نام و نام خانوادگی: محمد مهدی محمودی وند                           تاریخ:28/07/1392

عنوان آزمایش: شناسایی کاتیون ها و آنیون ها

هدف آزمایش: شناسایی برخی از کاتیون ها و آنیون ها به کمک شناساگر

مواد و ابزار لازم: سه لوله آزمایش، جا لوله ای، Ag+ و Pb2+ و Hg2+ ، HCl ، آب جوش ، Na2C2O4 ، NH3

تئوری آزمایش:

آنیون و کاتیون: نیروی پیش برنده یک واکنش یونی ، جاذبه الکتروستاتیکی متقابل یون‌های ناهمنام است. این جاذبه باعث آزاد شدن انرژی شبکه می‌شود. انرژی شبکه، عامل مهمی در تعیین تعداد بار منفی یا مثبتی است که اتم‌ها به هنگام تشکیل یک بلور یونی می‌پذیرند.

نامگذاری ترکیبات یونی : نامگذاری ترکیبات یونی بر قواعدی چند استوار است. ابتدا از کاتیون (یون مثبت) ترکیب نام برده می‌شود و آنیون (یون منفی) پس از آن ذکر می‌شود.

کاتیون : بیشتر کاتیونها ، یونهای تک اتمی‌اند که توسط فلزات بوجود می‌آیند. اگر فلز تنها یک نوع کاتیون ایجاد کند، نام یون ، همانند فلز مربوط است. ⁺Na یون سدیم است. یعنی فلز سدیمی که ابتدا بصورت گازی در آمده است و از سدیم یک الکترون با اعمال انرژی یونش گرفته شده است. ²⁺Mg یون منیزیم است. ³⁺Al ، یون آلومینیوم است.
برخی از فلزات بیش از یک نوع کاتیون بوجود می‌آورند. در اینگونه موارد ، با نشان دادن تعداد بار کاتیونها در نامشان آنها را متمایز می‌کنیم. بار این نوع کاتیونها بصورت ارقام لاتین بعد از نام فارسی عنصر قرار داده می‌شود. ⁺Cu ، یون مس (I) و ²⁺Cu ، یون مس (II) است. در روشی قدیمی‌تر برای متمایز کردن دو نوع یون بوجود آمده از یک فلز ، پسوندی به نام فلز افزوده می‌شود. در این روش ، هرگاه نماد فلزی از لاتین مشتق شده باشد، از نام لاتین فلز استفاده می‌شود.
پسوند "- و" برای یون دارای بار مثبت کمتر و پسوند "- یک" برای یون با بار مثبت بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ⁺Cu ، یون کوپرو و ²⁺Cu یون کوپریک است. ⁺Fe ، یون فرو و ²⁺Fe یون فریک است.
توجه کنید که در روش بالا تعداد بارها بروشنی بیان نمی‌شود و نیز این روش برای فلزاتی که بیش از دو نوع کاتیون تولید می‌کنند، قابل استفاده نیست.

آنیون :آنیونهای تک‌اتمی از اتم فلزات به وجود می‌آیند. نام آنها از طریق حذف بخش آخر نام عنصر و افزودن پسوند "- ید" به باقیمانده به دست می‌آید. ^-Cl یون کلرید است. ^2-O ، یون اکسید است. ^3-N یون نیترید است. اما ، تمام آنیونهایی که نامشان به "ید" ختم می‌شود تک اتمی نیستند. بلکه معدودی آنیونهای چند اتمی نیز نامشان با این پسوند ختم می‌شود. مثلا ^-CN یون سیانید است. ^-OH یون هیدروکسید است. ^2-O₂ یون پروکسید است.
آنیونهای چند اتمی بسیاری شناخته شده‌اند. بعنوان مثال ^2-O₂ یون پراکسید ، Cr₂O₇^-2 یون کرومات ، SO₃^-2 یون سولفیت و ^3-AsO₄ یون آرسنات است.

روش کار:

مقدار کمی از نمونه را برداشته و آن را درون لوله ی آزمایش می ریزیم و به آن محلولHCl  اضافه می کنیم، حال اگر کاتیون های Ag+ و Pb2+ و Hg2+ درون این نمونه باشند، هر سه کاتیون به AgCl و PbCl2 و Hg2Cl2  رسوب می کنند که رنگ رسوب هم سفید است. حال برای اینکه ببینیم آیا  PbCl2  درون آن است یا خیر می آییم و کل محتوی لوله  را درون لوله ای دیگر که درون آن آب جوش است می ریزیم. در این حالت اگر PbCl2 درون محلول وجود داشته باشد درون آب جوش حل می شود و AgCl و Hg2Cl2  به صورت رسوب ته لوله باقی می ماند. حال آب روی رسوب را که PbCl2  درون آن حل شده را از رسوب جدا می کنیم و درون لوله ای دیگر می ریزیم. حال برای اینکه بفهمیم PbCl2 درون آن است یا نه، آن را با Na2C2O4 درون لوله می ریزیم و اگر PbCl2 درون آن باشد، محلول به صورت PbC2O4 که به صورت رسوب زرد رنگ است و 2NaCl درست می شود که رسوبی که تشکیل می شود نشان از وجود Pb2+ درون نمونه ی اول است. حال برای اینکه بفهمیم آیا AgCl و Hg2Cl2   درون نمونه وجود دارد یا ندارد می آییم و به رسوبی که در قسمتی که HCl اضافه کردیم NH3 اضافه می کنیم و اگر Hg2Cl2 درون نمونه وجود داشته باشد ته لوله یک رسوب سیاه رنگ تشکیل می شود که در این حالت رسوب ته لوله به صورت Hg+HgNH3Cl  در می آید که می فهمیم Hg2+ درون نمونه وجود دارد.  حال برای اینکه تشخیص دهیم Ag+ درون نمونه است یا خیر می آییم و محلول روی رسوب سیاه رنگ را درون لوله ای دیگر می ریزیم که دراین حالت [Ag(NH3)2]Cl+HCl  می دهد NH4Cl+AgCl که دراین حالت AgCl به صورت رسوب ته لوله باقی می ماند و می فهمیم که Ag+ درون نمونه وجود دارد.

نتیجه گیری: نتیجه می گیریم که در این نمونه کاتیون های Ag+ و Pb2+ و Hg2+ وجود دارد و می توان هر کاتیون را با شناساگری تشخیص داد.

مواردخطا: 1-خطای دید  2- حل شدن کاتیون ها درون محلول ها   3- خالص نبودن مواد

منابع: سایت daneshnameh.roshd.ir

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: