СӨЖ

Тақырыбы:Сапалық реакцияларды орындау шарттары

Орындаған:

Тексерген :

2099ж

Жоспары:

1. Кіріспе

2. Негізгі бөлім

3. Реакцияның сезімталдығы, арнайылығы және талғампаздығы.

4. Ерітіндідегі ионды анықтаудың негізгі шарты.

5. Қорытынды

6. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Аналитикалық химия – заттың немесе заттар қоспасының сапалық және сандық құрамын белгілеу. Осығансәйкесаналитикалықхимиясапалықжәнесандықталдауболыпекігебөлінеді.

Сапалықталдаудыңміндеті – заттыңсапалыққұрамын, яғнибұлзаттыңқандайэлементтерденнемесеиондардантұратынынанықтау.

Бейорганикалықзаттардыңқұрамынзерттегендекөпжағдайдақышқылдардың, тұздардың, негіздердіңсудағыерітінділеріменайналысуғатуракеледі. Бұлзаттарэлектролиттерболыптабыладыжәнеерітінділердеиондарғадиссоциацияланады. Сондықтанталдаужекеиондарды – катиондарменаниондардыанықтауғадейінқысқарады.

Сапалықталдаужүргізукезіндезерттелетінзаттыңәртүрлімөлшеріменжұмысістеугеболады. депаталатындарбар граммәдісі,ондазерттелетінзаттыңмассасы 0,5 г (10 мл-денастамерітінді) қабылданады. центиграммаәдісі(зерттелетінзаттыңмассасы 0,05-тен 0,5 г-ғадейіннемесе 1--10 млерітінді), миллиграммәдісі(зерттелетінзаттыңмассасы 10 -6 г-ден 10 -3 г-ғадейіннемесе 0,001-ден 0,1 млерітіндігедейін) жәнет.б. Еңкөптаралғаны - центиграммаәдісінемесе жартылаймикроәдіс.

Негізгі бөлім

Сапалық реакция дегеніміз не? Реакция нәтижесінде ортада белгілі бір заттардың бар болуы дәлелденсе, бұны сапалық реакция дейді.

Крахмалға сапалық реакция

Крахмалға сапалық реакция йодпен жүре алады:

Нәтижесінде реакцияласатын заттар көк түске боянады.

Сапалық реакция белгілері

Сапалық реакцияларды - тұнбаның түзілуі, заттардың ерітілуі, түстің өзгеруі, газдардың пайда болуы, иістің пайда болуы және жалын түсінің өзгеруі арқылы байқауға болады.

Сутекті сапалық реакция

Сутекті сапалық реакция бұл осы газдың бар болуын дәлелдейтін реакция. Мысалы суды оттегі мен сутегіге ыдыратайық:

Этил спиртінің сапалық реакциясы

Этил спиртінің сапалық реакциясы:

Осы реакция нәтижесінде сары тұнба түзіледі. Йодоформа деген сары зат. Бұл сары зат этил спиртінің төмен концентрацияларында да пайда болады, яғни этил спиртінің түзілуін біле аламыз.

Сірке альдегидінің сапалық реакциясы

Сірке альдегидінің сапалық реакциясы:

Бұл күміс айна реакциясы деп аталады. Яғни реакция нәтижесінде колбада күміс түзіледі. Осы реакцияның көмегімен әйнектер жасалады. Яғни шыныны жұқа күміс қабатымен көмкереді.

• Сапалықталдауәдістері

Сапалықталдауталданатынобъектідегібелгілібірзаттардынемесеолардыңқұрамдастарынанықтауғабағытталған. Анықтаузаттардыанықтауарқылыжүзегеасырылады, яғниталданатынобъектініңАСсәйкестігін (бірдейлігін) жәнеқолданылатынталдауәдісініңжағдайындаанықталатынзаттардыңбелгіліАС-ынбелгілеу. Олүшінбұләдістеанықталатынзаттардыңбарекендігібелгіліболатынэталондықзаттардыалдыналазерттейді. Мысалы, спектрэлектрдоғасыменқоздырылғанкездеқорытпаныңсәулеленуспектріндетолқынұзындығы 350,11 нмспектрліксызықтыңболуықорытпадабарийдіңбарекенінкөрсететініанықталды; оғанкрахмалқосқандасулыерітіндініңкөгілдіртүскебоялуыондағы I2 барайнымалытокболыптабыладыжәнекерісінше.

Сапалықталдауәрқашансандықталдауданбұрынтұрады.

Қазіргіуақыттасапалықталдауаспаптықәдістерменжүргізіледі: спектрлік, хроматографиялық, электрохимиялықжәнет.б.. Химиялықәдістербелгілібіраспаптықкезеңдерде (сынамалардыашу, бөлужәнеконцентрациялаужәнет.б.) қолданылады, бірақкейдехимиялықталдаудықолданаотырып, нәтижелердікөбірекалуғаболады. қарапайымжәнежылдам, мысалы, қанықпағанкөмірсутектердібромсуынемесе KMnO4 сулыерітіндісіарқылыөткізуарқылықосжәнеүштікбайланыстардыңболуынанықтау. Бұл жағдайда ерітінділер түсін жоғалтады.

Егжей-тегжейлі сапалы химиялық талдау бейорганикалық және органикалық заттардың элементтік (атомдық), иондық, молекулалық (материалдық), функционалдық, құрылымдық және фазалық құрамын анықтауға мүмкіндік береді.

Бейорганикалық заттарды талдауда элементарлы және иондық талдаулардың бірінші кезектегі маңызы бар, өйткені бейорганикалық заттардың заттық құрамын анықтау үшін элементтік және иондық құрамды білу жеткілікті. Органикалық заттардың қасиеттері олардың элементтік құрамымен, сонымен қатар құрылымымен, әртүрлі функционалдық топтарының болуымен анықталады. Сондықтан органикалық заттарды талдаудың өзіндік ерекшеліктері бар.

• Сапалық химиялық талдау берілген затқа тән химиялық реакциялар жүйесіне негізделген - бөлу, бөлу және анықтау.

Сапалық талдауда химиялық реакцияларға келесі талаптар қойылады.

1. Реакция дерлік бірден жүруі керек.

2. Реакция қайтымсыз болуы керек.

3. Реакция сыртқы әсермен (АС) жүруі керек:

а) ерітінді түсінің өзгеруі;

б) тұнбаның түзілуі немесе еруі;

в) газ тәрізді заттардың бөлінуі;

г) жалынды бояу және т.б.

• Реакцияның сезімталдығы, арнайылығы және талғампаздығы.

Анықталатын затпен сыртқы әсер алуға мүмкіндік беретін реакциялар аналитикалық, ал ол үшін қосылатын зат реагент деп аталады. Қатты денелер арасында жүргізілетін аналитикалық реакциялар «құрғақ жол», ал ерітінділерде «ылғалды жол» деп аталады.

«Құрғақ» реакцияларға қатты сыналатын затты қатты реагентпен ұнтақтау, сондай-ақ кейбір элементтерді бормен балқыту арқылы түрлі-түсті стақандар (інжу) алу арқылы жүргізілетін реакциялар жатады.

Көбінесе талдау «ылғалды жолмен» жүргізіледі, ол үшін талданатын зат ерітіндіге ауыстырылады. Ерітінділермен реакцияларды пробирка, тамшы және микрокристалды әдістермен жүргізуге болады. Пробиркалық жартылай микроанализде оны сыйымдылығы 2-5 см3 пробиркаларда жүргізеді. Тұнбаларды бөлу үшін центрифугалау қолданылады, ал булану фарфор шыныаяқтарда немесе тигельдерде жүргізіледі. Тамшыларды талдау (Н.А.Тананаев, 1920) фарфор табақтарда немесе фильтрленген қағаз жолақтарында заттың бір тамшы ерітіндісіне реагент ерітіндісінің бір тамшысын қосу арқылы түсті реакцияларды алады. Микрокристалдық талдау микроскопта байқалатын кристалдардың өзіне тән түсі мен пішіні бар қосылыстар түзетін реакциялар арқылы компоненттерді анықтауға негізделген.

2. Реакциялардың ерекшелігі мен сезімталдығы

Сезімталдықреакциялар анықталған компоненттің ең аз мөлшерімен немесе оның ерітіндідегі ең аз концентрациясымен сипатталады, бұл кезде осы компонентті осы реагенттің көмегімен анықтауға болады.

• Сапалық талдауда қолданылатын реакция түрлері

• Пирохимиялық реакциялар. Бірқатар сапалық талдау әдістері балқыту, көмірде қыздыру, газ оттығы немесе үрлегіш жалын арқылы жүргізілетін химиялық реакцияларға негізделген. Бұл жағдайда заттар ауадағы оттегімен тотығады, ал көміртек тотығымен, жалынның атомдық көміртегімен немесе көмірмен тотықсызданады. Тотығу немесе тотықсыздану түсті өнімдердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Ең жиі қолданылатын пирохимиялық реакциялардың бірі - жалынның түс сынағы. 

• Микрокристаллографиялық реакциялар - бұл реакциялар кезінде тән пішіні мен түсі бар кристалдардан тұратын тұнбалар пайда болады. Белгілі бір симметрияға ие кристалдардың сыртқы пішінін анықтаңыз. Газдың бөліну реакциялары – газ тәрізді қосылыстар бөлінетін реакциялар. Жеке газдарды анықтау үшін арнайы реагенттер қолданылады (күкіртсутек қорғасын ацетатымен анықталады – қараю, аммиак-фенолфталеин – сілтілі ортада қызару). Түс реакциялары заттарды анықтауға арналған реакциялардың негізгі түрі болып табылады. Түс боялған катиондар мен аниондардың (манганаттар, хроматтар, бихроматтар) барлық қосылыстарында сақталады. Түсі қарама-қарсы таңбалы ионның әсерінен жағдайларға байланысты пайда болуы және өзгеруі мүмкін - мысалы, b/c йод және күміс иондары сары-қоңыр күміс йодидін құрайды.

• Ерітіндідегі ионды анықтаудың негізгі шарты.

Кез келген реттілікпен бүкіл зерттелетін ерітіндінің жеке үлгісінде иондарды ерекше реакциялар арқылы табу бөлшектік талдау деп аталады. Талдаудың жүйелі барысы, фракциялық талдаудан айырмашылығы, арнайы реагенттер көмегімен иондар қоспасын алдымен жеке топтарға бөлуден тұрады. Бұл топтардан әрбір ион белгілі бір ретпен оқшауланады, содан кейін ол тән реакция арқылы ашылады. Белгілі бір ретпен иондарды аналитикалық топтарға бөлуге мүмкіндік беретін реагенттер топтық реактивтер деп аталады.

Қандайда бір реакцияның оң немесе теріс нәтиже беруі реакцияның сезімталдығына байланысты. Мысалы, дистилденген суда SO₄^2- аниондары өте аз мөлшерде болады сондықтан да олар Ва²⁺-катиондарымен ақ түсті кристалдық тұнба түзгені байқалмайды. Бұл осы тұздың ерігіштігіне де байланысты. Ал зертханаларда студенттердің аналитикалық реакцияларды зерттеп оқуы үшін әзірленген BaCl₂-нің және H₂SO₄-ның немесе кез-келен күкірт қышқылының қалдығы бар тұздың 1-5 %-дық ерітінділермен осы реакцияны жүргізетін болса, онда бір сәтте ВаСІ₂-нің ақ түсті кристалдық тұнбасы түзіледі. Бұл заңдылықты аналитикалық химияның тәжірибесінде реакцияның сезімталдығы деп атайды. Реакцияның сезімталдығы ерітіндідегі заттың немесе ионның анықталу мүмкіндігін көрсетеді. Ол анықталу минимумымен сипатталады. Мысалы, Сu²⁺ -катиондары үшін (аммиактың ерітіндісімен) – анықталу (ашылу) минимумы 0,2 мкг-ды құрайды. Реакцияның сезімталдығы температураға, ерітіндінің рН-нің мәніне, ерітіндінің иондық күшіне тәуелді.

Сонымен қатар аналитикалық химияда арнайы реакциялар түсінігі де бар. Ол дегеніміз – мысалы, йодтың калийдің йодидіндегі ерітіндісі крахмалдың ерітіндісімен әрекеттестіргенде көк түсті тұнба түзеді. Еш бір басқа қосылыс крахмалдың дәл осы ерітіндісімен осындай концентрацияда және осы жағдайларда бұл нәтижені қайталамайды.

Кей жағдайларда бірнеше иондардың қатысында бір немесе бірнеше иондарды анықтауға болады. Мысалы, тұз қышқылының ерітіндісінң көмегімен қоспадағы Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺ -катиондарын тұнба түрінде сынауықтың түбіне шөгуі бойынша анықтауға болады. Ал Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ -катиондарын сульфат-анионның көмегімен анықтау мүмкін. Мұндай реакцияларды селективтік (арнайы немесе талғампаз) реакциялар деп атайды. Селективтік реакциялар катиондардың белгілі бір тобын ғана анықтау үшін қ