CdSO4 + H2S CdS + H2SO4 Cd + S2- CdS 2+ kollane sade Hg(NO3)2 + H2S HgS + 2HNO3 Hg2+ + S2- HgS punane sade 2SbCl3 + 3H2S Sb2S3 + 6HCl 2Sb3+ + 3S2- Sb2S3 hallikas sade Katseklaasidesse, kus sadet ei tekkinud, lisati 2M ammoniaagi vesilahust. Aluselises keskkonnas tekkis sade MnSO4 + (NH4)2S MnS + (NH4)2SO4 Mn2+ + S2- MnS NiSO4 + (NH4)2S NiS + (NH4)2SO4 Ni2+ + S2- NiS CaCl2 sisaldavas katseklaasis sadet ei tekkinud
tsentrifuugiklaasi ~0,5 ml H2O nii, et vesi valguks mööda katseklaasi seina alla ja koguneks lahuse pinnale. Kui vee ja lahuse piirpinnal kollast CdS või pruunikat SnS rõngast ei teki, siis pole vaja lahjendada. Kui aga piirpinnal tekib sade, siis lahjendatakse lahust veega kahekordse mahuni, lisatakse 5 tilka TAA ja hoitakse keeval vesivannil veel 2 min. CdS ja SnS täielikuks sadenemiseks. Sulfiidide värvused CuS must Bi2S3 must SnS pruun SnS2 kollane CdS oranzikaskollane Sb2S3, Sb2S5 punakasoranzid Sulfiidide sade eraldatakse tsentrifuugimisel ja sadet pestakse soolhappelise TAA sisaldava veega. Pesuvee valmistamiseks lisatakse 10 ml destilleeritud veele 2 tilka konts. HCl, 2 tilka TAA (ja kuumutada!). Pesemiseks lisatakse sademele 1-2 ml pesuvett, segatakse ja tsentrifuugitakse. Pesemine on vajalik järgnevate rühmade katioonide väljapesemiseks. A-alarühma analüüs Sulfiidide sade lahustatakse HNO3-s. Selleks lisatakse pestud sademele tsentrifuugiklaasis
eraldada. II-V rühma katioonide lahus + HCl + Sademes TAA Lahuses III, CuS, CdS, Iv ja V Bi2S3, SnS2, rühma Sb2S3,Sb2S5 katioonid + Na2S + Lahuses Sademes SnS32-, CuS, CdS, NaOH Bi2S3 SbS33-, SbS43- + k. HNO3 + HCl Lahuses Sademes
valguks mööda katseklaasi seina alla ja koguneks lahuse pinnale. KUi vee ja lahuse piirpinnal korras CdS või pruunikat SnS rõngast ei teki, siis pole vaja lahjendada. Kui aga piirpinnal tekib sade, siis lahjendatakse lahust veega kahekordse mahuni, lisatakse 5 tilka TAA ja hoitakse keeval vesivannil veel 5 min. CdS ja SnS täielikuks sadenemiseks. Sulfiidide värvused: CuS must Bi2S3 must SnS pruun SnS2 kollane CdS oranzikaskollane Sb2S3, Sb2S5 punakasoranzid Sulfiidide sade eraldatakse tsentrifuugimisel ja sadet pestakse soolhappelise TAA sisalduva veega. Pesuvee valmistamistamiseks lisatakse 10 ml destilleeritud veele 2 tilka k HCl-I, 2 tilka TAA ( ja kuumutada). Pesemiseks lisatakse sademele 1-2 ml pesuvett, segatakse ja tsentrifuugitakse. Pesemine on vajalik järgnevate rühmade katioonide väljapesemiseks. P 2.3 A-alarühma analüüs Sulfiide sade lahustatakse HNO3-s
Mustale CuS sademele lisasin lämmastikhapet, soojendasin ning lisasin vett. Seejärel viisin läbi tõestuskatse K4[Fe(CN)6] lahusega ning jällegi tekkis pruunikas sade, mis tõestas, et lahuses oli CuS. B-alarühma analüüs Sadestasin B-alarühma katioone sisaldavast lahusest katioonid sulfiididena lahust TAA- ga keetes. Eraldasin sademe tsentrifuugimisel ning lahustasin selle k.HCl-s. Keetsin lahust, mistõttu moodustusid klorokompleksid. SnS2 + 6 HCl H2[SnCl6] + 2H2S Sb2S3 + 12 HCl 2 H3[SbCl6] + 3 H2S Sb2S5 + 12 HCl 2 H3[SbCl6] + 3 H2S + 2 S Sn4+ -ja Sb3+ -ioonide eraldamine ning Sb3+ -ioonide tõestamine Lisasin 1 ml lahusele tüki raudtraati ning keetsin mõne minuti. Sn4+ -ioonid redutseerusid Sn2+ -ioonideks. [SnCl6]2- + Fe [SnCl4]2- + Fe2+ + 2Cl- Sb3+-ioonid redutseerusid raua toimel vabaks antimon metalliks (tumemust puru), mis tõestas Sb3+ -ioonide olemasolu. Tsentrifuugisin eraldunud Sb. 2 [SbCl6]3- + 3Fe 2 Sb + 3 Fe2+ + 12 Cl-
5 tilka TAA. Hoidsin lahust keeval vesivannil veel 2 minutit ning tsentrifuugisin, mistõttu sadenesid nii CdS kui SnS täielikult. CuS must [Cu(NH3) 4]²+ + 2H2S CuS + 4NH4+ Bi2s3 must 2Bi2+ + 3S2- Bi2S3 SnS pruun [SnCl4]2- +2 H2S +4H2O SnS + SO42- + 4Cl- +12H+ SnS2 kollane Na2SnS3 + 2HCl SnS2 2NaCl + H2S CdS oranzikaskollane [Cd(NH3) 4]2+ + 2H2S CdS + 4NH4+ + S2- Sb2S3, Sb2S5 punakasoranz 2Na3SbS4 + 6HCl SB2S5 + 6NaCl + 3H2S 2[SbCl6]2- + 8H2S + 12H2O Sb2S5 + 3SO42- + 12Cl- + 40H+ A alarühma analüüs Võtsin tsentrifugaadi sademe pealt ära ning lahustasin sademe lämmastikhappega, lisades veel sademega samas koguses vett. Aurustasin, kuni gaasi enam ei eraldunud. Eemaldasin klaaspulgaga lahuse pealt musta väävli sademe. Saadud lahusele lisasin ammoniaagi
keeval veevannil 2 minutit, et CdS ja SnS sadestuks täielikut. Eraldasin sulfiidide sademe tsentrifuugimisel ja pesin seda pesuveega, mis sisaldas 10 ml destilleeritud vett, 2 tilka konts. HCl ja 2 tilka TAA-d ning kuumutasin pesuvett. Pesemiseks lisasin sademele 1 ml pesuvett, segasin ja tsentrifuugisin. Sulfiidide värvused CuS must Bi2S3 must SnS pruun SnS2 kollane CdS oranzikaskollane Sb2S3, Sb2S5 punakasoranzid Sulfiidide tekke võrrandid Cu2+ + S2- -> CuS Bi3+ + S2- -> Bi2S3 Sn2+ + S2- -> SnS Sn4+ + S2- -> SnS2 Cd2+ + S2- -> CdS Sb3+ + S2- -> Sb2S3 Sb5+ + S2- -> Sb2S5 P2.3 A- alarühma analüüs Lahustasin sulfiidide sademe lämmastikhappes. Selleks lisasin pestud sademele tsentrifuugiklaasi mõned tilgad konts. HNO3 ja vett. Soojendasin veevannis keemiseni ja ka keetsin seni, kuni kogu sade oli ära reageerinud ja NO2 enam ei eraldunud
lisasin konts.lämmastikhapet. Sadet ei tekkinud, seega polnud lahuses Sn2+ ,Sn4+ ja Sb2+ -ioone. Alustasin katioonide tõestamist I rühmast. Lisasin 1 ml lahusele tilkhaaval 2M HCl lahust, mingit sadet ei tekkinud. Järelikult I rühma katioone lahuses üldse polnud. Seega sai lisada k. HCl-i ja 1ml TAA , et sulfiidide sademeid välja keeta. Keetsin lahust vesivannis 5 min ning üllatuseks tekkis valge tihe vatjas sade. Kuna see ei vastanud ühelegi sulfiidile (CuS, Bi2S3, SnS, SnS2, CdS, Sb2S3) , siis järeldasin, et ka teine rühm puudub. Vahepeal tõestasin alglahusest Fe3+ -ioonid (katioonide III rühm), mistõttu lahus omandas Berliini sinise värvuse. Kuna ühes rühmas sai katioone olla ainult üks, liikusin edasi järgmise rühma juurde. 4 Fe3+ + 3 [Fe(CN)6]4- Fe4[Fe(CN)6]3 Võtsin tsentrifuugiklaasi 1,5ml alglahust, lisasin ammoniaakhüdraati aluselise reaktsioonini ning soojendasin vesivannis. Kontrollisin sadenemise täielikkust, lisasin
tugevat loksutamist jääb püsima tuntav ammoniaagi lõhn ning kuumutada veelkord vesivannis. Sool Keskkond Sulfiid Ks (sade) MnSO4 aluseline MnS 1,4⋅10-15 NiSO4 aluseline NiS 2,0⋅10-21 CuSO4 happeline CuS 8,7⋅10-36 CdSO4 happeline CdS 1,0⋅10-27 Hg(NO3) happeline HgS 1,6⋅10-54 2 SbCl3 happeline Sb2S3 1,6⋅10-93 Kirjeldada reaktsioonivõrrandiga (ioon- ja molekulaarkujul) sademe teket. Reaktsioonivõrrandeid koostades kasutada tioatseetamiidi asemel sõltuvalt keskkonnast kas H2S või (NH4)2S a) MnSO4 lahusele TAA lahuse lisamisel MnSO4 + (NH4)2S → MnS↓ + (NH4)2SO4 Mn2+ + S2-→ MnS↓ b) NiSO4. lahusele TAA lahuse lisamisel NiSO4 + (NH4)2S → NiS↓+ (NH4)2SO4 Ni2+ + S2-→ NiS↓ c) CuSO4. lahusele TAA lahuse lisamisel
Kui mõlemaid molekule on üks, siis liidavad nad summaarselt üheksa elektroni. Liidetud ja loovutatud elektronide väikseimast ühiskordsest tuleneb, et 9 elektroni loovutatakse 3 molekuli lämmastikoksiidi poolt. Saadud molekulide arvud on reaktsioonivõrrandi parema poole koefitsientideks: FeS + HNO3 = 1Fe(NO3)3 + 1H2SO4 + 3NO + H2O. Vastus: 1FeS + 6HNO3 = 1Fe(NO3)3 + 1H2SO4 + 3NO + 2H2O. Ülesanne. Tasakaalustada redoksreaktsiooni võrrand Sb2S3 + HNO3 + H2O = H3SbO4 + H2SO4 + NO. Antimon(III)sulfiid Sb2S3 on divesiniksulfiidhappe H2S sool. Antud reaktsioonis muutub nii antimoni kui ka väävli oksüdatsiooniaste: III -II V V VI II Sb2S3 + HNO3 + H2O = H3SbO4 + H2SO4 + NO. 9 10 Reeglile 1 vastavat olukorda pole, reegli 2 järgi tuleb valida redokssüsteemi algolekuks
Happelises Aluselises keskkonnas Lahustuvuskorrutis keskkonnas Lahustuvuskorrutis tekkinud sade tekkinud sade CuS 8,710-36 Ca(OH)2 4,910-6 CdS 1,010-27 MnS 1,410-15 HgS 1,610-54 NiS 2,010-21 Sb2S3 1,610-93 Happelises keskkonnas lahustunud sulfiidide lahustuvuskorrutis on väiksem, aluselises keskkonnas lahustunud sulfiididel suurem. Kokkuvõte või järeldused Tehtud katsed kinnitasid arvutustulemusi. Põhiliselt tekitas tehtud katsetes sadet tioatseetamiid. Tioatseetamiid on eriti aktiivne kõrgel temperatuuril. Sadet saab lahusest lahustada tugeva happe või aluse lisamisel, mis on piisavalt kõrge kontsentratsiooniga.
CaCl2 aluseline CaS valge MnSO4 aluseline MnS beez NiSO4 aluseline NiS must CuSO4 happeline CuS must CdSO4 aluseline CdS kollane Hg(NO3)2 happeline HgS must SbCl3 happeline Sb2S3 oranz Happelises keskkonnas sadestuvad ühendid, mille lahustuvuskorrutis on väga väike (väiksem kui 10-25) Aluselises keskkonnas sadestuvad ühendid, mille lahustuvuskorrutis on suurem kui 10 -25
H2SO4 → Sb2(SO4)3 värvitu krist., väga hügroskoopne konts. HNO3 → H[Sb(OH)6] - antimonhape Lahustub kergesti kuningvees ja segus HNO3 + viinhape 3.17.4. Tähtsamad ühendid, nende kasutamine Sb ühendites: o.-a- taval. -III, III, V Oksiidid: Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5 - valged tahked ained ei lahustu praktil. vees esinevad erin. kristallvormides leiduvad kõik ka looduses mineraalidena Sulfiidid: tähtsamad Sb2S3 (must), Sb2S5 (oranžpunane) tahked vees lahustumatud ained Paljud metallid (sh. Fe) tõrjuvad kuumutamisel Sb2S3-st Sb välja: Sb2S3 + 3Fe → 3FeS + 2Sb (kasutatakse Sb redutseerimisel sulfiidsetest maakidest) Halogeniidid: SbF3 – värvitud kristallid lahustub ülihästi vees (üle 80% 25ºC juures) kasutatakse tekstiilitööstuses, org. sünteesis SbCl3 – värvitud kristallid lahustub vees (≈ 9%, 25ºC), seejuures hüdrolüüsub → oksiidkloriidid, näit. SbOCl kasut