Файл: Zантn 5302 Заманауи аналитикалы химияны теориялы негіздері пнінен Дрістер жинаы шымкент, 2023 растырушылар философия докторы (PhD) х.. к., Шертаева Н. Т. Заманауи аналитикалы химияны теориялы негіздері.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 275

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
болмайды дегенді негізге алу қажет, бұл барынша толық сапалық талдау болғанымен, әр нақты жағдай үшін аса нақты міндет қойылады. Сапалық талдаудың кейбір типтік міндеттері төменде берілген:

  • құрауыштардың шекті санын іздеу (әдетте бірден алтығадейін);

  • жиынтық құрамы 80—90 % болатын, негізгі құрауыштарды анықтау;

  • жиынтық құрамы 5— 10 % болатын, екінші дәрежелі құрауыштарды анықтау;

  • мөлшері 1 ден 10-3% дейін құрайтын іздерді табу;

  • мөлшері 10-3% кем болатын, ультра кіші құрауыштарды анықтау;

  • органикалық емес құрауыштарды анықтау (катиондар, аниондар, элементтер);

  • органикалық құрауыштарды анықтау (заттық талдау, функционалдық, элементтік және с.с.).

Қойылған міндетіне, ерекшелігіне және амалдарына байланысты толықсапалыталдаудыңлайықты әдісі таңдалады. Бұл таңдау зерттелетін нысан туралы априоралық ақпарат болса айтарлықтай жеңілдейді, яғни талдауды жүргізгенге дейін ол жөнініде не белгілі. Бұл ақпарат көп жағдайда нысанның шығу тегі мен ол құралған материалмен анықталады. Әрине, олар өте көп болуы мүмкін (және нәтижесінде талдау нәтижесі алынған эксперименталдық мәліметтермен анықталады), бірақ бір типті нысандардың құрамын білу бастапқы нақты нысанның құрамы туралы болжамдарды ұсынуды айтарлықтай жеңілдетеді.
3. Катиондарды сапалы талдау

Әртүрлі катиондардың түрлерінің едәуір көп мөлшерінен тұратын үлгілерді талдау барысында, олардың өзара кедергі жасау әсері талдаудың бөлшекті әдісін қолдануға мүмікндік бермейді. Бұл жағдайда, осы иондарды реагенттердің көмегімен алдын ала кішілеу топтарға бөлу үшін талдаудың жүйелі амалын қолданады, содан соң әр топтың ішіндегі катиондардың жеке түрлерін анықтайды.


Мұнда басқа мәселе туындайды — иондарды топтарға бөлу үшін жарамды реактивтерді табу мәселесі, яғни катиондарды бөлу үшін олардың қандай қасиеттерн негізге алу қажет. Немесе, басқаша айтқанда, катиондардың аналитикалық жіктеуі қандай болуы тиіс!

Катиондарды жіктеу үшін Менделеевтің Элементтердің Периодтық жүйесі теориялық негіз бола алады, ол әр топтың ішіндегі элементтердің жиынтық қасиеттерінің нақты ұқсастығымен сипатталады.

Алайда периодтық заңның өте үлкен болжау және жалпылау қабілеті кезінде, әр нақты жағдайда аналитикалық топтардың оңтайлы талдануын талап етуге болмайды. Бұл анық, себебі Периодтық жүйенің көптеген элементтері, ерітіндіде оның әрекет етуін түбегейлі өзгертетін тотығу деңгейлерінің жиынтығымен сипатталады, мысалы, катионның анионға айналуы, оның ерігіштігі немесе комплекс түзгіштік қабілеті.

Келесі жұптар мұның көрінісі болуы мүмкін: Mn2+ —MnO-, Cr3+ Cr2O2-, S2-— SO2- және б.

Бұл ретте Менделеевтің Элементтердің периодтық жүйесіндегі

элементтер тобының ішінде жиі элементтердің химиялық қасиеттерінің ұқсастығы кестедегі диагоналдыға қарағанда біршама аз. Бұған Li—Na— Mg немесе Be — B — Al және с.с. қасиеттерін жұп- жұбымен салыстыра отырып көз жеткізуге болады.

Сондықтан катиондарды топтарға аналитикалық жіктеуі өзінің элементтердің химиялық қасиеттерінің жиынтығымен емес, олардың сапалық талдауының нақты өзгешелігін анықтайтын нақты иондардың таңдалған қасиеттерінің аз

мөлшерімен жүргізіледі.

Әр жеке жағдайда, жеке түсінікті негізге алып, катиондарды топтарға үлестіру үшін, олардың қасиеттерін таңдайды.

Нәтижесінде катиондардың жіктелуі жасалды және нәтижесі ретінде талдаудың әртүрлі сызбалары құрылды: қышқыл-негізді, күкіртті- сутекті, аммиак-фосфатты, тиоацетамидті, бифталатты және т.б.

Талдаудың қышқыл-негізді негізіне катиондарға әртүрлі қышқылдар мен негіздердің әсеріне олардың әртүрлі қатынасы жатқызылған, негізі, HCl, H2SO4, NaOH, NH4OH. Олардың әрекетіне сәйкес катиондардың алты тобы бөлінген:

  • I топ: Na+, K+, NH+. Бұл катиондар көп жағдайда жақсы еритін тұздарды түзеді және топтық реагенттері жоқ;

  • 11 топ: Ag+, Hg|+, Pb2+. Бұл катиондар аз еритін хлоридтерді түзеді. Хлорлы сутекті ерітінді топтық реагент болып табылады. осы катиондардың реагенттері арасында ерігіштік көбейтіндісінің ең үлкен мәні PbCl2(1,6- 10-5), сондықтан Pb2+ иондарының бөлігі ерітіндіде қалады және жүйелі сапалық талдау барысында катиондардың III тобына жатады;

  • III топ: Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+. Бұл катиондар аз еритін сульфаттарды түзеді. Топтық реагент күкірт қышқылының ерітіндісі. Бұл топтың катион сульфаттарынан кальций сульфаты ең үлкен ерігіштікке ие (ерігіштік көбейтіндісі 2,5 10-5). Ерігіштікті азйту үшін этил спиртінің тең көлемін қосу ұсынылады;

  • IV топ: Al3+, Cr3+, Zn2+, As(III), As(V), Sn(II), Sn(IV). Бұл катиондар амфотерлік гидроксидтерді немесе оттектен тұратын қышқылдардың ерігіш тұздарын түзеді және сондықтан сілтілердің артық мөлшерінде жақсы ериді. Бұл топ үшін натрий гидроксидінің ерітіндісі топтық реагент болып табылады;

  • V топ: Bi3+, Fe3+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, Sb(III), Sb(V). Бұл катиондар аз еритін гидроксидтерді немесе оттектен тұратын қышқылдардың түзілуімен сипатталады. Натрий гидроксиді топтық реагент болып табылады;

  • VI топ: Cd2+, Co2+, Cu2+, Ni2+, Hg2+. Бұл катиондар суда берік ерігіш аммиакаттардың болуымен сипатталады, олардың түзілу нәтижесінде ерімейтін гидроксидтер ерітіндіге өтеді. Топтық реагент – аммиак ерітіндісі.





Дәріс №6. Сапалы талдау әдістері

1. Аниондардың сапалы талдауы

2. Белгісіз заттың сапалы талдауы

3.Органикалық қосындыларды сапалы талдаудың негіздері



  1. Аниондардың сапалы талдауы

Аниондарды талдау топтық реакциялардың көмегімен катиондарды дәйекті бөлуге негізделген катиондардың талдауынан айтарлықтай өзгешеленеді. Аниондардың көбісін анықтау үшін көбіне бөлшектеу әдісі қолданылуы мүмкін. Сонымен қатар, аниондардың тотығу-тотықсыздану және комплекстеуші қасиеттері, олардың көбі олардың арасындағы болатын реакцияларға байланысты катиондар болғанда немесе олармен бірге бір ерітіндіде бола алмайды. Мысалы, S2- және NO-; I- және H2AsO4-; I- және Cu2+.

Алайда аниондардың талдауын жеңілдету үшін әртүрлі реактивтерді топтық ретінде қолдануға негізделген жіктеулер ұсынылады. Бұл үшін барий және күміс тұздарының ерігіштіктерінің айырмасын қолданады.

Аниондар екі аналитикалық топқа бөлінеді: біріншісіне: суда жақсы еритін аниондар, барий тұздары жатқызылды: Cl-, Br-, I-, S2", NO2-, NO-; екіншісіне — суда аз еритін аниондар, барий тұздары: SO42-, SO32-, S2O32-, CO32-, PO43-, AsO43-, AsO33-.


I аналитикалық топ аниондарының аналитикалық реакциялары (Cl-, Br-, I-, S2-, NO2", NO3-)





Cl аниондарының реакциялары. Күміснитратыменреакция AgNO3:

NaCl + AgNO3 = AgCl↓+ NaNO3




(KS(AgCl) = 1,78 10-10),




AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O




[Ag(NH3)2]Cl + HCl = AgCl^ + 2NH4Cl





Ag еркін микрокристалдарының фотохимиялық бөлінуі нәтижесінде, жарықта біртіндеп қараятын AgCl ақ сүзбелі тұнбасының түзілуі байқалады. AgCl тұнбасы қышқылдарда ермейд, бірақ [Ag(NH3)2]+ комплекстіі катиондарының түзілуімен аммоний гидроксидінің көп мөлшерінде оңай ериді. Алынған комплексті катион AgCl тұнбасының бөлінуімен тотықтыру кезінде оңай ыдырайды.

Тотықтырғыштардың әсері:

10KCl + 2KMnO4 + 8H2SO4 =

= 5Cl2↑ + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O (4.161)

Cl2 қарағанда күштірек тотықтырғыштар (мысалы, KMnO4 және PbO2) хлоридтерді еркін радикалдарға дейін тотықтырады. Осылай, хлоридке KMnO4 әсер еткенде, қышқылды ортада KMnO4 ерітіндісінің түссізденуі және газ түріндегі хордың өткір иісі пайда болады. Газ түріндегі хлор бөлінуін растау үшін