از تجزیه

1_ آلکالیمتری محلول اسیدی AL3+ به وسیله ی سود در حضور یون های فلئور و اگزالات : بررسی تاثیر واکنش های تشکیل کمپلکس بر تعادل های ته نشینی ؛

اساس : یون های AL3+ جزو یون های نسبتا اسیدی است (PKa = 5 ) از این رو در PH های کم اسیدی هیدرولیز شده ، بصورت هیدروکسید کم محلول ته نشین می شوند . برای جلوگیری از پدیده های هیدرولیز ، در تهیه ی محلول های AL3+ ، محیط را بوسیله ی اسید قوی اسیدی می کنیم . روی این اصل در جریان آلکالیمتری محلول های AL3+ ، ابتدا اسید قوی آزاد در محلول خنثی شده و آنگاه با ادامه ی افزایش باز قوی ، یون های AL3+ بصورت هیدروکسید ته نشین می شوند . بدیهی است برای تعیین غلظت AL3+ ، باید حجم سود بکار رفته را در فاصله ی آغاز و پایان ته نشینی AL(OH)3 بدست آورد . تعیین آغاز ته نشینی هیدرو کسید آلومینیم ، که پیش از خنثی شدن کامل اسید قوی فرا می رسد ، با دقت کافی ممکن نیست .برای تعیین آغاز ته نشینی با دقت قابل قبول ، اقدام به تضعیف اسیدیته ی یون های AL3+ با بهره گیری از واکنش های تشکیل کمپلکس می نماییم . تعیین نقطه ی پایان ته نشینی که با خنثی شدن اسیدیته ی کامل ( اسید قوی AL3+ ) با باز قوی مقارن است ، با دقت کافی بیشتر است . وسایل و معرف های مورد نیاز : _ PH متر . _ الکترود شیشه + الکترود شاهد کالومل . _ وسایل شیشه ای و بهمزن مغناطیسی . _ محلول اسیدی AL3+ آزمایشی . _ محلول سود معلوم العیار . _ محلول فلئور سدیم و محلول اگسالات پتاسیم .
تئوری و اجرای آزمایش : الف ) آلکالیمتری محلول اسیدی AL3+ بوسیله سود و رسم منحنی تغییراتش ؛

هدف : تعیین غلظت کاتیونAL3+ به عنوان کاتیونی با خاصیت اسیدی در محیط اسیدی PKa برای AL3+ برابر 5 است ، اگر PH محیط بیشتر از 5 باشد به صورت بازی در محیط حضور خواهد داشت و اگر PH محیط پایین تر 5 باشد آلومینیم با فرم اسیدی در محیط حضور خواهد داشت . در PH های خنثی و اسیدی یا اسیدی ملایم AL3+ به صورت رسوب است ولی در PH های شدیدا اسیدی به صورت AL3+ است . همان گونه که اشاره شد آلومینیم در PH های کم اسیدی هیدرولیز شده به صورت هیدروکسید کم محلول ته نشین می شود ، برای جلوگیری از پدیده ی هیدرولیز در تهیه ی محلول های AL3+ محیط را بوسیله ی اسید قوی اسیدی می کنند روی این اصل در محلول +AL3 ، محلول +H نیز حضور خواهد داشت ، اگر +H در محلول نبود به سهولت می شد +AL3 را به عنوان اسید ضعیف آلکالیمتری کرد و غلظت +AL3 را طی یک مرحله آزمایش بدست آورد اما بدلیل حضور پروتون این امر میسر نیست . لذا در جریان آلکالیمتری محلول های +AL3 ابتدا اسید قوی آزاد در محلول خنثی شده و آنگاه با ادامه ی افزایش باز قوی یون های +AL3 به صورت هیدروکسید ته نشین می شوند بدیهی است برای تعیین غلظت +AL3 باید حجم سود بکار رفته را در فاصله ی آغاز و پایان ته نشینی AL(OH)3 بدست آورد .
تعیین آغاز ته نشینی +AL3 که پیش از خنثی شدن کامل اسید قوی فرا می رسدبا دقت کافی ممکن نیست . PH پایان خنثی شدن +H تقریبا در 7 است در حالیکه +AL3 در PH حوالی 5 شروع به خنثی شدن می کند یعنی شروع رسوب گذاری +AL3 بر +H پیشی می گیرد . برای تعیین آغاز ته نشینی با دقت قابل قبول اقدام به تضعیف اسیدیته ی یون +AL3 با بهره گیری از واکنش های تشکیل کمپلکس می نماییم . استتار +AL3 با یک عامل کمپلکس کننده باعث می شود تا +AL3 به شکل رسوب در نیاید . تعیین پایان ته نشینی که با خنثی شدن اسیدیته ی کال محلول ( +AL3 و +H ) با باز قوی مقارن است با دقت کافی میسر است.
ب ) آلکالیمتری محلول اسیدی AL3+ بوسیله سود در حضور مازاد یون های فلئور ؛
برای استتار آلمینیوم از واکنش های تشکیل کمپلکس استفاده می کنند .
عوامل استتار کننده ی مورد استفاده در این آزمایش 1_ -F فلراید 2_ -C2O42 اگسالات ، میباشد .

استتار کننده ی مناسب تر آنی است که کمپلکس پایدار تری تشکیل دهد ، در غیر این صورت اگر کمپلکس پایداری خوبی نداشته باشد در جریان اضافه کردن -OH بعد از اتمام +H محیط ، آلمینیوم از کمپلکس جدا شده و مجددا رسوب آلمینیوم هیدروکسید دیده می شود . در این صورت جهش زیادی را نخواهیم داشت .

مقایسه : بین استتار کننده های مختلف آنی مناسب تر است که در طول تیتراسیون رسوبی تشکیل نشود ، و در این جا یون فلوراید پایدار تر خواهد بود .

AL3 + 6F - -----> ALf6 -3
بدین ترتیب در جریان آلکالیمتری این مرحله فقط +H مربوط به اسید قوی تینر می شود و حجم -OH مورد نیاز برای اسید قوی بدست می آید . ALF6 -3 کمپلکس پایدار تری است .

ج ) آلکالیمتری محلول اسیدی AL3+ بوسیله سود در حضور مازاد یون های اگزالات ؛
+AL3 را بوسیله ی اگزالات استتار می کنیم اما مقداری از +AL3 با اگزالات کمپلکس داده و مقداری از آن به صورت آزاد در نمونه باقی می ماند و در جریان آلکالیمتری با - OH وارد واکنش شده و رسوب AL(OH)3 تشکیل می شود . ولی بدلیل مزاحمت اگزالات روی +AL3 حلالیت رسوب زیاد می شود .

PH پایان خنثی شدن +H در 7 است در حالی که + AL3 در حوالی پی اچ 5 شروع به رسوب گذاری می کند . بنابر این تعیین آغاز ته نشینی + AL3 با دقت کافی نخواهد یود برای دقیق کردن آن + AL3 را استتار می کنیم .

محاسبات :
KSP = |AL3 +| . | OH- |**3 solv
برای تعیین غلظت |OH- |3 کافی است PH آغاز رسوبگذاری را بدست آوریم بعد آن را به POH تبدیل کرده و بعد غلظت هیدروکسید را بدست آوریم .
برای تعیین غلظت +AL3 بر اساس آنچه که آزمایش کرده ایم حجم هیدروکسید +AL3 را داریم آن را تبدیل به غلظت در لحظه ی رسوب گذاری می کنیم .
KSP را در حالت هایی خواهیم داشت که رسوب تشکیل شود . در الف ، ج KSP خواهیم داشت ، ثابت تعادل یا KSP ای که از آزمایش ج و در حضور اگزالات C2O4 2- معروفبه 'K مشروط به حضور یک عامل شیمیایی است .

از تجزیه

مطالب مشابه :

گزارش کار آلکالیمتری

آلکالیمتری

از تجزیه

از تجزیه

1- کربنات و بی کربنات

آزمایش تیتراسیون

تیتراسیون اسید-باز

از تجزیه

گزارش کار آزمایشگاه شیمی تجزیه 1(نسخه متفاوت)