Kimyo bakalavr) 2021-2022 o’quv yili I semester uchun II kurs (III semestr) namangan – 2021

Lаbоrаtоriya ishi-6

IV guruh kаtiоnlаri (Al³⁺, Cr³⁺⁵⁺, Zn²⁺, Sn²⁺⁴⁺)

ning аnаlitik rеаktsiyalаri
Al³⁺ ionlarining reaktsiyalari

Al³⁺ ioni suvdagi eritmalarda rangsiz bo’ladi.

1. 
   O’yuvchi ishqorlar NaOH va KOH ehtiyotlik bilan (tomchilatib) qo’shilganda Al³⁺ ionini oq cho’kma Al(OH)₃ holida cho’ktiradi:
   

Al³⁺ + 3OH^-  Al(OH)₃

Probirkaga aluminiy tuzining eritmasidan 5-6 tomchi olib, unga 2n. NaOH eritmasidan 1 tomchi qo’shing. CHo’kma bilan loyqalangan suyuqlikning bir qismini boshqa ‘robirkaga quying va bironta kislotadan bir necha tomchi qo’shib cho’kmaning erishini kuzating:

Al(OH)₃↓ + 3H⁺  Al³⁺ + 3H₂O

Suyuqlikning qolgan qismiga bir necha tomchi NaOH yoki KOH eritmasidan ta’sir ettiring va aralashtiring. Bunda aluminat hosil bo’lishi tufayli cho’kma eriydi:

Al(OH)₃↓ + OH^-  AlO₂^- + 2H₂O

Shunday qilib, Al(OH)₃ ti’ik amfoter gidroksiddir. Reaktsiya (1) da uning asos xossasi, reaktsiya (2) da esa kislota xossasi namoyon bo’ladi.

pH≈5 bo’lganda Al(OH)₃ to’liq cho’kadi, keyin yana pH > 10 bo’lguncha ishqor qo’shish Al(OH)₃ ning erishiga va, binobarin, AlO₂^- ioni hosil bo’lishiga olib keladi. Bundan ko’rinadiki, alyuminat eritmasidan Al(OH)₃ cho’kmasini va keyin Al³⁺ kationlarini olish uchun eritmaning pH qiymatini biror kislota ta’sir ettirish yo’li bilan ‘asaytirish kerak. Bunga ishonch hosil qilish uchun oldingi tajribada olingan alyuminat eritmasiga suyultirilgan HCl eritmasidan bir tomchidan qo’shiladi. Oldin Al(OH)₃ cho’kmasi tushadi. Kislotadan yana qo’shilganda (ya’ni pH kamaytirilganda) cho’kma qaytadan eriydi:

AlO₂^- + H⁺ + H₂O  Al(OH)₃↓

Al(OH)₃↓ + 3H⁺  Al³⁺ + 3H₂O

Bularni jamlab, AlO₂^- anionining Al³⁺ kationiga o’tishidagi reaktsiyaning umumiy tenglamasini olamiz:

AlO₂^- + 4H⁺ ↔ Al³⁺ + 2H₂O
Agar reaktsiyani Al(OH)₃ ning hosil bo’lish bosqichida to’xtatish kerak bo’lsa, eritmaning pH ini kamaytiradigan (lekin pH qiymatini 5 dan kamaytirib yubormaydigan) reaktiv ta’sir ettirish kerak. Bunday reaktiv NH₄Cl dir. Haqiqatdan ham NH₄⁺ ionlari OH^- ionlarini bog’lab, shu bilan eritmaning pH qiymatini kamaytiradi. Ammo hosil bo’ladigan NH₄OH ortiqcha NH₄Cl bilan birga pH≈9 bo’lgan (ikkala kom’onentning kontsentratsiyasi teng bo’lganda) ammoniyli bufer aralashmadir. Binobarin, bu holda cho’kma erimaydi va reaktsiya Al(OH)₃ hosil bo’lish bosqichida to’xtaydi:

AlO₂^- + 2H₂O + NH₄⁺ = Al(OH)₃↓ + NH₄OH

Bu reaktsiyadan sistematik analizda Al³⁺ ionini to’ish uchun ko’’ foydalaniladi. Bir necha tomchi alyuminat eritmasiga NH₄Cl ning to’yingan eritmasidan (yoki ozgina qattiq tuzidan) qo’shib, bir necha minut isitiladi. Al(OH)₃ cho’kmasi ko’’incha eritmaning yuziga qalqib chiqadigan oq iviq holida hosil bo’ladi.

Reaktsiya yaxshi chiqishi uchun eritmani ammiak batamom chiqib ketguncha uzoq vaqt qizdirish (qaynatish) kerak. Eritmadagi ishqor bilan NH₄Cl ning o’zaro ta’siridan hosil bo’ladigan ammiakning miqdori ko’’ bo’lib, eritmaning pH i 10 dan ortib ketsa, u holda Al(OH)₃ cho’kmasi hosil bo’lmaydi. SHuning uchun, eritma kislotali muhitga o’tishiga qadar unga HCl qo’shish yo’li bilan AlO₂^- ionini Al³⁺ kationiga o’tkazilgandan keyingina alyuminiy gidroksidni NH₄OH ta’sirida cho’ktirish ancha yaxshi chiqadi.

2.