Analitik, fizik-kolloid va biologik kimyo

Ion	Reagent	Reaksiyaning molekulyar va ioniy tenglamasi
Ilova
1	Ba^2+	K2Cr2O7 CH3COONa	Ba^2+–ionlarining analitik reaksiyalari 2BaCl2+ K2Cr2O7 + H2O=↓2BaCrO4 +2KCl +2HCl Ba^2++ Cl^-+ 2K^+ +Cr2O7^2- + H2O=↓2BaCrO4 +2K^+ +2Cl^- +2H^+ +Cl^- 2Ba^2++Cr2O7^2- =↓BaCrO4 +2H^+	pН>7, sariq cho’kma, kuchli kislotalarda eriydi.
2	Ba^2+		Аlangani bo’yash	Sarg’ish-yashil rang
			Ca^2+–ionlarining analitik reaksiyalari
3	Ca^2+	(NH4)2C2O4	CaCl2 + (NH4)2C2O4 =↓CaC2O4 + 2NH4Cl Ca^2+ +2Cl^- + 2NH4^+ +C2O4^2- =↓ CaC2O4 + 2NH4^++ 2Cl^- Ca^2++C2O4^2- =↓ CaC2O4	Оq cho’kma mineral kislotalarda eriydi.
4	Ca^2+	K4[Fe(CN)6] (NH4OH+NH4Cl)	CaCl2 + K4[Fe(CN)6] +2NH4Cl = ↓Ca(NH4)2[Fe(CN)6] + 4KCl Ca^2+ + [Fe(CN)6]^4-+ 2NH4^+ =↓Ca(NH4)2[Fe(CN)6]	Оq kristal cho’kma sirka kislotada erimaydi.
5	Ca^2+		Аlangani bo’yash	Qizg’ish-rangli
6	Sr^2+	CaSO4	SrCl2+ CaSO4 =↓SrSO4+ CaCl2 Sr^2++2Cl^-+ Ca^2++SO4^2- =↓SrSO4+Ca^2++2Cl^- Sr^2+ +SO4^2- =↓SrSO4 Ba^2+ , Ca^2+ , Sr^2+ ionlari Na2HPO4, (NH4)2SO4 , (NH4)2CO3, (NH4)2C2O4, kabi reagentlar bilan ham reaksiyaga kirishib oq cho’kma hosil qiladi

Guruh reagentining ta’siri. Ikkinchi guruh kationlarini guruh reagenti (NH₄)₂CO₃ yordamida zarur bo’lgan sharoitda cho’ktiriladi. To’la cho’ktirishning muhim shartlaridan biri eritma muhitining kerakli pH qiymatiga keltirishdir. Bu pH ning qiymati eritmada (NH₄)₂CO₃ ning ortiqcha miqdorda bo’lishiga bog’liq bo’ladi. Bu tuz quyidagi tenglamaga muvifiq gidrolizlanadi.

(NH₄)₂CO₃+H₂O= NH₄HCO₃+ NH₄OH

NH₄ ⁺+ CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+ NH₄OH

Shu sababli ammoniy karbonat eritmasi, aslini olganda, taxminan ekvivalent miqdordagi NH₄OH bilan ammoniy tuzi NH₄HCO₃ aralashmasidan iborat, ya’ni y pH=9,2 bo’lgan ammoniyli buffer aralashmadir. Eritmaning pH qiymatini bir xil miqdorda saqlab turish uchun eritmaga guruh reagenti ta’sir etmasdan NH₄OH bilan NH₄Cl li bufer aralashma qo’shiladi. Undan keyin guruh reagenti ta’sir qiladi. Karbonatlari suvda eriydigan K⁺, Na⁺, Mg²⁺ kationlari eritmada qoladi.

II guruh kationlarini qarbonatlar holida cho’kmaga cho’ktirish uchun umumiy reagent sifatida faqat ammoniy qarbonat ishlatish mumkin. Bu maqsadda Na₂CO₃ yoki K₂SO₃ ishlatiladigan bo’lsa, eritmaga Na+ yoki К+ ionlarini oldindan kiritib qo’ygan bo’lamiz va bu ionlar analiz qilinayotgan eritmada oldin bo’lgan – bo’lmaganligini aniqlash kiyin bo’ladi.

Ammoniy ionini esa, eritmaga (NН₄)₂СО₃ qo’shmasdan oldin, eritmaning bir qismini tekshirish bilan topish mumkin. (NН₄)₂СО₃ guruh reagenti ta‘sirida Са²⁺, Sr²⁺ , Ва²⁺ ionlarining suvda erimaydigan qarbonatlari hosil bo’ladi :

Са²⁺ + СО₃^2- = СаСО₃

Sr²⁺ + СО₃^2-= SrСО₃

Ва²⁺ + СО₃^2- =ВаСО₃

Gruppa reagenti suv ta‘sirida kuchli gidrolizlanadi.

(NН₄)₂СО₃ + НОН ↔ NН₄НСО₃ + NН₄ОН

NН⁺₄ + НСО₃^-

3-Mavzu III-V guruh kationlarining umumiy tavsifi. Gidroliz va amfoterlik, ularning analizdagi ahamiyati

Reja :

4.1. Tuzlarning gidrolizi, Amfoterlik.

4.2. Oksidlanish- qaytarilish reaktsiyalari.

4 .3. Kationlarning uchunchi analitik guruhiga bo’linishi va xususiy reaktsiyalar hamda guruh reagentining ta’siri.

4.1. Tuzlarning gidrolizi, Amfoterlik.
Ko’p tuzlar suvdagi eritmalarda gidrolizga uchraydi. Gidroliz – tuz erishidan hosil bo’lgan ionlarning Н+ va ОН- ionlari bilan o’zaro ta‘siridan iborat; gidroliz natijasida kupincha eritma muhitning рН i o’zgaradi. Eritmada kuchsiz asos, kuchsiz Kislota, gidro va gidrokso-tuzlar, kam eriydigan birikmalar, ba‘zan komplekslar hosil bo’ladi.

Gidroliz tufayli suvning dissotsilanish muvozanati:

2Н₂О ↔ Н₃О⁺ + ОН ёки Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Agar suvning Н+ ionlari to’z ionlari bilan biriksa, eritmada ortiqcha ОН- ionlar hosil bo’ladi, bunda muhit ishqoriy bo’lib qoladi (рН>7). Agar tuz ionlari o’ziga ОН- ionlarini biriktirib olsa, eritmada Н+ ionlar ortiq bo’lib qoladi. Eritma Kislotali muhit namoyon qiladi (рН 7). Gidroliz jarayonini to’xtatish uchun eritmaga NН₄ОН qo’shish maqsadga muvofiqdir. Bunda muvozanat chapga, ya‘ni ammoniy biqarbonatning ammoniy qarbonatga aylanish tomoniga siljiydi.

Bundan tashqari, ammoniy kabonat qisman ammoniy kabaminatga ham aylanishi mumkin. (karbamin Kislota NН₂СООН ning tuzi) uham ikkinchi guruh kationlarini cho’ktirmaydi:

(NН₄)₂СО₃ ↔ NН₂СООNН₄+ Н₂О

Shuning uchun ammoniy qarbonatga hamma vaqt anchagina miqdorda ammoniy qarbominat bo’ladi. Ammo uni yo’qotish oson, buning uchun ikkinchi gruppa kationlari taxminan 70-80^oC atrofida kizdirilgan eritmadan cho’ktirilsa bas. Temperatura ta‘sirida muvozanat chapga siljiydi va kristall holidagi cho’kma hosil bo’ladi.

NН₂СОО NН₄+ Н₂О = (NН₄)₂СО₃

Ammoniy gidroksid ta‘sir ettirilganda erkin Kislotalar neytrallanadi, natijada muhit ishqoriy bo’lib, Мg²⁺ kationi asosli to’z hosil qilib, cho’kmaga tushishi mumkin.

2МgCI₂ + 2(NН₄)₂СО₃ + H₂O = Mg₂(OH)₂CO₃ + 4NH₄CI + CO₂

Tuzlarning gidrolizi uch tipdan iborat: a) kation bo’yicha gidroliz, b)anion bo’yicha gidroliz, v)ham kation, ham anion bo’yicha (ya‘ni kombinirlangan) gidroliz.

Kuchsiz asos va kuchli qistadan hosil bo’lgan tuzlar (masalan, NH₄CI, CuSO₄, ZnCI₂) kation bo’yicha gidrolizlanadi, ya‘ni erigan to’z kationi o’ziga suvdan gidroksil ionlarini biriktirib oladi, natijada eritmada vodorod ionlari kontsentratsiyasi ortib ketadi.

Masalan ;

NH₄CI + H₂O ↔ NH₄OH + HCI (molekulyar tenglama)

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₄OH + H⁺ (ionli tenglama)

Agar tuz kuchli asos va kuchli Kislotadan hosil bo’lgan bo’lsa, kam dissotsilanadigan birikmalar hosil bo’lmaydi, binobarin, gidroliz ham sodir bo’lmaydi. aksincha , to’z kancha kuchsiz Kislota va kancha kuchsiz asosdan hosil qilingan bo’lsa, uning gidrolizlanish darajasi shuncha kuchli namoyon bo’ladi. Tuzlarni hosil qilgan asos va Kislotaning tabiatiga qarab, ularning gidroliz turlari va eritma muhiti 8 – jadvalda berilgan. Gidroliz qaytar protsesslar jumlasiga kiradi. Xar bir to’zning gidrolizlanishi xar xil bo’lib, uni xarakterlashda gidroliz konstantasi Кг va gidroliz darajasi h dan foydalaniladi. Gidroliz darajasi gidrolizlangan tuz kontsentratsiyasining (Сm) tuzning umumiy kontsentratsiyasi ga bo’lgan nisbati bilan aniqlanadi :

Cг

h = ------

Су

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₄OH + H+ uchun gidroliz konstantasi :

Analitik reaktsiyalarni o’tkazishda kupincha tuzlarning gidrolizi sodir bo’ladi. Aksariyat hollarda gidrolizlanish bajarilayotgan analiz protsessiga salbiy ta‘sir ko’rsatadi, shuning uchun gidrolizni vujudga keltirmaslik choralari ko’riladi. Masalan, ikkinchi gruppa reagenti bilan cho’ktirishda aralashmada NH₄OH bo’lishi kerak, chunki u

(NH₄)₂СО₃ + НОН ↔ NH₄НСО₃ + NH₄OH

muvozanatini chapga siljitadi. Gidroliz mxsuloti NH₄НСО₃ ikkinchi gruppa kationlarini cho’ktirish uchun yaroksiz, chunki gidroqarbonatlar suvda yaxshi eriydi.

Yuqoridagi singari uchinchi gruppa kationlarini gruppa reagenti (NH₄)S ammoniy sulfid bilan cho’ktirishda ham eritmada NH₄ОН qo’shib gidrolizni oldini olish, ya‘ni (NH₄)₂S + НОН ↔NH₄НS + NH₄OH muvozanatni chapga siljitish kerak.

Ma‘lumki, uchinchi gruppa kationlari (Fe²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, AI³⁺, Ni²⁺, Co va xokazo) ning gidroksidlari kuchsiz asoslar bo’lib, ularning xar qanday tuzlari gidrolizga uchraydi.

Bu kationlarning kuchli Kislotalar (НСI, НNО₃, Н₂SО₄) bilan hosil qilgan tuzlari ko’p tarqalgan bo’lib, ularning suvdagi eritmalari Kislotali muhitga ega. Shuning uchun ham uchinchi gruppa kationlarini cho’ktirishdan oldin eritmani ishqor yordamida neytrallash zarur. Kuchsiz Kislotalarning (Н₂SО₃, Н₃РО₄ , Н₂S) uchinchi gruppa kationlari bilan hosil qilgan tuzlari suvdagi eritmalarda deyarli mavjud emas.

Uchinchi gruppa kationlari ikki gruppachaga ajraladi. (NH₄)₂S ta‘sirida: a) sulfidlar holida cho’kadigan kationlar; b) gidroksidlar ko’rinishida cho’kmaga tushadigan kationlar (AI³⁺, Cr³⁺,). Chunki (NH₄)₂S ning gidrolizlanishi natijasida hosil bo’ladigan

ОН- ionlari kontsentratsiyasi

[AI3+] [ ОН-]3> EKАI(OH)₃

[Cr3+] [ ОН-]3> EKCr(OH)₃ bo’lishi uchun yetarli. Ana shuning uchun AI(OH)₃ va Cr(OH)₃ cho’kmalari hosil bo’ladi. Qolgan kationlarning gidroksidlari esa sulfidlariga nisbatan yaxshi eruvchan suvli eritmadagi AI³⁺ ionining (NH₄)₂S ta‘sirida AI(OH)₃ hosil qilib cho’kishi protsessini quyidagi tenglamalar bilan ifodalash mumkin :

(NH₄)₂S + 2НОН ↔ Н₂S + 2 NH₄ОН

AIСI₃ + 3 NH₄ОН ↔ AI(OH)₃ + 6 NH₄СI + 3 Н₂S

yoki

2 AIСI₃ + 3(NH₄)₂S + 6НОН = AI(OH)₃ + 6 NH₄СI + 3 Н₂S

Gidroliz natijasida hosil bo’ladigan moddalardan birini qo’shish bilan gidrolizning oldi olinadi yoki bir kadar to’xtatiladi, aksincha gidroliz maxsulotlaridan birining kam dissotsilanuvchi moddalarga aylantirilishi gidrolizni kuchaytiradi.

Analitik gruppaning boshka kationlarini analiz qilishda ham gidroliz sodir bo’ladi. Masalan, birinchi gruppa kationlari aralashmasini analiz qilishda NH+4 ionini yo’qotish maqsadida eritma bug’latiladi. Hosil bo’lgan ko’ruk qoldiq tarkibida magniy tuzlarining gidrolizlanishi natijasida Мg(OH)CI tuzi olinadi.

МgCI₂ + НОН ↔ Мg(OH)CI + НCI

Ba‘zan AI³⁺ ёки Fe³⁺ ionlarini cho’ktirish maqsadida СН₃СООNа tuzi eritmasi ishlatiladi. Bunda ham gidroliz tufayli urta tuzlar emas, balki asosli tuzlar hosil bo’ladi :

3 – jadval