Bu Sitede Ara

Site Haritası

II. GRUP KATYONLARININ ANALİZİ


2.1. II. GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

Bu gruptaki katyonlar civa(II) (Hg2+), kurşun (Pb2+), bizmut(III) (Bi3+), kadmiyum (Cd2+), arsenik(III) (As3+), antimon(III) (Sb3+) ve kalay(II) (Sn2+) dir. Bu katyonların klorür tuzlan sulu ortamda çözünürken I. grup katyonlar, klorürleri halinde çökerler. II. grup katyonlar çözeltide kalır ve 0.3 M HCl ortamında sülfürleri halinde çöktürülür. Bundan sonraki bölümde incelenecek olan_III, grup kanonlarından mangan (Mn2+), çinko (Zn2+), kobalt (Co2+), nikel (Ni2+) ve demir (Fe3+) iyonlan da sülfürleri halinde çöktürülerek çözeltiden ayrılır. Ancak bu iki grubun sülfürlerinin ayrılması ortamın pH'ına bağlıdır. II. ve III. grup katyon sülfürlerinin çözünürlük çarpımı değerleri aşağıda verilmiştir.
           
II grup katyon sülfürlerinin
Kçç değerleri
III grup katyon sülfürlerinin
Kçç değerleri
CdS:2.0xlO-28
MnS : 3.0 x 10-13
PbS : 7.0 x 10-28
FeS:  6.0 xl0-18
CuS : 6.0 x 10-36
NiS :   1.0 x 10-22
HgS : 1.6 x 10-52
CoS : 5.0 x 10-22
Sb2S3 : 1.7 x 10-93
ZnS : 4.5 x 10-24
Bi2S3: 1.0x10-97



II. ve III. grup katyonları ayırmak için bu sülfürlerin çözünürlüklerindeki geniş farklılıktan yararlanılır. 0.3 M HCl çözeltisinde II. grup katyonlar sülfürleri halinde çökerken, III grup katyonlar çökelek oluşturmayıp çözeltide kalırlar. Hidronyum iyonu derişiminin önemi, sülfür iyonu derişimini kontrol etmesinden kaynaklanır.

H2S     +     2 H20      =>     2 H30+      +      S2-

Ka =       [H3O+]2  [S2-] / [H2S]   =6.8xl0-23 [H2S]

Doygun H2S çözeltisi yaklaşık O.l M dır. Bu durumda,

[H30+]2 [S2-]  =   6.8 x 10-24

II. grup katyonların sülfürleri halinde çökmesini sağlayan hidronyum iyonu derişimi 0.3 M (pH= 0.5) kabul edilirse katyonu çöktürmek için gerekli S2- iyonu derişimi:

(0.3)2 [S2-] =6.8xl0-24  [S2-]  =7.5xl0-23 M   olur.

Yarı mikro analiz yönteminde katyonların çökme işleminden önceki başlangıç derişimleri 0.01 M değerine eşit veya daha küçüktür. Bu durum-dikkate alındığında iki değerlikli bir katyon(M2+) sülfürünün çözünürlük çarpımı:

MS(k)      =>      M2+   +     S2-
Kçç= [M2+][S2-] = (0.01) (7.5 x 10-23) = 7,5 x 10-25 olur.

Daha önce verilen II. grup katyon sülfürlerinin çözünürlük çarpımı değerlerinin tamamı [H30+] = 0.3 M elan bir çözeltide elde edilen çözünürlük çarpımı 7,5 xl0-25 değerinden küçük, III. grup katyon sülfürlerinin çözünürlük çarpımı değerleri ise 7.5 xl0-25 değerinden daha büyüktür. Dolayısıyla bu ortamda yalnızca II. grup katyonlar çökecektir. III. grup katyonlarını sülfürleri halinde çöktürmek için ortamın pH'ını yeniden ayarlamak gerekir.

II. ve III. grup sülfürlerinin çöktürülmesi için gerekli olan H2S; tiyoasetamid (CH3CSNH2) ve demir sülfür gibi çeşitli bileşiklerden elde edilebilir. Bu teksirde; H2S yerine en kolay elde edildiği tiyoasetamid bileşiğinin kullanılması önerilmiştir. "Çünkü tiyoasetamid bileşiği, suda kolay çözünür ve H2S oluşturması için sadece ısıtmak yeterlidir, tek dezavantajı pahalı olmasıdır. Tiyoasetamid ısıtılınca hidrolizlenerek H2S oluşturur.

CH3CSNH2+2H20               CH3COO- + NH4+  +     H2S


2.1.1.Bizmut

Sembolü Bi olan metalik bir elementtir. Periyodik cetvelde 5A grubunda bulunur ve bu grubun en ağır üyesidir. Orta çağdan beri bilinen bir elementtir. Gri renkli bir metaldir. Doğada serbest olarak ya da sülfür ve oksitleri halinde bulunur. Atom numarası 83, kütle numarası 208,98’dir. Bileşiklerinde -3, +3, +5 değerliklerini alabilir.
Doğada bulunuşu:

Doğada az bulunan elementlerdendir. Çok az miktarda serbest halde bulunur. En çok bulunan şekilleri bizmutglanz (Bİ2S3), bizmutocter (Bi203)dir.

Kullanım Alanları:

  • Dövülebilir demir üretiminde
  • Akrilik fiber yapımında katalizör olarak
  • Termokapılların içerisinde
  • Yangın detektörlerinde ve yangın söndürücülerde
  • İlaç sanayisinde
  • Kozmetik sanayide kullanılır

Bizmutun seyrettik asitlerde çözünen tuzları:
BİCI3, Bi(N03)3, Bi2(S04)3   dır.

Başlıca kompleksleri:

Bi(SCN)63-,     BiCI4-, Bil4-  dür.


BİZMUT(III) İYONUNUN (Bi3+)   ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla berrak Bi3+ çözeltisine (çözelti berrak değilse berraklaşıncaya kadar 6 M HCl ekleyin) 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın.
2Bi3+    +     3H2S     =>     Bi2S3     +     6H+

Oluşan kahverengi-siyah çökeleğe sıcak su banyosunda çözününceye kadar 3 M HNO3 ekleyin.  

Bi2S3+ 2NO3- + 8H30+ => 2Bi3+ + 2 NO + 3 S+12 H20

b) Amonyak çözeltisi (NH3):

3 damla Bi3+ çözeltisine 10 damla su ekleyin. Çözelti bazik oluncaya kadar 6 M NH3 çözeltisi ekleyin. Oluşan çökeleğin üzerine NH3 çözeltisinin fazlasını ilave ederek çözmeyi deneyin. Aynı deneyi Cu2+ ve Cd2+ çözeltileri için tekrarlayarak sonuçları karşılaştırın.

Bi3+ + 3 NH3    + 3 H20    =>    Bi(OH)3    +    3 NH4+

c) Potasyum stannit çözeltisi:
Potasyum stannit çözeltisinin hazırlanışı: 2 damla SnCI2 çözeltisi / üzerine damla damla 3 M KOH çözeltisi ekleyin. Jelatinimsi çökelek olan Sn(OH)2 çözününceye kadar KOH eklemeye devam edin.

SnCl2  +  2 KOH   =>     Sn(OH)2   +    2 KC1
Sn(OH)2  +  2 KOH   =>      Sn022-   +    2 K+    + 2 H20

Süzgeç kağıdı üzerine 4 damla Bi3+ çözeltisi damlatın. Üzerine
2 damla 1 M NaOH ve 2 damla yeni hazırlanmış potasyum stannit çözeltisi damlatın.
2Bi3+   +6 OH-   +   3Sn022-=>2 Bi   +   3 Sn032-+ 3 H20


2.1.2. Civa

Suda çözünen civa (II) bileşikleri:
Hg(N03)2 ve Hg(C104)2 dır.

Suda çözünmeyen civa bileşikleri:
HgS, Hgl2, HgBr2, Hg(SCN)2, HgO, HgS04 dır.

Başlıca kompleksleri:
Hg(CN)42-   HgCl3-,   HgCl42-,    HgBr42-,  Hgl42-,   HgS22- dır.

CİVA(II) İYONUNUN (Hg2+) ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla Hg2+   çözeltisine 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyin ve su banyosunda 5 dakika ısıtın.

Hg2+  +  H2S     =>     HgS     +  2H+

Oluşan siyah çökeleğe çözününceye kadar kral suyu ekleyin.

3 HgS + 2 HN03 + 6 H+ 12 CI- => HgCl42- + 2 NO +3 S  +4 H20
b) Kalay (II) klorür çözeltisi (SnCI2):

3-4 damla Hg2+ çözeltisine 20 damla su ve damla damla 0.1 M SnCI2 çözeltisi ekleyin.

2 Hg2+    +    SnCI2    +    2 CI-   =>Hg2Cl2     +    SnCl4 Hg2Cl2     +    SnCl2   =>    2 Hg    +    SnCl4

d) Bakır şerit (Cu):

Derişik HNO3 çözeltisi ile temizlenmiş bakır şerit parçasına 4-5 damla Hg2+ çözeltisi damlatın.

Hg2+     +     Cu     =>     Cu2+    +     Hg


2.1.3.  COPPER

Oxidation state: 1+, 2+, 3+

Natural occurence: Copper occasionally occurs native, and is found in many minerals, the most important copper minerals are cuprite (Cu2O), malachite (CuCO3, Cu(OH)2), azurite (2CuCO3, Cu(OH)2), and chalcopyrite (CuFeS2).
Copper (II) saltsa re generally soluble in water.

Insoluble compouns: CuC2O4, CuCO3, CuS, Cu(OH)2 and Cu(IO3)2
Complexes of Cu(II) ion: CuCl3-, CoCl42-, Cu(NH3)42+, Cu(C2O4)22- and Cu(CN)42-

PRELIMINARY EXPERIMENTS OF COPPER(II) ION (Cu2+)
a)         Thioacetamid solution
To 2 or 3 drops of Cu2+ solution, add 10 drops of water and add 1-2 drops of thioacetamide solution and heat in a boiling water bath for 5 min:

Cu2+       +      H2S           =>    CuS      +      2H+

To the black colored precipitate, add 3 M HNO3, drop by drop, in a boiling water bath until the precipitate dissolves:

3 CuS     +      8  HNO3      =>  3 Cu2+   +  2 NO  +  3 S   +  4 H2O  +  6 NO3-

b)        Ammonia solution, NH3:
To 3 drops of Cu2+ solution add 2-3 drops of 6 M NH3 and then add, drop by drop, some more NH3 solution:

Cu2+ +   4NH3    =>           Cu(NH3)42+    

To the product formed add 3% KCN solution, drop by drop, until the colour of Cu(NH3)42+  complex tahat first forms just disappears:

Cu(NH3)42+ + 4CN- =>     Cu(CN)42-     +     4 NH3  

CAUTION: KCN is extremely dangerous poison. If added to acid solutions it gives of very poisonous fumes of HCN. Be very careful when working with cyanide.

c)         Potassium ferrocyanide solution, K4Fe(CN)6

2 Cu2+       +      Fe(CN)64-     => Cu2Fe(CN)6

Then add dilute NH3 to the product formed.

2.1.4. KADMİYUM

Kadmiyum, kimyasal simgesi Cd olan, gümüş beyazlığında, kanserojen, toksik bir ağır metaldir. Kadmiyum periyodik cetvelin II B Grubu elementidir. Atom ağırlığı 112.40 g/mol ve yükseltgenme basamağı 2+ dir.

Doğada bulunuşu:

Doğada tek başına bulunmaz. Çinko mineralleri yanında % 1 oranına kadar CdC03 ve CdS şeklinde bulunur. Kadmiyum nitrat,  klorür, bromür,  sülfat,  asetat,  tiyosiyanat ve tiyosülfat suda kolaylıkla çözünür.

Suda çözünmeyen bileşikleri:
CdS.  CdC03,  Cd(OH)2,  Cd(CN)2

Başlıca kompleksleri,
Cd(NH3)42+, Cd(CN)42-, Cdl42-, CdCl42-    dır.


KADMİYUM İYONUNUN (Cd2+) ÖN 
DENEMELERİ

a)      Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla Cd2+ çözeltisine 5 damla su, 1-2 damla 3 M HCI ve 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın.
Cd2+    +     H2S     =>    CdS     +     2H+

Oluşan sarı çökeleğe sıcak su banyosunda çözününceye kadar 3 M HNO3 ekleyin.   

3 CdS   + 8H+    +   2N03-   =>   3Cd2+   +   2 NO  + 3 S   + 4 H20

b)      Amonyak çökeltisi (NH3):

3 damla Cd2+ çözeltisine 2-3 damla 0.5 M NH3 çözeltisi ekleyin.

Cd2+    +    2NH3     +  2H20     =>  Cd(OH)2  + 2 NH4+

Oluşan çökeleğe çözününceye kadar NH3 ekleyin.

Cd(OH)2+ 2NH4+  +  2NH3     =>  Cd(NH3)42+ + 2 H20




2.1.5. KURŞUN

Bölüm 6. 2. ye bakın.

2.1.6. ARSENİK

Arsenik, kimyada As sembolü ile gösterilen ve metal ile ametal arasında bir özelliğe sahip bir elementtir. Atom numarası 33, atom ağırlığı 74,91’dir. Periyodik cetvelin 5A grubunda, fosfor ile antimon arasında olup, ikisinin arasında özellikler gösterir. Arsenik, bileşiklerinde 5+, 3+ ve -3 değerlikleri alabilir.
Arsenik periyodik cetvelin V A Grubu elementidir.

Doğada bulunuşu:

Doğada bileşikleri halinde bulunur. Demirli arsenik sülfür [FeAsS(FeAs2FeS2)], arsenikli nikel sülfür (NiAsS), demirli arsenik (FeAs2), realgar (As4S4), orpigment (AS2S3).

Kullanım Alanları:

  • Tunç rengi vermek için
  • Organarsin bileşikleri tıp sektöründe ilaç olarak
  • Pb-As bileşikleri saçma yapımında
  • Transistör yapımında doping ajanı olarak kullanılır.

Bütün arsenik bileşikleri zehirlidir. As(III) ve As(V) iyonlan oksijenle kovalent bağ yaptıklarından sulu ortamda serbest halde bulunmaz. As(III) bileşikleri arsenit (AsO33- veya AsO2-), As{V) bileşikleri ise arsenat (AsO43-) halinde bulunurlar. Bundan dolayı tepkimeleri katyondan çok anyon tepkimelerine dayanır.



ARSENİK(III) İYONUNUN (As3+)   ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla As3+ çözeltisine 3-4 damla 3 M HCl çözeltisi ve 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın.

2As3+    +     3H2S     =>     As2S3     +     6H+

Oluşan sarı çökeleği yıkadıktan sonra ikiye ayırın.

i)                    Birinci kısmına çökelek çözününceye kadar 3 M KOH çözeltisi ekleyin.   

As2S3    +    6 KOH    =>     As033-    +     AsS33-    +   6 K+    +3 H20

Elde edilen çözeltiyi 3 M HC1 çözeltisi ile asitlendirin.

As033-    +    AsS33-    +    6 HC1    =>    As2S3    + 6 CI-     +    3 H2O
ii)                  İkinci kısmına sıcak su banyosunda çökelek çözününceye kadar derişik HNO3 çözeltisi ekleyin.


3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H20 => 6 AsO43- + 9 H2SO4    +  28 NO  + 18 H+

b)Gümüş nitrat çözeltisi (AgN03):

2-3 damla As3+ çözeltisine nötr ya da hafif bazik oluncaya kadar 3 M KOH çözeltisi ekledikten sonra, 1-2 damla 0.1 M AgNO3 çözeltisi ekleyin.

As033-   + 3AgN03      =>    Ag3As03     +     3 NO3-

c) Amonyum molibdat çözeltisi (NH4)2Mo04:

2-3 damla As3+ çözeltisine asidik oluncaya kadar 3 M HNO3 çözeltisi ve 12 damla amonyum molibdat çözeltisi ekleyerek su banyosunda 5 dakika ısıtın. 

HASO42- +   12 (NH4)2Mo04 + 23 HNO3   =>
(NH4)3[AsMo12040]     + 9 NH4+    +  3 N03-  + 12 H20


2.1.7.ANTİMON

Antimon, periyodik tablonun 5-A grubunda yer alan elementtir. Periyodik tablonun 51. elementidir. Atom numarası 51'dir. Erime noktası 630, kaynama noktası ise 1380 derecedir. Doğal antimon sülfürden (Sb2S3) elde edilir. Metale benzeyen, kırılabilen ve kolayca toz durumuna getirilebilen gümüş beyazı renginde bir katıdır. Atom ağırlığı: 121.75 g/mol ve yükseltgenme basamağı 3+, 3-, 5+ dir.

Doğada bulunuşu:

Doğada metal antimonat, antimon sülfür ve oksitler halinde bulunur. Stibnit (Sb2S3), bakır antimon karışık sülfür (4 Cu2S. Sb2S3), antimon gümüş blendi (3 Ag2S . Sb2S3), kurşunlu antimon (PbS . Sb2S3), antimon blüte (Sb203), (2 Sb2S3.Sb203) Çift tuz olarak bulunur.

Kullanım alanları:

  • Yarı iletken bir madde olduğu için bu teknolojide kullanılır. Infrared dedektörlerin yapımında,
  • Sertliği arttırmak için alaşımlar halinde kullanılır.
  • Pil, sürtünmeyi önleyen alaşımlar, ayna, kablo yapımında,
  • Oksitleri, sülfürleri, triklorürleri alev geçirmeyen materyallerin yapımında, boya endüstrisinde, seramik ve cam yapımında,
  • Potasyum antimontartarat hidrat ilaç sektöründe kullanılır.



Başlıca kompleksleri:
SbCI4-, SbCl63-,   SbOC4H406-   dır.

Kuvvetli hidroliz nedeniyle Sb(III) tuzlan ile çözelti elde edilemez (SbO+ dan dolayı). Sb(III)'ün nitrat, klorat, perklorat, fosfat gibi tuzları bilinmemektedir.


ANTİMON(III) İYONUNUN (Sb3+)   ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla Sb3+ çözeltisine 10 damla su-ve 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın,

2Sb3+    +     3H2S     =>     Sb2S3     +     6 H+

Oluşan turuncu çökeleği ikiye ayırın.
i) Birinci kısmına çökelek çözününceye kadar 3 M KOH çözeltisi ekleyin.    

2 Sb2S3  + 4 KOH =>Sb02-  +  3 SbS2-   + 4 KI  + 2 H20

Bu çözeltiyi 3 M HC1 çözeltisi ile asitlendirin. 
SbO2-    +   3SbS2-  +  4HC1    =>   2 Sb2S3    +   4 CI-   +   2 H20

ii) İkinci kısmına sıcak su banyosunda çökelek çözününceye kadar derişik HCl çözeltisi ekleyin.     Sb2S3    +    6H+    + 12 Cl-    =>    2SbCl63-    +    3 H2S

b) Demir tel (Fe):

Bir parça derişik HCl çözeltisi ile temizlenmiş Fe tel üzerine 3 damla Sb3+ çözeltisi ve 2 damla 3 M HCl çözeltisi damlatın.

Sb3+    +    Fe     =>     Sb   +     Fe3+

c) Rodamin B çözeltisi:

İki ayrı saat camına birer spatül ucu katı NaNO2 koyun, üzerine NO2 gazı çıkmayıncaya kadar derişik HCl çözeltisi damlatın. Her iki saat camına ikişer damla Rodamin B ekleyin. Saat camlarının birine bir damla su, diğerine bir damla Sb3+ çözeltisi ekleyerek, renk farklılığını gözleyin.  


2.1.8. KALAY

Kalay periyodik cetvelin IV A Grubu elementidir. Atom ağırlığı: 118.69 g/mol ve yükseltgenme basamağı: 2+, 4+ dir. Gümüşümsü gri renktedir. Havada kolaylıkla okside olmaz

Doğada bulunuşu:

Metalik halde çok az, mineral olarak oksit halinde bulunur. Kasitenit (Sn02), stannit (Cu2FeSnS4), teallit (PbSnS2).

Kullanım Alanları:

  • Metalleri aşınmaya karşı korumak amacı ile kaplanmasında,
  • SnCl2.H2O bileşiği patiska baskısı uygulamalarında indirgen ajan olarak,
  • Kalay-niobiyum alaşımları düşük sıcaklıkta süperiletkenlik özelliği nedeniyle, mıknatıs yapımı gibi birçok uygulamada,
  • Kalay tuzlarının cama püskürtülmesi ile camda elektrik iletkenliğini sağlamak amacı ile,
  • Eritilmiş cam içerisine eritilmiş kalay eklenerek camın düzgün yüzeye sahip olması amacıyla kullanılır.

Çözünürlüğü az olan bileşikler,
SnS, Sn(OH)2, SnC204, Snl2, Sn3(P04)2, SnS2, Sn02, SnI4  
Bilinen kompleksleri,
SnCl62-,   SnS32-,   Sn(C204)32-  
damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda ısıtın.

 Sn2+    +     H2S     =>     SnS     +     2 H+

Oluşan kahverengi çökeleğe çözününceye kadar derişik HCl çözeltisi ekleyin.

SnS2    +    4H+    +    6C1-    =>    SnCI62-    +    2 H2S

b) Civa(II) klorür çözeltisi (HgCl2):

2-3 damla Sn2+ çözeltisine 10 damla, su ve 1-2 damla HgCl2 çözeltisi ekleyin,
            .
Sn2+   +   2HgCl2    =>    Sn4+    +   Hg2Cl2    +   2 Cl-

Oluşan çökeleğe 4-5 damla daha Sn2+ çözeltisi ekleyip ısıtın.

Sn2+   +    Hg2Cl2    =>    Sn4+    +   2 Hg    +    2 Cl-

c) Bazik bizmut (III) çözeltisi (Bi3+):

2-3 damla Sn2+ çözeltisine 10 damla su,   1-2 damla NaOH  ih bazikleştirilmiş Bi3+ çözeltisi ekleyin.

3 Sn2+   +    2 Bi3+     =>    3 Sn4+     +   2 Bi



2.2. II. GRUP KATYONLARININ SİSTEMATİK ANALİZİ

II. GRUP KATYONLARININ ÇÖKTÜRÜLMESİ

I. gruptan alman çözelti, II-V grup katyonlarından bazılarını ya da tümünü içerebilir. Bu çözeltinin üzerine 3 M HNO3 den 2 damla eklendikten sonra su banyosunda 3 dakika ısıtılır. Çözelti hafif bazik oluncaya kadar 3 M NH3 den ve tam asit dönümüne kadar 3 M HC1 den damla damla eklenir (1*). Çözelti hacmi 1 mI oluncaya kadar buharlaştırıldıktan sonra, 2 damla derişik HC1 ve 7 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtılır (2*). 10 damla damıtık su ve 2-3 damla daha tiyoasetamid ekleyip su banyosunda 5 dakika daha ısıtılır (3*) ve santrifüjlenerek çökelek II ile çözelti II ayrılır.
Çökelek II
Çözelti II
II. grup katyonlarının sülfürlerini içerebilir. Bunlar As2S3 (sarı), As2S5 (sarı), Sb2S3 (portakal kırmızısı), Sb2S5 (portakal rengi), SnS2 (sarı), HgS (siyah), PbS (siyah), CuS (siyah), Bİ2S5 (kahverengi-siyah) ve CdS (sarı) dür.
III., IV. ve V. grup katyonlarını içerebilir. H2S kaynatılarak uçurulduktan sonra (4*) çözelti diğer grupların aranması için saklanır.




GRUP II-A İLE II-B'NİN AYRILMASI

 Elde edilen II grubun sülfür çökelekleri 1 damla doymuş NH4CI ve 1 damla tiyoasetamid içeren 10 damla su ile yıkanıp, yıkama suyu atılır. 10 damla 3 M KOH eklendikten sonra su banyosunda 3 dakika karıştırılarak ısıtılır. Santrifjâjlenerek çökelek A (grup II-A) ile çözelti A (grup II-B) ayrılır.
Çökelek A
Çözelti A
II-A grup katyonları¬nın sülfürleri (HgS, CuS, CdS, PbS, Bi2S3) ve az miktarda S içerebilir. Çökelek 10 damla 3 M KOH ile yıkanır ve çözelti atılır.

II B grup katyonlarının çözünebilen kompleks iyonlarını (AsO33-, AsS33-, Sb02+, SbS2-, Sn022-) içerebilir

2.2.1. II-A GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

Çökelek A: Çökelek, ortamdaki fazla KOH’i uzaklaştırmak için 10 damda damıtık suyla yıkadıktan sonra santrifüjleyip yıkama suyu atılır. Çökelek üzerine 12 damla 6 M HN03 eklenir (5*) ve su banyosunda karıştırılarak 5 dakika iyice ısıtıldıktan sonra santrifüjlenir. Çökelek B ve Çözelti B ayrılır.  Çözelti üstüne çıkan serbest kükürt baget ile alınıp atılır.

Çökelek B
Çözelti B
Hg(N03)2.2HgS (beyaz), HgS (siyah) veya S olabilir. Çökelek üzerine 15 damla kral suyu eklenir. Su banyosunda 2-3 dakika ısıtılıp çökelek' çözülür (6). Çözelti kapsüle alınır ve kurutulur. Soğuduktan scnra üzerine biraz su eklenir ve çözelti ikiye ayrılır
a)         birinci kısmına 1 damla SnCI2 eklenir. Oluşan BEYAZ veya GRİ
ÇÖKELEK Hg2+ nu gösterir.
b)         ikinci kısmı temiz bir bakır yüzeye damlatılır ve 5-10 dakika
beklenir. Oluşan GRİ kaplama Hg2+ nu gösterir.
Pb2+, Bi3+, Cu2+ve Cd2 + iyonlarını içerebilir. Çözelti üzerine 3 damla derişik H2SO4 eklenip beyaz dumanlar görülünceye kadar kapsülde ısıtılır (7). Bu işleme 2-3 damla madde kalıncaya kadar devam edilir. İyice soğuduktan sonra üzerine dikkatlice 1 mi su eklejıip baget ile kanşıtınlır ve santrifüj-lenir (8). Çökelek C ile çözelti C ayrılır.












Çökelek C
Çözelti C
Çökelek C içerisinde PbS04 olabilir. Çökelek 4 damla suyla yıkama suyunu attıktan sonra 10 damla doymuş NH4CH3COO eklenir ve karıştırılarak su banyosunda 5 dakika ısıtılır. Berrak değilse santrifüjlenir ve çökelek atılır. Çözeltiye 1 damla derişik CH3COOH (9)
ve 2 damla 1M K2Cr04 eklenir. SARI ÇÖKELEK Pb2+ nu gösterir. Çökelek 6 M NaOH de çözünürse
Pb 2 +  varlığını kanıtlar,
Bi3+, Cu2+ ve Cd2+ içerebilir. Çözelti üzerine 1 damla Al3+ çözeltisi eklenir (10). Çözelti bazik oluncaya kadar baget ile sürekli karıştırarak damla damla derişik NH3 eklenir. Daha sonra 3 damla da fazladan derişik NH3 eklenip santrifüjlenir ve ÇÖKELEK D İLE ÇÖZELTİ D ayrılır.










Çökelek D
Çözelti D
Bi(OH)3 ve Al(OH)3 olabilir. Çökelek üzerine 5 damla damıtık su eklenerek çökelek yıkanır ve yıkama suyu atılır. Daha sonra çökelek üzerine 10-12 damla yeni hazırlanmış potasyum stannit çöze1tisi eklenir. ÇÖKELEKTEKİ ANİ SİYAHLAŞMA Bi3 + nun varlığını gösterir.

Cu(NH3)42+ ve Cd(NH3)42+ içerebilir. Çözeltideki MAVİ RENK Cu2+ iyonunu gösterir. Çözelti ikiye ayrılır,
a) Çözeltinin bir kısmına 6 M CH3COOH ve 1 damla K4Fe(CN)6 eklendiğinde oluşan KIRMIZI ÇÖKELEK varlığını Cu +2 nin varlığını gösterir.
b) Çözelti D'de Cu olduğundan mavi rengi gidermek için çözeltinin ikinci kısmına damla damla renk kayboluncaya kadar 1 M KCN eklenir(11*). Daha sonra 3 damla da fazladan 1 M KCN ve 2-3 damla tiyo-asetamid çözeltisi eklenip 5 dakika su banyosunda ısıtıldığında oluşan SARI ÇÖKELEK Cd2+ nun varlığını gösterir (12*).





2.2.2. II-B GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

Çözelti A: Çözeltiye hafif asidik oluncaya kadar 3 M HCI eklenir (13*). Santrifüjlenerek çözelti atılır. Çökelek üzerine 10 damla derişik HCI  (14*) eklenip su banyosunda 4-5 dakika karıştırılarak ısıtılır (15*), santrifujlenir ve ÇÖKELEK E ile ÇÖZELTİ E ayrılır.


Çökelek E: As2S3, As2S5 ve S içerebilir. Çökelek su ile 3 kez yıkanır (16*) ve yıkama suları atılır. Çökelek üzerine 10 damla derişik HNO3 eklenerek su banyosunda 5 dakika karıştırılır. Bunun üzerine 5 damla 0.5 M AgNO3 eklenip karıştırılır. (Eğer beyaz çökelek oluşursa santrifüjlenip çökelek atılmalıdır. Bu çökelek ortamdan uzaklaştırılamayan CI- ile Ag+ nun AgCl oluşturmasından olabilir.) Berrak çözelti ikiye ayrılır. Çözeltinin;
a)         Birinci kısmına 5 damla 2.5 M NaCH3COO eklendiğinde oluşan KIRMIZIMSI KAHVERENGİ ÇÖKELEK (Ag3As04) As3 + varlığını gösterir,

b) İkinci kısmına 3 damla su ile 10 damla amonyum molibdat çözeltisi eklenip su banyosunda 10-15 dakika ısıtıldığında oluşan SARI ÇÖKELEK As3+ varlığını gösterir (17*).





Çözelti E: Sn4+ ve Sb3+ iyonlarını içerebilir. Çözelti beş kısma ayrılır.

Sb3+ aranması:

a) İki saat camına konulan birer spatül ucu NaN02 kristalleri üzerine 4-5 damla 3 M HC1 ekleyip NO2 gazının çıkışı sağlanır. Her ikisinin üstüne rodamin-B eklendikten sonra birine 1 damla su, diğerine ise bilinmeyen örnek çözeltisinden damlatılır. Rodamin-B'nin renginin KIRMIZIDAN MORA DÖNMESİ Sb3+ varlığını gösterir (18*).

b) Çözelti E'nin bir kısmına 1 damla tiyoasetamid eklenip ısıtıldığında oluşan PORTAKAL RENKLİ ÇÖKELEK Sb3+ varlığını gösterir.

c) Derişik HC1 ile temizlenmiş demir tel üzerine 2 damla 3 M HC1 damlatıldığında oluşan siyah kaplama Sb3+ varlığını gösterir.

Sn2+ aranması:

Çözelti E'nin iki kısmı üzerine 5 damla 3 M HC1 ve bir parça Mg şerit eklenerek karıştırılır (19*). Üstteki berrak çözelti ikiye ayrılır. Çözeltinin,
a)birinci kısmına 4 damla doymuş HgCI2 çözeltisi eklendiğinde oluşan BEYAZ veya GRİ ÇÖKELEK Sn2+ varlığını gösterir,
b)         ikinci kısmı NaOH ile bazikleştirilir„ve üzerine NaOH ile bazikleştirlir.Bi3+ çözeltisi eklenir. Oluşan SİYAH ÇÖKELEK Sn2+ varlığını gösterir.


2.3. II. GRUP KATYONLARININ ANALİZİNDE NOTLARI

1*)       Çözelti bazik duruma getirilirken çökme olabilirse de HC1 eklenmesi ile bir kısım çökelek yeniden çözünür. Tiyoasetamid eklendiğinde çözünmenin tam olması gerekmediğinden fazla HCI eklenmemelidir.

2*)       Arseniğin H2S ile çökmesi için ortam sıcak ve asidik olmalıdır.

3*)       İşlemler sonucu oluşan çözelti hidronyum iyonu yönünden 0.3 M olmalıdır. Bu asitlik II. ve III. grup katyonlarının birbirlerinden ayrılması için uygundur. Çözelti fazla asidik olduğunda bazı II. grup katyonları tam çökmez ve çözeltide kalır. Bu özellikle kalay, kurşun ve kadmiyum iyonları için geçerlidir. Çözelti yeterince asidik olmadığında ise III. gruptan bazı katyonlar II. grup katyonlarının sülfürleri ile birlikte çökerler. Bu durum da özellikle çinko, nikel ve kobalt iyonları için geçerlidir.

4*)       Pb(CH3COO)2 damlatılmış süzgeç kağıdı tüpün ağzına kapatılır. Kararmanın olması H2S varlığını gösterir. Çözeltideki H2S 'in uçurulmadığı durumda açık havanın etkisiyle S2-, SO42- iyonlarına yükseltgenir. Ortamdaki sülfat iyonları ile de IV. grup katyonları, özellikle baryum, sülfat halinde çöker. Çözeltide II. gruptan başka bir katyon grubu yoksa bu işlem yapılmaz.

5*) Bakır, bizmut, kadmiyum ve kurşun sülfürleri, sülfür iyonunun nitrat iyonu tarafından serbest kükürde yükseltgenmesiyle çözünürler.

6*)       Kral suyu HgS' ü iki tür tepkime sonucunda çözer. Sülfür iyonu, nitrat iyonu tarafından serbest kükürde yükseltgenir ve Cl- iyonu HgCI42- kompleksini oluşturur. Çözünmeden kalan kısım ise serbest kükürttür.

7*)       Kurşun iyonu PbS04 şeklinde çöker. Bu çökelek HN03'li ortamda Pb(HS04)2 oluşumuyla çözünür. Beyaz SO3 dumanlarının görülmesi HNO3 'in uzaklaştığını gösterir.

8*)       Bu karışım seyreltildikten sonra iki dakikadan fazla kalmamalıdır. Bu süre içinde kullanıldığında bazik beyaz bizmut sülfat çökeleği oluşur. Santrifüj işleminden sonra elde edilen çökelek kurşun iyonu için yapılan tüm denemelerde olumlu sonuç verir. Ancak kromatla oluşan bizmut çökeleği NaOH içinde çözünmez.

9*)       Kurşunu, PbCrO4 şeklinde çöktürmeden önce çözelti asetik asit ile asitlendirilmelidir. Bu yapılmadığı durumda ortamda bulunabilecek olan bizmut, kromat halinde çöker.

10*)     Bizmut hidroksit jelimsi bir katı olduğundan gözlemek güçtür. Al3+ eklenerek Al(OH)3 ve Bi(0H)3 çökeleklerinin karışımı elde edilir ve çökelek gözlenebilir duruma getirilir.

11*)     KCN çok zehirli bir madde olduğundan dikkatli çalışmak gerekir. Eklenen KCN ile Cu(NH)42+ ayrılarak Cu(CN)42- kompleksi oluşur. Cu2+ yoksa çözeltinin rengi mavi olmayacağı için KCN eklemeye gerek yoktur ve doğrudan Cd2+ analizine geçilir. ,Cu2+ ve Cd2+ iyonlarının beraber bulunduğu bir çözeltide bakır iyonları KCN çözeltisi ile tutulur. Cu(CN)42-kompleksi H2S ile tepkime vermez ve Cd2+ bu ortamda H2S ile belirlenir.

12*)     Bu aşamada siyah çökelek elde edildiyse çözelti kısmı atılır ve çökelek 5 damla suyla yıkanıp yıkama suyu da atılır. Çökelek üzerine 10 damla 1 M H2SO4 eklenip su banyosunda 4 dakika karıştırılır, santrifüjlenerek çözünmeyen kısım atılır. Çözelti derişik NH3 ile nötralleştirilip 3 M asetik asitle hafif asidik yapılır. Daha sonra 1-2 damla tiyoasetamid eklenir. SARI ÇÖKELEK oluşumu Cd2+ iyonunun varlığını, gösterir.

13*)     Bazik çözelti II-B grubu katyonlarının çözünmüş tiyo veya oksitiyo komplekslerini içerir. Bu çözelti asitlendirildiğinde kompleks iyonlar bozunduğundan II-B grubu katyonları sülfürler şeklinde çöker.
14*)     Derişik HC1 ortamında As2S3 çözünmez, Sb2S3 ve SnS çözünür. Bu işlem dikkatli yapılmadığı takdirde Çözelti E'de Sb3+ ve Sn2+ iyonları gözlenmez.

15*)     Çözeltideki H2S' ü ortamdan uzaklaştırmak için karışım ısıtılır. H2S uzaklaştırılmazsa antimon ve kalay HC1 çözeltisi ile seyreldiğinden yeniden çöker. Çökelek oluşuncaya kadar ısıtılmalıdır.

16*)     Yıkama işlemi klor iyonunu ortamdan uzaklaştırmayı amaçlar. Bu işlem yapılmadığında As3+ gözlenemez.

17*)     Amonyum molibdat istenilenden 1-2 damla daha çok kullanılmalıdır. Bu ekleme yapılmadığında oluşan çökelek HNO3 çözeltisinde çözünür. As3+ 'ün bulunmadığı ortamda kirli beyaz renkli H2MoO4 oluşur.

18*) Sodyum nitrit. Sb3+ 'ü Sb5+ 'e yükseltger. Sb5+ Rodamin-B yi yükseltgeyip renk değişimim sağlar. Çok miktarda NaNO2 kullanıldığında renk değişimi gözlenemez.

19*) Bu durumda eklenen metalik Mg, Sb3+ ü metalik antimona ve
Sn4+ ' ü Sn2+ ' ye indirger.

Hiç yorum yok:

Popüler Yayınlar