Катион туралы түсінік. Катиондарды топтарға бөлу

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Катион туралы түсінік
Катион (гр. kata kata - төмен және гр. іon - қозғалу) - оң зарядты ион; электр өрісінде теріс электродқа (катодқа) қарай қозғалады. Бос күйінде плазманың газ фазасында және аниондармен бірге көптеген тұздардың құрамында болады. Бейтарап бөлшектерден бір немесе бірнеше электронды қатты қыздыру, электрлік заряд, иондаушы сәуле, тағы басқа нәтижесінде айырып алады. Электролиттердің электролизі кезінде катодқа қарай тартылады. Құрамында катионы бар және жұпталмаған электрондары бар бөлшектер катиондар-радикалдар деп аталады.
Катион -- оң зарядталған, сондықтан электролиз жағдайында катод, яки теріс зарядталған электрод төңірегінде шоғырланатын ион.

Катиондарды топтарға бөлу
Бейорганикалық заттардың сапалық анализін жүргізу үшін, оны ерітіндіге айналдырады содан соң катиондар мен аниондар анықталады.
Егер анализденетін ерітіндінің құрамы белгісіз әрі күрделі болса, онда катиондар мен аниондарды зерттеу үшін жүйелі анализ әдісі қолданылады.
Егер ерітіндінің құрамы қарапайым болса, анализді бөлшектеу әдісімен жүргізуге болады.
Анализдің бөлшектеу әдісі Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесіне сүйенеді. Барлық катиондар үш топқа бөлінеді, оған s,p,d- элементтері де кіреді. Бөлшектеу анализінде басқа иондар қатысында зерттелетін ерітіндінің жеке ионын анықтауға тән реакциялар мен реактивтер қолданылады.
Жүйелі анализді орындағанда операциялардың жасалуының бірізділігін сақтайды, алдымен заттарды топтарға бөледі, содан соң әрбір затты топ ішінен бөліп, анықтайды. Ол үшін қосылыстар немесе иондар қасиетінің ұқсастығына негізделген бөлу реакцияларын пайдаланады. Заттарды топтарға бөлу топтық реагенттермен әсер етіп жасалады.
Анализдің жүйелі әдісінің аталуы топтық реагентпен анықталады.
Әрбір жүйелі әдістер өзінің аналитикалық топтардың катиондарына жіктеледі. Әрбір катиондардың тобында, сол топтың барлық катиондармен әрекеттесетін, ұсынылған топтың катиондарын айқын бөліп алатын және оның құрамына кіретін катиондарды анықтайтын өзінің топтық реактиві болады.
Жүйелі анализ әдістердің бірнеше түрі бар. Күкіртсутекті әдіс H2S-пен тұздардың әрекеттесу кезінде сульфидтердің түзілуіне негізделген. Қазіргі кезде күкіртсутексіз әдістерді кеңінен қолданады: қышқылды-негіздік және аммиакты-фосфатты әдістерді.
Осы оқу-құралда қышқылды-негіздік әдіс бойынша катиондардың жіктелуі қарастырылады.
Бұл әдіс - хлоридтер, сульфаттар және гидроксидтердің суда, артық сілтіде және аммиактың судағы ерітіндісінде әртүрлі ерігіштігіне негізделген. Катиондар 6 топқа бөлінеді.

Бірінші аналитикалық топты Li+ , Na+, K+, NH4+ катиондары құрайды. Бұл топ катиондарының тұздары суда жақсы ериді. Сондықтан І топ катиондарын тұнбаға түсіретін реагенті жоқ, яғни бұл топтың топ реагенті жоқ. Жүйелік анализде басқа аналитикалық топ катиондарын толық тұнбаға түсіріп бөлгеннен кейін, бұл топ катиондары ерітіндіде қалады, яғни оларды ең соңында ерітіндіден ашады. Li , Na, K бос күйінде жеңіл металдар, ауада тез тотығады. Бос күйінде немесе оксидтері сумен шабытты әрекеттеседі: 2Na + 2H2O = H2↑ + 2NaOH; Li2O + H2O + 2LiOH Түзілген гидроксидтері суда жақсы ериді, иондарға толық ыдырайды. Әлсіз қышқылдардан түзілген Li+ , Na+, K+ тұздары гидролизге ұшырайды, реакция ортасы pH7. Күшті қышқылдардан түзілген тұздары гидролизге ұшырамайды, реакция ортасы бейтарап болады. NH4+ бұл комплексті ион, судағы ерітіндісі аммоний гидроксиді - NH4ОН әлсіз негіз. Күшті қышқылдардан түзілген тұздары гидролизге ұшырайды, реакция ортасы pH7.
Медицинада қолданылуы - 0,9 % NaCl физиологиялық ерітінді, көптеген дәрілерді ерітіп, даярлауда және адам көп қан жоғалтқанда тері астына, көк тамырға және клизма арқылы енгізеді. 3%, 5%, 10% NaCl гипертонды ерітінділері сыртқы жараны шаюда қолданылады. Li2СO3 - психикалық ауруларды емдеуде, КBr және NH4Br - жүйке жүйесін тыныштандырғыш ретінде қолданылады. 10% NH4ОН ертіндісі мүсәтір спирті жүйке орталығын қоздырғыш ретінде қолданылады. К+ ионының Na3[Co(NO2)6] және NaHC4H4O6 реактивтерімен реакциясын орындаңыз. Na3[Co(NO2)6] - натрийдің гексанитрокобальтаты (ІІІ), ақшыл-сары түсті тұнба береді: 2КCl + Na3[Co(NO2)6] = K2Na[Co(NO2)6]↓ + 2NaCl Реакцияның жүру жағдайы: Реакция әлсіз қышқылдық ортада жүреді, (pH=4-5). Қышқыл ерітінділеріне NaAc қосады. Кедергі келтіретін ион: NH4+ . Реактив сілтілердің әсерінен ыдырап, қою-қоңыр түсті тұнба түзеді: [Co(NO2)6]3- + 3ОН- = Co(OH)3↓ + 6NO2- NaHC4H4O6 - натрий гидротартраты, (фармакопеялық реакция). Калий ионы бұл реагентпен ақ кристалды тұнба береді: KCl + NaHC4H4O6 = KHC4H4O6 ↓ + NaCl ; Реакцияның орындалуы: 3-4 т калий тұзы ертінідісіне 3-4 т NaHC4H4O6 қосады, араластырады, және шыны таяқшамен сынауықтың ішкі қабырғасын үйкелейді, ақ кристалды тұнба түзілгенін байқауға болады. Реакцияның жүру жағдайы: Калий ионының концентрациясы жоғары болуы тиіс. Реакцияны төмен температурада жүргізеді, себебі жоғары температурада тұнбаның ерігіштігі артады. Реакцияның жүруін тездету үшін механикалық әсер беру қажет. Реакция ортасы бейтарап немесе әлсіз қышқылдық болуы тиіс (pH=5-7), тұнба қышқылдық және сілтілік ортада ыстық суда ериді, ал сірке қышқылында ерімейді. KHC4H4O6 ↓ + НCl = H2C4H4O6 + КCl KHC4H4O6 ↓ + КОН = К2C4H4O6 + H2O

ІІ аналитикалық топ катиондары Ag+, Hg22+, Pb2+. Ag+ катионы калий хроматымен бейтарап ортада әрекеттесіп, қызыл түсті күміс хроматы тұнбасын береді. 2AgNO3 + K2CrO4 -- Ag2CrO4↓ + 2KNO3 2Ag+ + CrO42- -- Ag2CrO4↓ Реакцияның орындалуы. Күміс нитратының 2 тамшысына 2 тамшы калий хроматы ерітіндісін қосады, тұнбаның түзілгенін бақылайды.
Реакцияның жүргізу жағдайлары: 1.Реакцияны рН=6,5-7,5 аралығында жүргізу керек. 2.Күшті қышқылдық ортада, аммиак ерітіндісі қатысында тұнба түзілмейді. Сірке қышқылы қатысында Ag2Cr2O7, күшті сілтілік ортада - Ag2O , аммиак қатысында тұнба еріп, комплексті қосылыс [Ag(NH3)2]2CrO4 алынады; 3.Реакцияның жүруіне Pb2+, Ba2+, Sr2+, Bi3+, Hg22+ иондары кедергі келтіреді. Ag+ катионы KI әрекеттескенде AgI - сары түсті тұнба береді. AgNO3 + KI -- AgI↓ + KNO3 Ag+ + I- -- AgI↓ Аммиак ерітіндісінде AgІ мүлде ерімейді. Реакциның орындалуы. Үш сынауықтың біріншісіне 2-3 тамшы калий хлориді, екіншісіне 2-3 тамшы калий бромиді, үшіншісіне 2-3 тамшы калий иодидін құяды, барлық сынауықтың үстінен 3-5 тамшыдан күміс нитратын қосады. Сәйкесінше ақ ірімшік тәрізді, ақшыл-сары және сары тұнбалардың түзілуін бақылайды. Реакцияның жүргізілу жағдайлары. 1.Реакцияның жүруіне Ag+ катионын Cl- ионымен анықтауға Cu2+, Au+, Pb2+, Hg22+ иондары кедергі келтіреді. 2.Реакцияны рН7 ортада жүргізу керек, сілітілік ортада күміс оксиді түзілуі мүмкін. 3.Ерітіндіде күміс ионымен комлексті қосылыстар түзетін S2O32-, CN-, NO2-, SCN- иондары болмауы тиіс.

Мүмкіндік II талдау тобы Катиондар Ag + Pb 2+ және Hg 22 +
екінші аналитикалық топ катиондары Ag +, Pb2 + және Hg22 +, тұз қышқылы қалыптастыру және оның тұздары қамтиды ерімейтін тұнба хлориді.
Катиондар Бұл топ түссіз. Нитраты мен нитрит иондарымен бірлесе отырып қалыптастыру еритін тұз. Сульфат, күкіртті, фосфат, hromat- өзара іс-қимыл кезінде, карбонатты, бромиді жән
йодты иондары, яғни Жауын- қалыптастырады суда еритін нитраттар мен нитриттер, күміс, қорғасын және сынап, және суда металл тұздарын қалған тарата емес. бірден сумен және азот оксиді ыдырайтын сілтілер Ag + § 2 және Н + нысаны гидроксиді, оның іс-әрекет күміс және сынап; Pb2 + A гидроксиді тұнба қорғасын қалыптастырады. Агенттерді төмендету әсерінен Осы катиондары металл азайтуға болады.
Group реагент ақ жауын-шашынның әсерінен түсіп тұз қышқылы болып табылады, хлоридтер:
Ag ++ Cl-= GT; AgCl
Pb2 ++ 2Cl-= GT; PbCl2
Hg22 ++ 2Cl-= GT; HgCl2
Олардың барлығы азот қышқылында ерімейтін. суда хлоридтер ерігіштігі түрлі болып табылады. Жанында 1.6 * 10-5 мольл - 20 ° C AgCl ерігіштігі 1,3 * 10-5molл, PbCl2 болып табылады. Жанында айтарлықтай температурасын арттыру PbCl2 ерігіштігі әрең басқа хлоридтер ерігіштігі арттырады өзгерістер. Осылайша, қорғасын хлориді, бұл хлоридтер басқа бөлуге болады топ.
Аммиак
AgCl еритін бойынша Бұл күрделі тұзды қалыптастырады:
AgCl + 2NH4OH= GT; [Ag (NH3) 2] Cl + 2H2O
Егер Бұл кешен қосу HNO3 шешу, AgCl тұндыру. Қ.И. ерітінді қосқанда қалыптастыруды байқауға болады сарылау шөгінді Ági.
White Hg2Cl2 Тұнба аммиак әрекет blackens - металл сынап және тұруға ерімейтін сынап ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.