NH4+-ioonide määramine alglahusest NH4+-ioonide määramiseks võtsin katseklaasi 10 tilka analüüsitavat lahust, lisasin konts. NaOH lahust kuni leelise rekatsioonini ning soojendasin katseklaasi. Hoidsin Nessleri reaktiiviga märjestatud klaaspulka eralduvates aurudes. Klaaspulgale tekkis pruun sade, järelikult sisaldas lahus NH4+-ioone. Cd2+-ioonide eraldamine 2 mL analüüsitavale lahusele lisasin 1 tilga konts. HCl lahust, 2 mL tioatseetamiidi lahust ning soojendasin vesivannil. Esialgu kollast sadet ei tekkinud. Seega lisasin destilleeritud vett ning veel 1 mL tioatseetamiidi ning soojendasin. Tekkis kollane sade. Eraldasin sademe tsentrifuugimisel. Arvutan CdS sadestamiseks vajaliku pH küllastatud H2S lahuses. CdS lahustuvuskorrutis: . Katiooni sadestumist loetakse täielikuks, kui tema kontsentratsioon lahuses on vähenenud väärtuseni . Seega peab maksimaalne sulfiidide kontsentratsioon lahuses olema:
2 sadet ie pidanud tekkima Kirjutada reaktsiooni võrrand. Pb(NO3)2 + 2NaCl↔ 2NaNO3 + PbCl2↓ 2. Mitme rasklahustuva ühendi tekkimine ühe ja sama iooniga Katse 2.1 Mõõta bürettidest kolme katseklaasi a´1 mL Pb(NO 3)2 või (CH3COO)2Pb lahust. Ühte lisada 0,3 mL (6–7 tilka) KI, teise samapalju K2CrO4 ja kolmandasse tõmbe all tioatseetamiidi (CH 3CSNH2, TAA) 1 M lahust. Kolmas katseklaas asetada vesivanni ning kuumutada kuni ühtlase sademe tekkimiseni. Kõik katsed tioatseetamiidiga viia läbi ning katseklaasid tühjendada tõmbe all ! NB! TAA-d sisaldavad katseklaasid sulgeda korgiga kui võetaks tõmbkapi alt välja. Kirjeldada reaktsioonivõrrandiga (ioon- ja molekulaarkujul) sademe teket: a) KI lahuse lisamisel. Millise värvusega rasklahustuv ühend tekkis? Pb(NO3)2 + 2KI →PbI2 ↓ + 2KNO3 kollane
Katse 2.2 Katseklaasi mõõdeti 0,5 ml K2CrO4 lahust, sellele lisati 0,1 ml AgNO3 lahust K2CrO4 + 2AgNO3 Ag2CrO4 + KNO3 2Ag+ + CrO4- Ag2CrO4 oranz sade Lisati 0,5 ml NaCl lahust Ag2CrO4 + 2NaCl 2AgCl + Na2CrO4 Ag+ + Cl- AgCl valge sade Lisati 1 ml tioatseetamiidi lahust, soojendati 2AgCl + H2S Ag2S + 2HCl 2Ag+ + S2- Ag2S must sade Sool Värvus Ks [Ag+] mol/l Ag2CrO4 oranz AgCl valge Ag2S must 3. Heterogeense tasakaalu nihkumine vähedissotsieeruva ühendi tekke suunas Katse 3.1 Katses 1
NH4+-ioonide määramine alglahusest NH4+-ioonide määramiseks võeti katseklaasi 10 tilka analüüsitavat lahust, lisati konts. NaOH lahust kuni leelise reaktsioonini ning katseklaasisoojendati. Nessleri reaktiiviga märjestatud klaaspulka hoiti eralduvates aurudes. Klaaspulgale tekkis pruun sade, järelikult sisaldas lahus NH4+-ioone. Cd2+-ioonide eraldamine 2 mL analüüsitavale lahusele lisati 1 tilga konts. HCl lahust, 2 mL tioatseetamiidi lahust ning soojendati veevannis. Tekkis kollane sade, mis eraldati tsentrifuugimisel. CdS lahustuvuskorrutis: . Katiooni sadestumist loetakse täielikuks, kui tema kontsentratsioon lahuses on vähenenud väärtuseni . Seega peab maksimaalne sulfiidide kontsentratsioon lahuses olema: Sellisele sulfiidide kontsentratsioonile vastava lahuse pH on: Fe2+/3+-ioonide eraldamine ja tõestamine CdS eraldamisel saadud tsentrifugaatleelistati 6M NH3H2O lahuse lisamisega ning lisati ka
Esimesse lisasin 6 tilka KI, teise samapalju K2CrO4 ja kolmandasse tõmbe all CH 3CSNH2 1 M lahust. Kolmanda katseklaasi asetasin veevanni ning kuumutasin kuni ühtlase sademe tekkimiseni. Katse 2.2. Tasakaalu nihkumine vähemlahustuva ühendi tekke suunas Mõõtsin katseklaasi 0,5 mL K2CrO4 lahust ja lisasin sellele 2 tilka AgNO 3 lahust. Seejärel lisasin 0,5 mL NaCl lahust. Lõpuks lisasin katseklaasi veel 1 mL tioatseetamiidi lahust ning soojendasin katseklaasi tõmbe all kuni same värvus muutus. 3. Heterogeense tasakaalu nihutamine vähedissotsieeruva ühendi tekke suunas Katse 3.1. Rasklahustuva ühendi lahustumine kompleksühendi tekke tõttu Eraldasin tsentrifuugimisel katses 1.1. saadud lahusest sademe. Valasin tsentrifugaadi sademelt ära ning pesin sadet destilleeritud veega. Tsentrifuugisin uuesti ning valasin pesuvee pealt ära
Sade tekkis esimeses katseklaasis
NaCl+ Pb(NO3)2=PbCl+NaNO3
Ks=1,6*10-5
1)[Pb2+]=0,05*10/20=0,025 [Cl-]=0,5*10/20=0,25
[Pb2+] [Cl-]2=0,025*0,252=1,56*10-3>Ks tekib sade
2)[Pb2+]=0,05*5/20=0,0125
[Cl-]=0,025
[Pb2+] [Cl-]2=7,8*10-6
lisamisel nende ioonide hüdroksiidid. Peale soojendamist oli lahus äratuntavalt punakaspruun, mis viitas raud(III)hüdroksiidi sademe tekkele ja varemalt olid Fe3+-ioonid lahusest ka tõestatud. Reaktsioonivõrrand: Fe3+(aq) + 3NH3·H2O(aq) Fe(OH)3(s) + 3NH4+(aq) Sadestus ka õunaroheline nikkel(II)hüdroksiid- lahuses oli ka seda värvi lähemal vaatlusel märgata. Reaksioonivõrrand: Ni2+(aq) + 2NH3·H2O(aq) Ni(OH)2(s) + 2NH4+(aq) Nüüd lisasin 1 ml 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2 e. TAA) lahust, et III rühma sadestada ja hoidsin siis 5 minutit kuumas vesivannis. TAA hüdrolüüsub kõrgemal temperatuuril: CH3CSNH2 + H2O CH3CONH2 + H2S Ammooniumpuhverlahuse keskkonnas pH 9 tekkinud divesiniksulfiid reageerib kohe NH3·H2O lahusega: NH3·H2O + H2S (NH4)2S + 2H2O Sulfiidide täielikuks sadestamiseks lisasin veel 2 tilka TAA ja kuumutasin 2 minutit. Tsentrifuugisin ja selle tulemusel sain üpris musta värvi sademe, mis viitas FeS, NiS ja võib-
ja soojendatakse vesivannis. Kui analüüsitavas lahuses sisalduvad Fe2+, Fe3+, Cr3+ või Al3+ -ioonid, siis tekivad ammoniaakhüdraadi lisamisel nende ioonide hüdroksiidid. Kindlasti kontrollida sadenemise täielikkust. Fe(OH)2 - määrdunudvalge, rohekas, seismisel pruunistub Fe(OH)3 - punakaspruun Cr(OH)3 - määrdunudroheline Al(OH)3 - valge Samas tuleb arvestada, et sademeid on segus mitu ning nad võivad üksteise värvusi maskeerida. Lisatakse ~1 ml 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2, TAA) lahust ja hoitakse keevas vesivannis 5 min. Sadenevad sulfiidid CoS, NiS, FeS, MnS ja ZnS. Jälgida moodustuvate sademete värvusi. Hüdrolüüsi tõttu ei sadene Al2S3 ja Cr2S3, vaid jäävad sademesse hüdroksiididena Al(OH)3 ja Cr(OH)3. Sulfiidide täielikuks sadestamiseks lisatakse veel paar tilka TAA ja hoitakse vesivannis 2 min. Tsentrifuugitakse. Tekkinud sulfiidide sademete värvused: CoS, NiS, FeS - mustad MnS - roosakasvalge ZnS - valge
Kui analüüsitavas lahuses sisalduvad Fe3+, Cr3+ või Al3+ -ioonid, siis tekivad ammoniaakhüdraadi lisamisel nende ioonide hüdroksiidid. Kindlasti kontrollida sadenemise täielikkust. Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ punakaspruun Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 + 3H+ määrdunudroheline Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ valge Samas tuleb arvestada, et sademeid on segus mitu ning nad võivad üksteise värvusi maskeerida. Lahus värvus oranzikas-pruuniks, ilmselt sadenes Fe(OH)3 Lisatakse ~1 ml 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2, TAA) lahust ja hoitakse keevas vesivannis 5 min. Sadenevad sulfiidid CoS, NiS, FeS, MnS ja ZnS. Jälgida moodustuvate sademete värvusi.Tekkis must sade, muid värvusi ei näinud. Hüdrolüüsi tõttu ei sadene Al2S3 ja Cr2S3, vaid jäävad sademesse hüdroksiididena Al(OH)3 ja Cr(OH)3. Sulfiidide täielikuks sadestamiseks lisatakse veel paar tilka TAA ja hoitakse vesivannis 2 min. Tsentrifuugitakse. Co2+ + (NH4)2S CoS + NH4+ Ni2+ + (NH4)2S NiS + NH4+ Fe2+ + (NH4)2S FeS + NH4+
II rühma katioonide sadestamine Võtsin tsentrifuugiklaasi 1,5ml A-alarühma lahust, hapestasin seda 4 tilga konts. HCl-ga , lisasin 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2 , TAA) lahust ning hoidsin kuumas vesivannis 5 minutit. Keetmine oli vajalik seetõttu, et TAA hüdrolüüs on toatemperatuuril väga aeglane. Sadenemise käigus tekkis must sade, seega olid lahuses tõenäoliselt CuS ja Bi2S3 sademed. Tsentrifuugisin ning lisasin 0,5ml dest.vett tsentrifuugiklaasi ning jälgisin, kas tekib vee ja lahuse piirpinnale kollane CdS või pruunikas SnS rõngas. Tekkis pruunikas rõngas, seega pidin lahust lahjendama kahekordse mahuni ning lisama 5 tilka TAA
Adsorptsiooni tõttu on sade saastunud teiste lahuses olevate ioonidega ja seepärast on sadet vaja alati pesta destilleeritud veega (kolloidlahuse tekkimise võimaluse korral NH4Cl lahusega).Mõnikord kasutatakse sadestamist tekkiva reaktiivi meetodil.Sel juhul valmistatakse sadestusreaktiiv uuritavas lahuses kulgeva aeglase reaktsiooni abil.Näiteks kasutatakse katioonide analüüsil mürgise ja ebameeldiva lõhnaga divesiniksulfiidi H2S asemel tioatseetamiidi CH3CSNH2 , mis soojendamisel hüdrolüüsub aeglaselt, moodustades H2S : CH3CSNH2 + H2O CH3CONH2 + H2S 2. Füüsikalis-keemilised eraldamismeetodid on ekstraktsioon, elektro-forees, kromatograafia. Ekstraktsioonil lisatakse uuritavale vesilahusele sobivat veega mittesegunevat orgaanilist lahustit ja loksutatakse.Selle tulemusena lähevad teatud keemilised ühendid vesilahusest üle orgaanilisse lahustisse.Näiteks joodi vesilahuse
......................................................................... ................................................ Protokoll esitatud: .......................................................................... Protokoll arvestatud: II rühma katioonid II rühma katioonide tõestamine Võtsin tsentrifuugiklaasi 1,5 ml A-alarühma lahust, hapestasin seda 4 tilga konts. HCl-ga, lisasin 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2 , TAA) lahust ning hoidsin kuumas vesivannis 5 minutit. Keetmine oli vajalik seetõttu, et TAA hüdrolüüs on toatemperatuuril väga aeglane. Sadenemise käigus tekkis must sade, seega olid lahuses tõenäoliselt CuS ja Bi2S3 sademed.Tsentrifuugisin. CH3CSNH2 + H2O CH3CONH2 + H2S Sademe täielikkuse kontroll. Kuna CdS ja SnS on II rõhma sulfiididest kõige suurema lahustuvuskorrutisega, siis pärast tsentrifuugimist lisasin 0,5ml dest.vett tsentrifuugiklaasi
ammooniumioone. I rühma katioonide tõestamine Alustasin katioonide rühmade eraldamist vastavalt süstemaatilise analüüsi skeemile. Valasin uuritavat alglahust tsentrifuugiklaasi, lisasin 2 M HCl lahust. Sadet ei tekkinud, seega ei olnud lahuses I rühma katioone Pb2+, Hg22+, Ag+. II rühma katioonide tõestamine Kuna alglahuses ei esinenud I rühma katioone, siis võtsin tsentrifuugiklaasi 1,5 ml alglahust, lisasin hapestamiseks 4 tilka konts. HCl-i ning lisasin 1 ml 1 M tioatseetamiidi (TAA) lahust. Hoidsin tsentrifuugiklaasi keevas veevannis 5 minutit. Keetmise tulemusena tekkis tsentrifuugiklaasi must sulfiidide sade. Tsentrifuugisin. Sadestumise täielikkuse kontrolliks lisasin pärast tsentrifuugimist tsentrifuugiklaasi 0,5 ml vett nii, et see valgust mööda katseklaasi seina alla lahuse pinnale. Lahuse ja vee piirpinnake ei tekkinud kollast CdS ega SnS rõngast, seega polnud lahust vaja enam lahjendada.
Cr 3+ + e – Cr 2+ -0,41V – oksüdeerija E 0 0,41 0,17 0,58V 0 < reaktsioon ei toimu Katse 11. Valada tsentrifuugiklaasi ~2 mL K2Cr2O7 lahust, leelistada (~1 mL 2M ammoniaagilahusega või naatriumhüdroksiidilahusega) ning lisada tõmbe all ~1 mL tioatseetamiidi lahust. Tsentrifuugiklaasis olevat lahust kuumutada vesivannis märgatavate muutuste lõppemiseni, lasta veidi jahtuda ning seejärel tsentrifuugida. Katseklaas tühjendada tõmbe all ! Millised muutused katse käigus toimuvad? Leelistamisel läks lahus kollaseks, pärast tioatseetamiidi lisamist kuumutamisel värv muutus, tsentrifugeerimisel tekkis sade. Millised ühendid moodustavad sademe ning millised ioonid on lahuses? Kirjutada
Punktiirjoonega näidatud analüüsi käik, juhul kui A ja B alarühma uuritakse eraldi. Teise rühma katioonide tõestusreaktsioonid Käesolevas praktilises töös analüüsitakse II rühma katioonide A- ja B- alarühma eraldi. Tsentrifuugiklaasi võetakse 1-1,5 ml I rühma kloriidide sademe tsentrifuugimisel saadud tsentrifugaati või I rühma katioonide puudumisel alglahust, hapestatakse 3-4 tilga konts. HCl- ga, lisatakse 1 ml 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2, TAA) lahust ja hoitakse keevas vesivannis 5 min (TAA kasutamisel tuleb lahust alati kuumutada/keeta, sest toatemperatuuril on tema hüdrolüüs väga aeglane). Sulfiidide sadenemine toimub nende lahustuvuse suurenemise järjekorras. Kuna mitmete sulfiidide värvused on üksteisest erinevad, siis võib juba sadestamise käigus teha märkmeid lahuses sisalduda võivate katioonide kohta. Tsentrifuugitakse. Sadenemise täielikkuse kontroll
katioonide saamiseks. Tulenevalt, et sulfiidioonide kontsentratsioon on sõltuvuses lahuse pH-ga, siis on võimalik selle reguleerimisel sulfiidioonidega sadetamisel katioone üksteisest eraldada. Sellel põhinebki II ja III rühma katioonide eraldamine süstemaatilise analüüsi käigus. Võtsin tsentrifuugiklaasi umbes 1 ml õppejõult saadud alglahust. Lisasin lahuse hapestamiseks 3-4 tilka konts HCl, lisasin 1 ml 1 M tioatseetamiidi lahust ja hoidsin 5 minutit kuumas veevannis, kuna toatemperatuuril on TAA hüdrolüüs väga aeglane. Soojendamisel tekkis põhja musta värvi sade. Tsentrifuugisin. Seejärel tegin sadenemise täielikkus kontrolli. Kuna CdS ja SnS on II rühma sulfiididest kõige paremini lahustuvad, siis lisasin pärast tsentrifuugimist tsentifuugiklaasi 0,5 ml destilleeritud vett nii, et vesi valguks mööda klaasseina alla ja koguneks lahuse pinnale. Vee ja lahuse
NH3 H2O + Bi(NO3)3 Cu2+ Bi (must) [Sn(OH)6]2- (kollane) Cu2[Fe(CN)+ 6] punakaspruu K4[Fe(CN)6 n 1.Tõestusreaktsioonid Võtan tsentrifuugiklaasi umbes 1 ml katioonide II rühma lahust ja hapestan 3-4 tilga kontsentreeritud HCl-ga ning lisan 1 ml 1M tioatseetamiidi (edaspidi TAA) lahust. Hoian keevas vesivannis 5 minutit. TAA lisamisel tekkis lahusesse paks kollakas-valge sade. Kuumutamisel värvus kogu lahus mustjaks. Seejärel tsentrifuugin sademe ning kontrollin pärast tsentrifuugimist sadenemise täielikkust. Selle jaoks lisan umbes 0,5 ml destilleeritud vett nii, et vesi valguks mööda katseklaasi seina alla ja koguneks lahuse pinnale. Kuna tekkis pruunikas sade vee ja lahuse piirpinnale, siis lahjendan lahust kahekordse mahuni, lisan 5
Kuna sulfiidioonide kontsentratsioon sõltub oluliselt vesinikioonide kontsentratsioonist lahuses, siis on lahuse pH reguleerimisega võimalik sulfiidioonidega sadestamisel katioone üksteisest eraldada. Sellel põhinebki II ja III rühma katioonide eraldamine süstemaatilise analüüsi käigus. Tsentrifuugiklaasi võetakse 1-1,5 ml I rühma kloriidide sademe tsentrifuugimisel saadud tsentrifugaati või I rühma katioonide puudumisel alglahust, hapestatakse 3-4 tilga k HCl-ga, lisatakse 1 ml tioatseetamiidi(TAA) lahust ja hoitakse keevas vesivannis 5 min. NB! TAA kasutamisel tuleb alati lahust kuumutada, sest toatemperatuuril on hüdrolüüs väga aeglane. TAA hüdrolüüsi võrrand: CH3CSNH2 + H2O CH3CONH2 + H2S Sulfiifide sadenemine toimub nende lahustuvuse suurenemise järjekorras. Kuna mitmete sulfiidide värvused on üksteisest erinevad, siis võib juba sadenemise käigus teha märkmeid lahuses sisalduda võivate katioonide kohta. Tsentrifuugitakse. Sademe täielikkuse kontroll
eralduvates aurudes klaaspulkale tekkis pruun sade. Kirjutada reaktsiooni võrrand. NH4++OH – →NH3 + H2O NH3 + 2K2[HgI4] + 3KOH → [NH2Hg2O]I↓ + 2H2O + 7KI Cd2+-ioonide eraldamine ja tõestamine Cd2+ kui II rühma katioon eraldatakse lahusest happelises keskkonnas sulfiidina sadestamisel. Kuna Cd2+ lahustuvuskorrutise väärtus on suhteliselt suur, tuleb jälgida, et lahus ei oleks liiga happeline. 1-2 mL analüüsitavale lahusele lisatakse 1-2 tilka konts. HCl lahust, 1-2 mL tioatseetamiidi (TAA) CH3CSNH2 lahust ning soojendatakse vesivannil. Juhul, kui kollast CdS sadet ei teki (lahus liiga happeline), lisatakse destilleeritud vett, veel 1 mL TAA ning soojendatakse. Sade eraldatakse tsentrifuugimisel (kontrollida sadenemise täielikkust). NB! TAA-d sisaldavad katseklaaasid tühjendada tõmbkapi all olevasse valamusse. Kui TAA-d sisaldav katseklaas võetakse tõmbkapi alt välja, tuleb see sulgeda korgiga. Tähelepanu- katseklaasi kuumutamisel veevannil võetakse kork ära.
kui sade tekib väga kiiresti, tekib kristall, kuhu koos solvendiga lisandub teisi ioone või aineid. Seda põhjustab kiire sadestamisprotsess. 76. Sadestamine homogeensetest lahustest (tekkiva reaktiivi meetod). Sel juhul tekkib sadestusreaktiiv uuritavas lahuses kulgeva aeglase reaktsiooni käigus. Näiteks kasutatakse katioonide analüüsil mürgise ja ebameeldiva lõhnaga divesiniksulfiidi H2S asemel tioatseetamiidi CH3CSNH2 , mis soojendamisel hüdrolüüsub aeglaselt, moodustades H2S CH3CSNH2 + H2O CH3CONH2 + H2S Mõned ained võivad moodustada väikestest osakestest koosnevaid kolloidlahuseid, mis sadenevad väga aeglaselt. Sel juhul lisatakse sadestusreaktiivi kontsentreeritud lahust kiirelt, kuumutatakse ja segatakse, et saavutada kolloidi koaguleerumist (kolloidosaksete suurenemist) vahel lisatakse ka elektrolüüte (näiteks NH4Cl lahust). Kaasasadenemise ja adsorptsiooni tõttu on selline sade
annaabi.ee 
