Ацетат ионының реакциялары

1. Қышқылдардың әсері

Ацетат иондарына минералды қышқылдармен әсер еткенде иісі арқылы анықтауға болатын СН₃СООН қышқылын түзеді:

СНзСOO^- + Н⁺ → СНзСООН.

2.Этерификация реакциясы ( фармакопеялық реакция )

Ацетат иондары концентрленген қышқыл мен этил спиртінің қатысында қыздырғанда иісі бар этилацетат түзіледі:

СН₃СОО^- + Н⁺ ↔ СН₃СООН,

конц. H₂SO₄, ∆

С НзСООН + С₂Н₅ОН СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О.

3.Темір (III) хлоридінің ерітіндісінің әсері ( фармакопеялық реакция )

Ацетат иондары темір (III) иондарымен қызыл түсті комплексті тұздың тұнбасын түзеді:

3Fe³⁺ + 9СН₃СОО^- + 2Н₂О ↔ [Fe3(OH)₂(CH₃COO)₆]CH₃COO↓ + 2СН₃СООН.

Кейбір кездерде аниондарды анықтағанда олар бір-біріне кедергі жасайды. Бұл мына жағдайларда болады:

1 – NO₂^-, NO₃^-;

2 – SO₄^2-,SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2-;

3. – CI^-, Br^-, I^-;

3. – AsO₃^3-, AsO₄^3-, PO₄^3-.

Нитрит иондары нитрат иондарын анықтауда мына себептерге байланысты кедергі жасайды. Нитрат иондарын концентрленген күкірт қышқылының қатысындағы темір (Ш) сульфатымен анықтайды. Концентрленген күкірт қышқылы мен суға бөліну кезіндегі қоңыр түсті сақина [Fe(NO)]SO₄ түзілуіне әсер етеді. Реакцияның ең негізгісі NO₃^- -тің NO дейін тотықсызданып Fe²⁺ иондарымен әрекеттесіп комплексті қоңыр түсті [Fe(NO)]SO₄ түзуі:

Fe2+-1e ↔ Fe3+ NO3-+3е + 4Н+ ↔ NO↑ + 2Н2О

3 1

3Fe²⁺ + NO₃^- + 4Н⁺ → 3Fe³⁺ + NO↑ + 2Н₂О

Fe²⁺ + NO↑ + SO₄^2- ↔ [Fe(NO)]SO₄.

Реакцияның жүру шарттары:

• FeSO₄ жеткілікті болғанда, ол NO₃^- ионы NO-ға дейін тотықсыздырғанда және NO-мен әсер еткенде [Fe(NO)]SO₄ түзілуіне жұмсалады. Жеткіліксіз жағдайда Fe²⁺ комплексті қосылыс түзбейді.

• Көрсетілген реакция тек концентрленген күкірт қышқылының қатысында жүреді.

• I^- және Вr^- қатыспауы керек бұлар концентрленген күкірт қышқылымен Вr₂, 1₂ түзілгенше тотығып, қоңыр немесе қызыл-қоңыр сақина түзеді.

• NO₂^- қатыспауы керек, ол Fe²⁺ иондарымен NO₃^- ионы сияқты реакция жүреді, бірақ тек концентрленген күкірт қышқылымен емес сонымен қатар сірке қышқылымен де жүреді, сондықтан NO₃^- анықтағанда бірінші NO₂^- анықтау керек, егер олар анықталса ерітіндіні NH₄CI қызыдыру арқылы бөліп алады. Бұл мына реакциялар арқылы жүреді:

2NO2- + 8Н++6е ↔ N2↑ + 4Н2О 2NH4+ -6е ↔ N2↑ + 8Н+

1 1

NO₂^- + NH₄⁺ → N₂↑ + 2Н₂О

I^- және Вr^- иондарын бөліп алу NO₃^- анықтау кезінде С1₂ қышқыл ортада қосып және қыздырғанда I₂ және Вr₂ түрінде бөлініп алынады.

NO₃^-, NO₂^-

1. NO₂^- -иондарын анықтау ( фармакопеялық реакция )

Қалған ерітіндінің бөлігін НС1 қышқылдатып, кристалдық антипирин қосады. Изумрудтты жасыл түстің болуы NO₂^- иондарының бар екенін көрсетеді.

NO₃^- -иондары бұл реагентпен NO_2- иондарын анықтауда кедергі жасамайды.

2. NO₂^- -иондарының жойылуы

Ерітіндінің бір бөлігіне кристалдық NH₄C1 қосып, N₂ ұшып кеткенше қыздырады:

∆

NO₂^- + NH₄⁺ → N₂↑ + 2Н₂О.

NO₂^- иондарының толық жойылғанын қышқыл ортада калий иодидімен реакциясы арқылы тексереді:

NO2- + 2Н+ +е → NO↑ + Н2О -ЗI- - 2е ↔ [I3]-

2 1

2NO₂^- + 4Н⁺ + ЗI^- → 2NO↑ + 2Н₂О

3. NO₃^- -иондарын анықтау

Ерітіндіге кристалдық темір (II) сульфатын және концентрленген күкірт қышқылын қосады. Пайда болған қоңыр түсті сақина NO₃^- иондарының бар екенін көрсетеді:

Fe2+ -1е ↔ Fe3+ NO3- + 4Н+ +Зе ↔ NO↑ + 2Н2О

3 1

3Fe²⁺ + NO₃- + 4Н⁺ → N↑ + 2Н₂О + 3Fe⁺

SO₄^2- + Fe²⁺ + NO↑ → [Fe(NO)]SO₄.

Реакцияның жүруіне I^-, Br^—иондары кедергі жасайды, өйткені концентрленген H₂SO₄ қышқылымен I₂ және Вr₂ дейін тотығады. Сондықтан оларды НС1 қатысында I₂ және Вr₂ жойылғанша қыздырады.

NO₂^-, NO₃^-, I^-, Br^-қоспаларының жүйелік талдау жолының сызбанұсқасы

Антипирин NH₄Cl(крист)

Cl₂(aqua), CHCl₃, ∆

FeSO₄, H₂SO₄(конц)

Егер ерітіндіде бір уақытта SO₄^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2—иондары болса, онда жүйелік талдау жолына сүйенеміз, өйткені олар анықтауда бір-біріне кедергі жасайды.

SO₄^2- иондарынан басқа иондардың бәрі тотықсыздандырғыш болып, иод және калий перманганаты ерітінділерін түссіздендіреді. Бұлардың бәрінен газ тәрізді заттар бөлінеді. Егер SO₃^2- және S₂O₃^2- иондары бірге қатысса онда бұл қоспа қышқылданғанда S₂O₃^2- бір ионы түрінде жүре береді.

Реакция мына түрде жүреді:

S₂O₃^2- + 2Н⁺ ↔ SO₂↑ + Н₂О + S₂,

SO₃^2- + 2Н⁺ ↔ SO₂↑+ H₂O.

SO₃^2- ионы НОН пен ыдырап кетеді.

Егер ерітіндіде S^2- және SO₃^2- -иондары қатысса, онда қышқылданғанда бір уақытта H₂S және SO₂ газдары ұшып кетеді:

S^2- + 2Н⁺ ↔ H₂S↑,

SO₃^2- + 2H⁺ ↔ SO₂↑+ H₂.

H₂S және SO₂ арасында тотықтығу-тотықсыздану реакциялары жүреді:

-2е + H2S ↔ S↓ + 2Н+ +4е + SO2↑ + 4Н+ ↔ S↓ + 2H2O

2 1

2H₂S + SO₂↑ + 4Н⁺ ↔ 3S↓ + 4Н⁺ + 2Н₂О

2H₂S + SO₂↑ ↔ 3S↓ + 2H₂O.

Бұл реакцияның нәтижесінде ерітіндіден аса көп қалған газ ғана анықталады. Егер SO₃^2- иондары көп қалса, онда S₂O₃^2- (S↓, SO₂↑) тән қасиеттер байқалады.

Сол себепті S₂O₃^2- иондары анықталып, S^2- және SO₃^2- иондары ыдырап кетеді және S^2- және SO₃^2- қоспалары SO₄^2- иондарын анықтауда кедергі жасайды, өйткені ВаСl₂ және НС1 әсер еткенде НС1-да ерімейтін күкірт бөлініп шығады.

S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, SO₄^2- қоспаларының жүйелік талдау жолы

Талдау жолдары:

1. Сульфид иондарының анықталуы.

Реакцияның басында S^2- иондарын натрий нитропруссидімен әсер етіп анықтайды. S^2- иондарының қатысында қызыл-күлгін комплекстік қосылыс түзеді

S^2- + [Fe(CN)₅NO]^2- ↔ [Fe(CN)₅NOS]^4-.

2. S^2- ионын тұнбаға түсіру. Ол үшін зерттеліп отырған ерітіндіге аса көп Zn²⁺ катиондарын немесе кадмий карбонатын қосады: сульфид иондары цинк сульфиді түрінде немесе кадмий сульфиді түрінде тұнбаға түседі:

Zn²⁺ + S^2- ↔ ZnS↓,

↓CdCO₃ + S^2- ↔ CdS + CO₃^2-.

Тұнбаға түскен мырыш және кадмий сульфидін сүзіп алады да, тұнбадағы сульфид ионы H₂S бөлінуі арқылы анықталады. H₂S бөлінуін қорғасын ацетатымен үйкелген фильтр қағазының қараюы арқылы анықтауға болады.

↓Zn + 2Н⁺ ↔ Zn²⁺ + H₂S↑,

H₂S + Pb²⁺ ↔ Pb + 2H⁺.

Сүзіндіде SO₃^2-, S₂O₃^2-, SO₄^2- - иондары қалады.

3. S₂O₃^2-, SO₄^2-, SO₃^2- иондарының анықталуы мен бөлінуі. Стронций тұздарының ерітінділерінің артық мөлшерімен әсер еткенде, SO₃^2- иондары тұнбаға түседі:

Sr²⁺ + SO₃^2- ↔ SrSO₃↓,

Sr²⁺ + SO₄^2- ↔ SrSO₄↓,

aл S₂O₃^2- ионы ерітіндіде қалып қояды. SrSO₃ және SrSO₄ тұнбаларын сүзіп, суық сумен шайғанда S₂O₃^2- иондары жойылады. SO₃^2- анықтау үшін алынған ерітіндіге иод ерітіндісін және хлор сутек қышқылын қосады. Егер SO₃^2- иондары бар болса, онда иод ерітіндісі түссізденеді:

↓SrSO₃ + 2Н⁺ → Sr²⁺ + SO₂↑+ H₂O.

-2e + SO2+2H2O ↔ SO42- + 4H+ +2e + I2 ↔ I-

SO₂ + I₂ + 2H₂O ↔ SO₄^2- + 2I^- + 4H⁺

Егер тұнба HCI-да ерімесе, онда бұл SO₄^2- иондарының бар екенін көрсетеді.

4. Ерітіндіде S₂О₃^2- иондарын анықтау. Сүзіндідегі S₂O₃^2—иондарын хлор сутек қышқылымен әсер ету арқылы анықтайды. Ерітіндінің қарайып кетуі және бос күкірттің бөлінуі S₂О₃^2- иондарының бар екнін көрсетеді:

S₂O₃^2- + 2Н⁺ ↔ SO₂↑+ Н₂О +S↓.

S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, SO₄^2- қоспаларының жүйелік талдау жолының сызбанұсқасы

Na₂[Fe(CN)₅NO]

NaHCO₃

CdCO₃

Sr(NO₃)₂

I₂

HCl (2M)

HCl

I₂

Вr^-, Сl^- және 1-иондарының қоспаларының жүйелік талдау жолы

Аниондардың талдау жолында Вr^-, Сl^- және I^—иондары жүйелік талдау арқылы анықталады.

Бұл аниондарды анықтау қиынырақ болып келеді, өйткені бұлардың бәрі азот қышықылында ерімейтін күміс нитратымен тұнба түзеді.

Сондықтан бұл аниондарын анықтау үшін анықталатын ерітіндіні екі бөлікке бөлеміз.

Ерітіндінің бір бөлігіне азот қышқылды ортада күміс нитратымен әсер ету арқылы Сl^- иондарын анықтаймыз.

Сонымен Сl ^-, Вr^-, I^- иондары тұнбаға түседі:

I^- + Ag⁺ ↔ AgI↓, ЕК = 1,5·10^-16;

Вr^- + Ag⁺ ↔ AgBr↓, ЕК = 7,7·10^-13;

Сl^- + Ag⁺ ↔ AgCl↓, ЕК = 1,6·10^-10.

Бұл тұздардың ерігіштігіне байланысты ең соңғы болып Сl^- иондары тұнады.Сондықтан оны толық тұнбаға түсіру үшін ерітіндіні толық тұндыру қажет.

Алынған тұнбаны AgCl↓ сүзіп, 12% аммоний карбонатымен өндейді. тұнбасымына себебі, аммоний карбонаты әлсіз негіз және әлсіз қышқылдан түзілген тұз, ол сулы ерітіндіде мына реакция бойынша гидролизденеді:

(NH₄)₂СО₃ → 2NH₄^- + СО₃^2-,

1. NH₄⁺ + Н₂О ↔ NH₄OH + Н⁺;

1. СО₃^2- + Н₂О ↔ НСО₃ + ОН^-;

2. НСО₃^- + Н₂О ↔ Н₂СО₃ + ОН^-.

Көріп отырғандай гидролиз екі сатыда жүреді, өйткені бұл кезде әлсіз электролит қышқыл (НСО₃^-) ионы түзіледі:

NH₄⁺ + СО₃^2- + Н₂О ↔ NH₄OH + НСО_з^-.

Сол себепті ерітіндінің ортасы сілтілі болып келеді.Гидроксид иондары сутек иондарын байланыстырып, бірінші саты бойынша NH⁴⁺ иондарының гидролизденуіне әсер етеді. Нәтижесінде (NH₄)₂CO₃ ерітіндісінен NH₄OH түзіледі. Ол NH₃ бөліп ыдырайды:

NH₄OH ↔ NH₃ + Н₂О.

AgCl тұнбасы бөлінген аммиакта келесі саты бойынша ериді:

AgCl↓ + 2NH₃ ↔ [Ag(NH₃)₂]⁺ + Сl^-.

Ерімеген тұнбаларды AgBr↓, және AgI↓ сүзіп, бөліп тастайды да Сl^- иондарын концентрлі азот қышқылымен әсер ету арқылы анықтайды.

Ерітіндінің лайлануы Сl^- иондарының бар екенін көрсетеді.

Қоспадан Сl^- иондарын анықтауда NH₄OH ерітіндісін емес 12% (NH₄)₂CO₃ ерітіндісі қолданылатын себебі, Сl^- иондарын бөліп алу үшін аммиактың аса көп мөлшері қажет AgCl еритіндей етіп алады, ал AgBr және Agl қиын еритіндер мүлде ерімейді.

Аммиактың бұндай мөлшері тек аммоний карбонатының 12% ерітіндісінде кездеседі. Егер бұған аммиак ерітіндісін алып AgBr ерітсек ол былай болады:

AgBr + 2NH₃ — [Ag(NH₃)₂]⁺ + Br^-

Онда Сl^- иондары анықталады, өйткені келесі фильтрлегенде AgBr ерітіндісі бұлдырланып оны AgCl шатастырып алуға болады.

Анықталып отырған ерітіндінің екінші бөлігінде Сl^-, Вг^-, l^- иондары бар. Вг, l^- иондарын келесі әдіс бойынша анықтайды.

Ерітіндіге бензол немесе хлороформ ерітінділерін қосқанда алғашқыда l^-

иондары бос ионға дейін тотықсызданады:

2I--2е → I2	E0 2I-/ I2= 0,545 В
С12 +2е →2СГ	Е°С12/2С1- = 1,359 В
2 I- + Cl2 → 2СГ + I2	ЭҚК = 0,814 В

Одан кейін Вг^- ионы бос бромға дейін:

2Вг- -2е → Вг2	Е°Вг2/2Вг = 1,087 В
С12 +2е →2С1-	Е°С12/2С1- = 1,359 В
2Вг-+ С12 — Вг2 + 2С1-	ЭҚК = 0,272 В

Бөлініп шыққан иод және бром бензол және хлороформмен әсерлесіп, иод күлгін-қызыл түске, ал бром қызыл-қоңыр түске боялады. Иод бромид иондарын анықтауда кедергі жасайды.

Br^- иондарын анықтау үшін ерітіндіге хлор сутекті бензол және хлороформның күлгін-қызыл түстері жойылып кеткенше, яғни иод толық тотықсызданғанша қосамыз:

12 + 6Н2О +10е→ 2IO3- +12H+	1
С12 +2е →2С1-	5
5С12 +12 + 6Н2О →10 С1- +2IO3- +12Н+

Бұл кезде бензол қабаты бромға тән қызыл-қоңыр түске боялады. Хлордың аса көп мөлшерінде бром ашық сары түсті BrCl түзеді.

Вr^-, Сl^- және 1-иондарының қоспаларының жүйелік талдау жолының сызбанұсқасы

Cl₂, (aqua), AgNO₃, HNO₃(2M)

CHCl₃

(NH₄)₂CO₃(12%)

Cl₂, (aqua), артық., CHCl₃

5 1

66