ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ ТӨРТІНШІ аналитикалық топ катиондары

6 ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

ТӨРТІНШІ аналитикалық топ катиондары

6.1 Жалпы сипаттамасы

IV- аналитикалық топты Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺ катиондары құрайды, амфотерлі элементтерге жатады, және натрий гидроксидінде еритін гидроксидтер түзеді. Топтық реагенті:NaOH+H₂O₂

Реакция жүретін ортаның қасиетіне байланысты түрлі иондар түзеді.Қышқылдық ерітінділерде Al³⁺ және Zn²⁺ иондар,ал сілтілік ортада – [Al(OH)₄]^-,[Zn(OH)₄]^2- немесе AlO₂^-,ZnO₂^2- күйінде болады.

Бұл металдар сұйытылған (HCl, H₂SO₄) қышқылдардан сутекті бөліп шығарады.

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂ ↑ (14)

Сілтілермен де әрекеттеседі:

2 Al + 2 NaOH + 6 H₂O = 2 Na[Al(OH)₄] + 3 H₂ ↑ (15)

Алюминийдің және мырыштың хлоридтері, нитраттары, сульфаттары, бромидтері суда жақсы ериді:

Al(OH)₃, AlPO_4, алюминийдің ортооксихиноляты (C₉H₆NO)₃Al, Zn(OH)₂, ZnS, ZnCO₃, ZnNH₄PO₄ т.б. жатады.

Хром қосылыстарында +3, +6 және +2 тотығу дәрежесін көрсетеді.

Тотығу дәрежесіне байланысты хромның қосылыстарын төмендегі кестедегідей сипаттауға болады:

Хромның үш валентті қосылыстары амфотерлі , сол себепті ерітіндінің pH- на байланысты Cr³⁺ не CrO₂^- күйінде болады. Хромның алты валентті қосылыстары анион құрамына кіреді:CrO₄^2- немесе Cr₂O₇^2- . Сілтілік ортада тұрақты түрі CrO₄^2- , ал қышқылдық

Cr₂O₇^2-, 2CrO₄^2- + 2 H⁺ = Cr₂O₇^2- + H₂O

Хромның стандартты потенциалы E⁰(Cr²⁺/Cr) = - 0,86 В сондықтан сұйытылған тұз, күкірт қышқылдарымен әрекеттеседі:

Cr + 2HCl = CrCl₂ + H₂ ↑ (16)

Хромның нитраттары, хлоридтері, сульфаттары суда жақсы ериді, бірақ гидролизденеді, оның нәтижесінде негіздік тұздар түзіледі. Бұл топ катиондары органикалық және бейорганикалық қосылыстармен көптеген комплексті тұздар түзеді:

Мысалы: [Zn(NH₃)₄]²⁺, Zn[Hg(CNS)₄], K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂, [Cr(OH)₄Cl₂]Cl ·2 H₂O

Алюминий, хром катиондарынан басқасы су ерітінділерінде нашар еритін сульфиттер түзеді. Жалпы талдауда сульфидтер ерекше роль атқарады:

оларды катиондарды бөлу үшін жиі пайдаланады.

Мысалы: ZnS негіздік қасиеті басым, сондықтан бұл сульфидтер Na₂S, (NH₄)₂S, K₂S сілтілерде ерімейді.

Бірақ қышқыл негіздік жүйеде, алдында айтылғандай, бұл топ катиондарын бөлу үшін NaOH + H₂O₂ пайдаланады. Сілтінің әсерінен төртінші аналитикалық топ катиондары гидроксидтер түзеді: жасыл Cr(OH)₃, ақ – Al(OH)₃, Zn(OH)₂ ерітіндіде болады. Бұл топ катиондары амфотерлі болғандықтан, олардың гидроксидтері сілтінің артық мөлшерінде ериді:

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] (17)

Al(OH)₃ + OH^- = [Al(OH)₄]^-

Ал сутек пероксидінің әсерінен Cr³⁺ CrO₄^2- тотығады.

2 Cr(OH)₃ + 3 H₂O₂ + 4 NaOH = 2 Na₂CrO₄ + 8 H₂O (18)

2 Cr(OH)₃ + 3 H₂O₂ + 4 OH^- = 2 CrO₄^2- + 8 H₂O

6 ЗЕРТХАНАЛЫҚ БӨЛІМ