muhitga ega (pH<7) bo‘ladi. Masalan:N H4C1 + H20 N H 4OH + HCI (molekular tenglama)
N H 4+ + H20 N H 4OH + H + (ionli tenglama)
Tuz tarkibidagi kation (Cu2+, Fe3+, Zn2+, C r3+, Bi3+, Co2+, N i2+) kop zaryadli bolsa, gidroliz bosqichma-bosqich boradi. Asosan birinchi bosqich amalga oshadi:FeCl2 + H 20 <-» FeOHCl + HCIFe+2 + H 20 <-> FeO H + + H + (1- bosqich)Ikkinchi va keyingi bosqichlar tashqi tasir (qizdirish, elektrolitlar) tufayli borishi mumkin:FeONCl + H20 Fe(OH)2 + HCI
FeON+ + H20 <-> Fe(OH)2 + H + (2- bosqich)b) kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil
b o ‘lgan tuzlar gidrolizi anion bo yicha gidroliz (N a2C 0 3, KCN, N a2S, CH3COONa, K2S va boshqalar) deb aytiladi. G idroliz natijasida OH~ ionlari yig‘ilib, eritma muhiti ishqoriy (pH > 7) bo‘ladiMasalan: Na2C 0 3+ H 20 <-> N a H C 0 3+ N a0H (1-bosqich) С О "2 + H 20 <-» HCO~ + OH"N aH C 03 + H 20 H 2C 0 3 + NaOH (2-bosqich) HCO " + H 20 H2C 0 3 + OH"
d) kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizi ham kation, ham anion boyichagidroliz ((N H 4)2C 0 3, CH3C O O N H 4, (N H 4)2S va boshqalar) deb aytiladi. Bunday tuzlar eritm ada suv molekulasidagi H + va OH" ionlari bilan bog'lanadi. Gidroliz natijasida hosil bo'lgan elektrolitlarning dissotsilanish konstantasining qiymatiga qarab eritm a muhiti neytral, kuchsiz kislotali yoki kuchsiz ishqoriy bo'lishi mumkin. Masalan:
C H 3COONH4 + н 20 о с н 3с о о н + n h 4o h
C H3COO" + n h 4+ + h 2o C H 3COOH + n h 4o h
Gidroliz natijasida hosil bo'lgan C H 3COOH va N H 4OH ning dissotsilanish konstantasining qiymati bir-biriga yaqin bo'lganligi
sababli eritma muhiti neytral bo'ladi.Kuchli kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchramaydi, chunki ular kuchsiz elektrolitlar hosil qilmaydi, ya’ni eritmada to'liq ionlarga ajraladi.Gidroliz qaytar jarayon bo'lib, har bir tuz gidrolizlanish konstantasi ATgjdr va gidrolizlanish darajasi h bilan xarakterlanadi. Anion bo'yicha gidrolizga uchraydigan tuzning gidroliz reaksiyasi tenglamasini yozib, massalar ta’siri qonuni asosida muvozanat konstantasini yozish mumkin:
H C 0 0 N a+ H 20 HCOOH + NaOH HCOO" + H20 HCOOH + O H '
К = [HCQQH] [oh~ ]
[h c o o -]-[h 2o]
3.1. Analitik kimyo faniga kirish, Analiz turlari va mеtоdlаri Analitik kim yo — moddalarning sifatini va miqdoriy tarkibinianaliz qilishning nazariy asoslari va usullarini o‘rganadigan fandir. Analitik kimyo sifat va miqdor analiziga bo‘lib o'rganiladi.Sifat analizining vazifasi tarkibi noma’lum modda yokiaralashmaning tarkibiy qismlarini, ya’ni u qanday element yokiionlardan tarkib topganligini aniqlashdan iborat. Miqdoriyanaliz ning vazifasi esa modda yoki aralashmadagi bir yoki birnecha tarkibiy qismlar miqdorini aniqlashdan iborat.Sifat analizi, odatda, miqdoriy analizdan oldin o'rganiladi.
Sababi tekshiriladigan moddaning oldindan ma’lum bo‘lgan birorta tarkibiy qismining foiz miqdorini aniqlash zarur bo'lgandaham, sifat tarkibini rganmay turib aniqlab blmaydi. Shuninguchun moddalami analiz qilishga doir muammolarni kimyoviy,fizikaviy va fizik-kimyoviy usullarni qo'llash bilan hal etishmumkinKimyoviy usul bilan aniqlashda element yoki ion o ‘ziga xosxususiyatli biror birikmaga aylantiriladi va ayni birikma hosillganligi haqida xulosa chiqariladi. Analizning fizikaviy usullarimoddaning kimyoviy tarkibi bilan uning ayrim fizikaviy xossalari rtasidagi bolanishdan foydalanishga asoslangan (spektral,luminessent, rentgenostruktura va hokazo.).Analizning fizik-kimyoviy usullari moddaning kimyoviyreaksiyalar jarayonida fizikaviy xossalarining o ‘zgarishini aniqlashga asoslangan. Bu uchala analiz usullari orasiga hamma vaqtham keskin chegara qo'yib bo'lmaydi. Fizikaviy va fizik-kimyoviy analiz usullari ba’zan instrumental analiz usullari deyiladi(spektral, elektrokimyoviy, xromatografik, ekstraksiya va boshqalar).
3.2. Uchinchi guruh kаtiоnlаri. Aluminiy, xrom, temir (II), temir (III), marganes, rux, nikel va kobalt uchun хususiy rеаksiyalаri I. Alyuminiy kationining xususiy reaksiyalari.
1. O‘yuvchi ishqorlar bilan o‘tkaziladigan reaksiya.
NaOH va KOH alyuminiy ionlari bilan Al(OH)3 ning oq amorf cho‘kmasini xosil qiladi:
AlCl3 + 3KOH = Al(OH)3↓ + 3KCl Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
Alyuminiy gidroksid Al(OH)3 kislotalarda xam, ishqorlarda xam eriydigan amfoter birikmadir:
Al(OH)3 + HCl = AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4]
K[Al(OH)4] – kaliy tetragidroksoalyuminat.
Agar kaliy alyuminat eritmasiga qattik NH4Cl yoki uning konsentrlangan eritmasidan qoshib qaynatilsa, bu xolda eritma pH i 9.0 gacha kamayadi va qaytadan Al(OH)3 chokmasi tushadi.Reaksiyaning bajarilishi: Alyuminiy tuzining 5-6 tomchi eritmasiga 1-2 tomchi ishqor eritmasidan qoshiladi. Allyuminiy gidroksid chokmasi xosil bolishi kuzatiladi. Probirkadagi modda chayqatiladi va ikki qismga bolinadi. CHokmani xlorid kislotada va mol ishqorda eruvchanligi tekshirib koriladi2. Alizarin bilan otkaziladigan tomchi reaksiyasi.Alizarin ishqoriy eritmada alyuminiy ionlari bilan qizil rangli birikma alyuminiy lakini beradi.Reaksiyaning bajarilishi: Alyuminiy tuzi eritmasidan 1 tomchisi filtr qogoz lentasiga tomiziladi va uni ammoniy gidroksidning konsentrlangan eritmasi ustiga 1 2 min Al(OH)3 xosil bolishi uchun tutib turiladi.Qizil alizarinning spirtli eritmasidan 1tomchi qoshiladi va qogoz qaytadan ammiak bugiga tutiladi. Binafsha fonida pushti qizil dogning xosil bolishi alyuminiy ionlarini borligini belgisidir. Agar filtr qogoz extiyotlik bilan quritilsa, ammiak uchib ketadi va binafsha fon qizil boyoq aniq korinadigan sariq fon bilan almashinadi.
II. Rux kationining xususiy reaksiyalari.
1.Ammoniy gidroksid bilan otkaziladigan reaksiya.NH4OH rux ionlari bilan rux gidroksid chokmasini beradi, chokma mol reaktivda va ammoniy tuzlarida erib, tarkibida kompleks ion [Zn(NH3)4]2+ bor birikma xosil kiladi:ZnCl2 + 2NH4OH = Zn(OH)2↓ + 2NH4Cl Zn(OH)2 + 4NH4OH =[Zn(NH3)4](OH)2 + 4H2OAmmoniy tuzlari ishtirokida NH4OH rux ionlarini mutlako cho‘ktirmaydi.
Reaksiyaning bajarilishi. Rux tuzining 2 – 3 tomchi eritmasiga ammoniy gidroksid eritmasidan avval 1 tomchi keyin esa ko‘p mikdorda ko‘shiladi. CHo‘kma tushishi va keyinchalik uning erishi kuzatiladi.2.Vodorod sulfid bilan o‘tkaziladigan reaksiya.Vodorod sulfid rux ionlari bilan rux sulfidning ok cho‘kmasini beradi:ZnCl2 + H2S = ZnS↓ + 2HCl Zn2+ + S2- = ZnS↓CHo‘kma xosil bolgan mineral kislotada kisman erigani uchun choktirish tolik bolmaydi.Eritmaga natriy atsetat SN3SOONa koshish bilan xosil boladigan NSl ni rux sulfid erimaydigan sirka kislota bilan almashtiriladi.Reaksiyaning bajarilishi. Probirkaga rux tuzi eritmasidan 4 5 tomchi, natriy atsetat eritmasidan 2 3 tomchi solinadi va tayyorlangan eritmadan sekin asta vodorod sulfid otkaziladi.3. «Rikman yashili» xosil kilish reaksiyasi.Rux eritmasi va Co(NO3)2 tuzining bir tomchi eritmasi bilan xollangan filtr kogoz parchasi alanga ustida kuritiladi va yondiriladi.Kobalt sinkat CoZnO2 xosil bo‘lishi natijasida yashil rangli kul («Rikman yashili») xosil bo‘ladi.
Zn(NO3)2 + Co(NO3)2 = CoZnO2 + 4NO2↓ + O2↓
III. Xrom kationining xususiy reaksiyalari.Cr3+ tuzlarining eritmalari yashil rangli bolib, oksidlovchilar tasirida Cr(III) Cr(VI) ga otadi (CrO42- anioni sarik yoki Cr2O72- anioni kovok rangli).1. Ammoniy gidroksid bilan otkaziladigan reaksiya.NH4OH xrom ionlari bilan xrom (III) gidroksid Cr(OH)3 chokmasini xosil kiladi, bu chokma mol NH4OH da kisman eriydi va [Cr(NH3)6](OH)3 tarkibli kompleks birikma xosil kiladi:CrCl3 + 3NH4OH = Cr(OH)3↓ + 3NH4Cl
Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓ yashil cho‘kmaCr(OH)3 + 6NH4OH = [Cr(NH3)6](OH)3 + 6H2O Reaksiyaning bajarilishi. Xrom tuzining 1 – 2 tomchi eritmasiga 1 – 2 tomchi ammoniy gidroksid kuyiladi.2. O‘yuvchi ishkorlar bilan o‘tkaziladigan reaksiya.NaOH yoki KON xrom ionlari bilan xrom (III) – gidroksid cho‘kmasini xosil kiladi:Sr3+ + 3OH- = Sr(OH)3↓Xrom (III) – gidroksid Cr(OH)3 Al(OH)3 singari amfoter xossaga ega va kislotalarda xamda ishkorlarda eriydi. Ishkorda eriganda kuyidagi tarkibli tuzlar xosil bo‘ladi:Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2OXrom tuzlarining eritmalari ochik yashil rangli boladi.Ular alyuminatlarga oxshaydi, lekin unchalik barkaror emas va kaynatganda xrom (III) gidroksid Cr(OH)3 chokmasini beradi.Reaksiyaning bajarilishi. Xrom tuzining 5 6 tomchi eritmasiga 1 2 tomchi ishkor eritmasidan koshiladi.Olingan chokma ikki kismga bolinadi: bir kismiga yana 3 4 tomchi ishkor, boshkasiga kislota koshiladi.Ikkala xolda xam chokmaning erishi kuzatiladi.Natriy xromit NaCrO2 natriy alyuminatdan farklanib eritma kizdirilganda xrom gidroksidiga gidrolizlanadi.NaCrO2 + 2H2O = Cr(OH)3↓ + NaOH
CrO2- + 2H2O = Cr(OH)3↓ + OH-
III. Temir ionining xususiy reaksiyalari.
Ikki valentli temir kationining reaksiyalari. Ikki valentli temir kationlari Fe2+ och yashil ranglidir.1. O‘yuvchi ishkorlar bilan o‘tkaziladigan reaksiya.NaOH va KOH ikki valentli temir ionlari bilan temir (II) gidroksidining ok cho‘kmasini xosil kiladi.
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2 Na2SO4 Fe(OH)2 cho‘kmasi kislotalarda eriydi, xavo kislorodi tasirida oson oksidlanib, kongir tusli temir (III)-gidroksid xosil kiladi.
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3Reaksiyaning bajarilishi. Temir (II) tuzining 2-3 tomchi eritmasiga shuncha ishkor eritmasi koshiladi.
2. Ammoniy gidroksid bilan otkaziladigan reaksiya.NH4OH kisman Fe2+ ionini temir (II) gidroksid korinishida choktiradi, lekin chokma ammoniy tuzlarida eriydi.
FeSO4 + 2NH4OH = Fe(OH)2↓ + (NH4)2SO4Reaksiyaning bajarilishi: Ikki valentli temir tuzining 2-3 tomchi eritmasiga shuncha ammoniy gidroksid eritmasi ko‘shiladi.Uch valentli temir kationining reaksiyalari.1. Kaliy ferrotsianid bilan reaksiyasi.K4[Fe(CN)6] uch valentli temir ionlari bilan to‘k ko‘k rangli «berlin lazuri» cho‘kmasini xosil kiladi:4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6}3↓
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4 - = Fe4[Fe(CN)6]2↓Bu Fe3+ ioniga xos reaksiyadir. Ko‘p mikdordagi reaktiv ta’sirida «berlin lazuri»ning eruvchan formasi olinadi: Fe4[Fe(CN)6]3 + K4[Fe(CN)6] = 4Kfe[Fe(CN)6 CHo‘kma kislotalarda erimaydi, lekin ishkorlar ta’sirida Fe(OH)3 xosil kilib parchalanadi:
Fe4[Fe(CN)6]3 + 12 NaOH = 4 Fe(OH)3↓ + 3Na4[Fe (CN)6]Reaksiyaning bajarilishi: temir (III) tuzining 1-2 tomchi eritmasiga shuncha HCl va 2-3 tomchi kaliy ferrotsianid eritmasidan koshiladi.
3. Kaliy yoki ammoniy rodanid bilan otkaziladigan reaksiya.KCNS va NH4CNS temir (III) ionlari bilan suvda yaxshi eriydigan kizil-kon rangdagi temir rodanid Fe(CNS)3 xosil kiladi:
FeCl3 + 3KSNS = Fe(SNS)3 + 3KSl Bu Fe3+ ioniga xos reaksiyadir.CNS- ionlari konsentratsiyasiga karab shu rangdagi kator kompleks birikmalar xosil bolishi mumkin:[Fe(CNS)]2+↓, [Fe(CNS)2]+ …↓,[Fe(CNS3)0↓, Fe (CNS )4]- ↓, [Fe(CNS)6]3-Reaksiyaning bajarilishi: Temir (III) tuzining 2 – 3 tomchi eritmasiga kaliy yoki ammoniy rodanid erimasidan 1 – 2 tomchi ko‘shiladi.
IV. Marganets kationining xususiy reaksiyalari.Mn2+ ionlari och pushti rangli, suyultirilgan eritmalarida esa rangsiz bo‘ladi.1.O‘yuvchi ishkorlar va ammoniy gidroksid bilan reaksiyasi.
NaOH, KOH va NH4OH Mn2+ ionlari bilan marganets gidroksidining ok cho‘kmasini xosil kiladi:
Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2↓ Mn(OH)2 cho‘kmasi kislotalarda eriydi, lekin ishkorda erimaydi. Xavoda kislorod bilan oksidlanishi natijasida manganit kislota xosil kilib, tez kongir tusga kiradi:
2Mn(OH)2 + O2 = 2H2MnO3Reaksiyaning bajarilishi: Ikki valentli marganets tuzining 2-3 tomchi eritmasiga shuncha reaktiv koshiladi.Saklab koyilganda chokma rangining ozgarishi kuzatiladi.
V. Kobalt kationining xususiy reaksiyalari.
1. Ammoniy radonid bilan otkaziladigan reaksiyaAmmoniy radonid NH4CNS Co2+ ion bilan (NH4)2[Co(CNS)4] tarkibli kompleks tuzni xosil kiladi:Co2+ + 4CNS- → [Co(CNS)4]2-Eritmaga amil spirt (yoki uning efir bilan aralashmasi) ko‘shib chaykatilsa, xosil bo‘ladigan kompleks birikma shu erituvchilar kavatiga o‘tib (suvga nisbatan ularda yaxshirok erigani uchun), uni ko‘k rangga kiritadi.Co2+ ionning bu xarakterli reaksiyasini kilib korishda [Co(CNS)4]2- kompleksning nixoyatda bekarorligini nazarda tutish kerak (Kbekaror = 1* 10-3).SHunga kora reaksiya yaxshi chikishi uchun kompleksning Co2+ va CNS- ionlarga dissotsilanishini kamaytirish, yani CNS- dan koprok kiritish kerak. 2 tomchi kobalt (II) tuzi eritmasiga 8 tomchi NH4CNS ning toyingan eritmasidan ozgina (kattik tuzidan solinsa yanada yaxshi) va 5 6 tomchi amil spirtdan koshiladi. Fe3+ ion bu reaksiyaga xalakit beradi, chunki u ammoniy rodanid bilan kizil kon rang berib, So2+ ion xosil kiladigan rangni bogib koyadi. SHuning uchun eritmaning kizil rangi yokolguncha NH4F yoki NaF eritmasidan koshib, Fe3+ ion [FeF6]3- kompleksiga boglanadi.5Reaksiya mana bunday otkazilsa yanada seziluvchan boladi: bir oz kislota koshilgan 1 2 tomchi tekshiriladigan eritmaga (agar Fe3+ bolsa, bir necha milligramm kuruk ftorid koshib) aralashtirib turib NH4CNS ning atsetondagi toyingan eritmasidan 5 tomchi koshiladi. So2+ ning oz kopligiga karab eritma kok yoki yashil rangga kiradi. So2+ ning konsentratsiyasi juda kam bolsa, NH4CNS ni kuruk tuz xolida olish kerak.Bu reaksiyani gazeta kogozi ustida tomchi metodi bilan otkazish juda kulay. Bunda «bezak beruvchi» modda lignin bolib, uning ishtirokida kobaltning rodanid kompleksi katta turgunlikga ega boladi va suvda parchalanmaydi. Reaksiyani otkazish uchun dastlab ammoniy rodanid xamda ammoniy ftorid eritmalari shimdirilib, kuritilgan gazeta kogozini ishlatish makul. Bunday kogozga tekshirilayotgan eritmadan 1 tomchi tomizilsa, kok rangli dog paydo boladi. Agar eritmada Fe3+ kationi xam bolsa, u xolda dastlab kongir rang xosil boladi (Fe(CNS)3 ning xosil bolishi), ammo u Fe3+ ionining F- ioni bilan boglanishi tufayli asta sekin rangsizlanib yokoladi, songra [Co(CNS)4]2- kompleksining kok rangi namoyon boladi.
VI. Nikel kationining xususiy reaksiyalari.
1. Oyuvchi ishkorlar NaOH va KON Ni2+ ion bilan kok Ni(OH)2 chokmasini xosil kiladi.
Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2↓
CHo‘kma kislotada, ammiakda va ammoniy tuzlarida eriydi.
2. Ammiak NH4OH avval (NiOH)2SO4 asosli tuzining yashil cho‘kmasini xosil kiladi, so‘ngra u mo‘l NN4OH da erib, ko‘k tusli kompleks tuz xosil kiladi:
Ni2+ + 6NH4OH = [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O
Ammiak Ni2+ ion bilan [Ni(NH3)6]2+ kompleks kationini xosil kilishi sababli Ni2+ ion chokmaga tushmaydi.
3.3. Kompleks birikmalar, ularning tarkib va tuzilishi. Bosqichli kompleks hosil bolishi Kompleks birikmalar quyidagi turlarga bolinadi: 1. Ammiakatlar - ularda ligandlar rolida ammiak va aminlar ishtirok etadi. [Cu(NH3)4]SO4 , [Ag(NH3)2]Cl, [Ni(NH3)4]SO4, K3[Co(NH3)6]. Qyuyida geksaamminkobalt(III) va koordinatsion son 6 bolganda komplekslarning fazoviy tuzilishi keltirilgan 2. Akvakomplekslar - ligandlar vazifasini suv molekulasi otaydi. [Co(H2O)6]Cl3 - geksaakvakobalt (III) - xlorid [Al(H2O)6]Cl3 - geksaakvaalyuminiy (III) - xlorid[Cr(H2O)6](NO3) 3 - geksaakvaxrom (III) - nitrat Bazi kristall holidagi akvakomplekslar tarkibiga kristallizatsiya suvi ham kiradi. Kristallizatsiya suvlari bosh boglangani uchun qizdirilsa chiqib ketadi.[Cu(H2O)4]SO4 - tetraakvamis (II) -sulfat [Fe(H2O)6]SO4 - geksaakvatemir(II)-sulfa 3. Asidokomplekslar - ligandlari kislota qoldigi bolgan kompleks birikmalar. K4[Fe(CN)6] kaliy geksatsianoferrat (II) K2[Pt(NO2)6] - kaliy geksanitritoplatinat (IV) Ularning tarkibi qoshaloq tuzlarga oxshaydi K 4[Fe(CN)6] Fe(CN)2 *4KCN
K3 [Fe(CN)6] Fe(CN)3*3KCN K 2[PtCl6] PtCl4 *2KCl K2[PtCl4] PtCl2 *2KCl
4. Kompleks kislotalarda tashqi sferada vodorod ioni boladi. H 2[SiF 6] - geksaftorosilikat kislota H 2[CoCl4] - tetraxlorokobaltat kislota H 2[PtCl6] - geksaxloroplatinat kislota 5. Gidroksokompleks birikmalarda ligand gidroksil ionidan iborat. Na2[Sn(OH)4 - natriy tetragidroksostannat (II) Na3[Al(OH)6] - natriy geksagidroksoalyuminat (III)
Na[Al(H2O)2(OH)4] - natriy tetragidroksodiakvaalyuminat (III) 6. Siklik yoki xelat kompleks birikmalar. Ular tarkibida ikki va kop dentantli ligandlar boladi. Masalan, etilendiamin va glisinning mis(II) bilan hosil qilgan kompleks birikmalari(24- rasm) ana shu komplekslarga misol bola oladi: Cu(OH)2 + 2NH2CH2COOH = [Cu(NH2CH2-COO)2] + H2O Siklik yoki xelat komplekslar oksalatlardan ham hosil bo’ladi:
¤ O-C=O NH 2-CH2
Me │ │ (En)
\ O-C=O NH 2-CH 2
K3[Fe(C2O4)3] - kaliy trioksalatoferrat (III) [Pt(En)3]Cl4 - tri(etilendiamin)platina (IY) xlorid Trilon B - etilen diamin tetra sirka kislotaning natriyli tuzi mis bilan kompleks birikma hosil qiladi:Xelat kompleks birikmalar analitik kimyoda ishlatiladi.Xelat komplekslar organizmdan ogir metallarni olib chiqib ketishda amaliy ahamiyatga ega Kompleks hosil qiluvchi ionlar metallmaslar bolgan birikmalar.Bunday birikmalar juda ham kop. Kompleks hosil qiluvchi ionlar sifatida quyidagi metalmaslarni olish mumkin: azot, bor, kremniy, kislorod, fosfor, iod va boshqalar. Masalan, [NH4]Cl-ammoniy xlorid, [N2H4]Cl2 gidrazin digidroxlorid, [NH4]OH- ammoniy gidroksid, Na[BF4]- natriy tetraftorborat, Na[BH4]-natriy tetragidroborat,H2[SiF6]- vodorod geksaftorosilikat, [H3O+]-gidroksoniy ioni, H[PF6]- vodorod geksaftorofosfat, K[I3]- kaliy triyodat, K[I5]-kaliy pentayodat va hokazo. Kompleks birikmalar. Tarkibida kompleks hosil qiluvchi va ligandlar tutgan moddalar kompleks birikmalar deyiladi.Eritmada eriganda kompleks kation, anion yoki neytral zarrachalar hosil qiladigan murakkab moddalar kompleks birikmalarga kiradi.Kompleks birikmalar tuzilishining oziga xos quyidagi tomonlari mavjud: 1.Kompleks birikmalar molekulasining markazida metall kationi yoki atomi joylashgan bolib u kompleks hosil qiluvchi ion deyiladi.2.Kompleks hosil qiluvchi bilan bevosita boglangan qutbli neytral molekulalar(NH3, H2O, CO, NO) yoki anionlarni (SO42-; NO3-;CO32-; CN-; Cl-; OH-) ligandlar deyiladi. 3.Kompleks hosil qiluvchi ionlar ushlab turgan neytral molekulalar va ionlar soni koordinatsion son deyiladi 4. Kompleks hosil qiluvchi ion va ligandlar ichki sferani hosil qiladi va orta qavsga olib yoziladi.5.Ichki sferaga kirmagan ionlar tashqi sferani hosil qiladi.Ichki sferani zaryadi ligandni turiga qarab musbat, manfiy va hatto neytral bolishi mumkin.
3.4. Uchinchi guruh kаtiоnlаri аrаlаshmаsining аnаlizi Uchinchi gruppa kationlari turli xususiyatlarga ega,uni bu kationlarning reaktivlarga bo’lgan munosabatini ko’rsatuvchi 10-jadvaldan ko’rish mumkin.Ana shuning uchun ham bu kationlar o’z xususiyatlariga kora bir necha gruppachalarga ajratiladi,natijada kationlar aralashmasidan iborat eritmani analizini turli metodlar bilan otkaza olishga imkon tugiladi.Masalan, vodorod peroksidni,ammiakni,ishqorlarni qollashga asoslangan metodlardan amalda foydalanish mumkin.1.Vodorod peroksid qollaniladigan (analiz ishqoriy muhitda otkaziladi) metod.Bunda uchunchi gruppa kationlari NaOH va H2O2 tasirida bir-biridan ajratiladi.Reaktivlar tasirida Al3+ hamda Zn2+kationlari AlO2-,ZnO22- anionariga qadar ozgaradi,Cr3+ ioni esa oksidlanib CrO42- ga aylanadi va ularning hammasi eritmada qoladi.Qolgan barcha kationlar gidroksidlar holida chokmaga tushadi.2.Ammiakli metodda.Ammiak va ammoniy tuzlari eritmalaridan foydalaniladi,ular tasirida Fe3+ Al3+ va Cr3+ katoinlari gidroksidlar holida chokadi.Mn2+,Co2+,Ni2+ va Zn2+ ionlari turli birikmalar korinishida eritmada qoladi. 3.Ishqoriy metodda.Tarkibida uchinchi gruppa kationlari bolgan eritma qaynaguncha qizdiriladi va unga mol ishqor tasir ettiriladi.Natijada uchinchi gruppa kationlarining suvda erimaydigan gidroksidlarining chokmasi hosil boladi,eritmada AlO2-,CrO2- ZnO22- anionlari boladi. 4.Asetatli metod.Natriy asetat tuzini qollashga asoslangan.Uchinchi gruppa kationlari bolgan eritmaga CH3COONa tuzidan qoshib qaynatiladi. Al3+ va Fe3+ kationlari asosli tuzlar Al(OH)2(CH3COO) va Fe(OH)2(CH3COO) holida chokmaga tushadi va boshqa kationlardan ajratiladi. Vodorod peroksidli hamda ammiakli metodlar kop qollaniladigan metodlardir.Vodorod peroksid qollaniladigan metod 1. Fe2+ ni topish. Fe2+ osonlik bilan Fe3+ gacha oksidlanadi, shuning uchun dastlab, eritmadagi Fe2+ioni aniqlanadi.Tekshirilayotgan eritmadan 2-3 tomchi olib,unga xlorid kislotaning 2n li eritmasidan 1-2 tomchi va K3[Fe(CN)6] eritmasidan 1-2 tomchi quyiladi.Toq zangori chokma hosil bolishi eritmada Fe2+ ioni borligidan darak beradi(bazida chokma uchinchi gruppa kationlarining rangli birikmalari tasirida toq yashil rangli boladi).2. Fe3+ ni topish. Tekshirilayotgan eritmaning 2-3 tomchisiga HCl ning 2n li eritmasidan 1-2 tomchi olib va 1-2 tomchi K4[Fe(CN)6] eritmasi yoki 3-4 tomchi NH4CNS yoki KCNS eritmasidan quyiladi.Birinchi reaktiv bilan berlin lazurining toq zangori chokmasi,ikkinchi reaktiv bilan esa eritmada qizil qon rangining paydo bolishi unda Fe3+ ionlari mavjudligini korsatadi.1. Mn2+ni topish.Probirkaga analiz qilinayotgan eritmadan 1-2 tomchi solib,unga kumush nitrat eritmasidan1 tomchi tomiziladi.Bunda oq chokma hosil bolsa eritmda xlor ionlari bor boladi.Cl- ionining eritmada bolishi Mn2+ ni aniqlashga halal beradi,chunki Cl- ishtirokida Mn2+ kationi MnO4- ga qadar oksidlanmaydi.Demak, Cl- ionini eritmadan yoqotish zarur.Buning uchun aralashmaga yana 2-3 tomchi AgNO3 eritasidan tomiziladi va sentrafugalash yoli bilan hosil bolgan chokma ajratiladi.Boshqa probirkaga PbO2(NaBiO3 yoki (NH4)2S2O8) kristallaridan 2-3 bolakcha tashlanadi va ustiga 2-3 tomchi 2 n li HNO3 eritmasidan qoshib aralashma qizdiriladi. Xosil bolgan oksidlovchi aralashmaga 1-2 tomchi sentrofugat qoshilganda binafsha-pushti rang hosil bolishieritmada Mn2+ borligini bildiradi.1. Cr3+ ni aniqlash. a) Mn2+ topilgandan keyin shu probirkaga yana 3-5 tomchi tekshirilayotgan eritmadan qoshiladi va aralashma qaynaguncha qizdiriladi.Xrom ishtirokida eritma zargaldoq rangga kiradi (u CrO22- anionining rangi). CrO22- anioni hosil bolishini xrom peroksid hosil bolish reaksiyasi bilan ham tekshirish mumkin.Buning uchun eritma sovutiladi va unga 2-3 tomchi HNO3,3-4 tomchi efir, 2-3 tomchi 3% li H2O2 eritmasiddan qoshiladi va probirkadagi aralahma chayqatiladi.Xrom (VI) ishtirokida efir qatlami kok rangga boyaladi. Tekshirilayotgan eritmaning 3-5 tomchisiga kuchli ishqoriy muhitga kelguncha ishqorning 2 n li eritmasidan 4-5 tomchi, vodorod peroksidning 3% li eritmasidan 2-3 tomchi qoshiladi va hosil bolgan eritma kislarod pufakchalari ajralib chiqishi toliq tugagunicha suv hammomida qizdiriladi.Eritmada xrom bolsa sariq rang ( CrO22- ioni rangi) paydo boladi.CrO22- ioniga BaCl2 yordamida sifat reaksiya otkazish yoli bilan xrom ionlarining eritmada mavjudligiga yana bir marta ishonch hosil qilish mumkin. 1.Al3+ va Zn2+ ionlarini boshqa kationlardan ajratish.1-2 ml tekshirilayotgan eritmaga kuchli ishqoriy muhit hosil bolguncha 2 n li NaOH eritmasidan qoshiladi.Probirka suv hammomiga joylashtiriladi va aralashtirib turgan holda 5-6 tomchi 3% li vodorod peroksid qoshib 2-3 min davomida qizdiriladi.Oyuvchi natriy tasirida uchunchi gruppaning barcha kationlari avval gidroksidlar hosil qiladi, keyinchalik amfoterlik xususiyatiga ega bolgan gidroksidlar Al(OH)3 va Zn(OH)2 ishqorning ortiqcha miqdorida erib [Al(OH)4]_ ,[Zn(OH)4]2_ allyuminat AlO2- va sinkat ZnO22- anionlari holida eritmaga otadi. Eritmada Cr3+ ionlari mavjud bolsa, avvalo u ishqor tasirida xrom gidroksid Cr(OH)3 holida chokadi.Ammo ortiqcha natriy gidroksidda erib (chunki u amfoter xususiyatli) xromit ioni CrO_ holida eritmaga otadi.Xromit ionlari vodorod peroksid bilan temperatura tasirida oksidlanib,xromat ion CrO42- ga aylanadi va eritmani sariq rangga boyaydi.Eritmadagi Mn(OH)2 vodorod peroksid tasirida oksidlanib, MnO(OH)2 ga aylanadi va qongir tusli chokma hosil qiladi. Shuningdek Fe3+ (eritmada Fe2+ bolsa bu ham H2O2 bilan oksidlanib Fe3+ ga aylangan boladi), (Co2+ ioni oksidlanib Co3+ ioniga aylangan), Ni2+ kationlarining gidroksidlari ham chokmada boladi.Chokmali eritma sentrafugalanadi, sentrafugat 6 punktda , chokama esa 7-punkda tavsiflangandek tekshiriladi.1.Al3+ va Zn2+ kationlarini aniqlash.Sentrafugatning muhiti kislotali bolguncha 13 n konsentratsiyali sirka kislota (konsentratsiyasi juda yuqori) eritmasidan qoshiladi.Bunda AlO2- va ZnO22- anionlari katoinlarga aylanadi, eritikki qismga ajratiladi va birinchisidan Al3+ ni, ikkinchisidan esa Zn2+ kationini topish mumkina) Al3+ kationini aniqlash.5-6 tomchi sentrafugatga NH4Cl ning toyingan eritmasidan 5-6 tomchi yoki ozroq quruq tuzidan qoshiladi bunda,Zn(OH)2 chokishiga yol berilmaydi.Songra eritmaning muhiti kuchsiz ishqoriy (pH=9) bolguncha ammoniy gidroksid qoshiladi va suv hammomida 2-3 min davomida NH4OH ning ortiqchasi yoqotilguncha qizdiriladi. Xosil bolgan chokmani sentrafugalash yoli bilan ajratib yuviladi,2 n konsentratsiyali sirka kislota eritmasining 2-3 tomchisida eritilib, ana shu eritma bilan alizarin yordamida Al3+ katoiniga xos sifat reaksiya otkazilganda alyuminiy kationining eritmada mavjudligi haqida yana ham aniqroq malumot olinadi.b) Zn2+ kationlarini aniqlash.Sentrafugat eritmadan 4-5 tomchi olib, probirkaga solinadi va probirkani suv hammomida qizdira turib , undagi eritma orqali Kipp apparatidan foydalanib olingan vodorod sulfid otkaziladi.Rux sulfidning kuchli kislotalarda eriydigan oq chokmasi hosil boladi.Chokma sentrafugalash yoli bilan ajratiladi va yuviladi, songra 2 n li xlorid kislotada eritilib Zn2+ kationi uchun (NH4)2[Hg(CNS)4] yordamida mikrokristalloskopik reaksiya otkaziladi.7.Co2+ va Ni2+ kationlarini aniqlash. Gidroksidlar aralashmasidan iborat cho’kma yuviladi, imkoni borichi oz miqdorda 2 n li H2SO4 da eritmasida eritiladi va hosil qilingan eritmadan Co2+ va Ni2+ katoinlarini aniqlash uchun foydalaniladi.a) Co2+ kationini aniqlash. Sulfat kislotali eritmadan 2-3 tomchi olib, unga 2-3 tomchi kaliy nitrit eritmasidan qo’shiladi. KNO2 tuzi qaytaruvchi vazifasini o’taydi, ya’ni Co3+ ionini Co2+ gacha qaytaradi (shuningdek Mn4+ ionini Mn2+ gacha qaytaradi) . Probirkani suv hammomida 2-3 min qizdirish yo’li bilan ortiqcha kaliy nitrit eritmadan yo’qotiladi. Xosil bo’lgan eritmaning yarmiga ammoniy rodanid NH4CNS ning to’yingan eritmasidan (yoki ozroq quruq tuzidan ) 8-10 tomchi va 5-8 tomchi etil spirit tomiziladi. Aralashma qaynatilganda spirt qavatida zangori rang paydo bo’ladi, chunki Co2+ ioniga ammoniy rodanid ta’sir ettirilganda (NH4)2[Co(CNS)4] tarkibli kompleks tuz hosil bo’ladi v u suvga nisbatan amil spirtda yaxshi eriydi.Eritmada Fe3+ ionlarining bo’lishi analizni o’tkazishga halal beradi.Bunday bo’lmasligi uchun eritmaga natriy ftorid NaF (yoki ammoniy ftorid ) qo’shib Fe3+ ioni rangsiz kompleks anion [ FeF6]3+ ga aylantiriladi.b) Ni2+ katoinini aniqlash. Probirkaga sulfat kislotali eritmadan 2-3 tomchi olinadi va u konsentrlangan NH4OH da neytrallanadi.Ammoniy gidroksiddan 1-2 tomchi ortiqcha tomizib, hosil qilingan ishqoriy muhitdagi eritmaga 4-5 tomchi 3% li vodorod peroksid eritmasidan qo’shiladi va probirka suv hammomida ( probirkadagi eritmadan kislorod ajralib chiqishi tugaguncha ) qizdiriladi.Probirka yaxshilab chayqatiladi va hosil bo’lgan cho’kma sentrafugalash yo’li bilan ajratiladi.Cho’kmada Fe(OH)3 va MnO(OH)2 gidroksidlari bo’ladi.Sentrafugatda [Ni (NH3)6]2+ tarkibli kompleks ionlari bo’lishi mumkin. Ni2+ ionini Co2+ ishtirokida aniqlash mumkin. 2-3 tomchi olib , shisha plastinkaga tomiziladi va unga 3-4 tomchi dimetilglioksim qo’shiladi. Bunda agar eritmada Ni2+ ioni bo’lsa, lola rang qizil cho’kma hosil bo’ladi.Ammiakli metod.Dastlabki sinovlar. H2O2 bilan o’tkaziladigan metoddagi singari bajariladi Mn2+ kationini topish. Analiz H2O2 ishlatilgan usuldagi kabi bajariladi Al3+ va Fe3+ kationlarini Mn2+ va Zn2+ ionlaridan ajratish. Kationlar aralashmasidan iborat eritmaga 8-10 tomchi ammoniy xloridning to’yingan eritmasidan tomizing, probirkadagi eritmani suv hammomida qizdira turib eritma muhiti ishqoriy bo’lguncha konsentrlangan ammiak qo’shing , ustiga yana 5 tomchi ortiqcha soling.Bunda alyuminiy va temir gidroksidlari Al(OH)3 va Fe(OH)3 (eritmada Cr3+ ionlari bo’lsa Cr(OH)3 cho’kmaga tushadi. Mn2+ va Zn2+ ionlari eritmada qoladi.Cho’kma sentrafugalash yo’li bilan ajratiladi va u ozgina NH4Cl qo’shilgan suvda yuviladi.Cho’kma 4-punktdagi kabi,sentrafugat esa 6-punktdagi singari analiz qilinadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |