3. Grup Katyonları

3. GRUP KATYONLARI
Bu grup katyonları NH4OH – NH4Cl ile tamponlanmış bazik
ortamda H2S (hidrojen sülfür) veya (NH4)2S (amonyum sülfür) ile
sülfürleri ve hidroksitleri halinde çökerler. Bu özellikleri nedeniyle
de iki alt gruba ayrılırlar.
1) Demir Grubu (Grup 3A) : Fe3+, Al3+, Cr3+ (Hidroksitleri halinde
çökerler.)
2) Çinko Grubu (Grup 3B) : Ni2+, Co2+, Mn2+, Zn2+ (Sülfürleri halinde
çökerler.)
Fe3+ için tanıma
reaksiyonları
Bütün Fe3+ çözeltileri sarımtırak kırmızı renklidir.
1) NaOH ile: Kırmızı kahverengi Fe(OH)3 çökeleği elde edilir. Bu
çökelek reaktifin aşırısı ilave edildiği zaman çözünmez. (Alüminyum
ve kromdan farkı)
Fe3+ + 3 NaOH  Fe(OH)3 + 3 Na+
NH4(OH) ile de aynı çökelek meydana gelir. Çökelek reaktifin
aşırısında çözünmez.
2) K4 [Fe(CN)6] (Potasyum ferrosiyanür) ile: Prusya mavisi bir
kompleks meydana gelir. Reaktifin aşırısı ilave edildiğinde çökelme
meydana gelir.
4 Fe 3+ + 3 K4[Fe(CN)6]  Fe4 [Fe(CN)6]3 + 12 K+
Fe2+ : Ferro
Fe3+ : Ferri
3) NH4SCN (amonyum rodanür) veya KSCN (potasyum rodanür) ile: Koyu
kırmızı renkli bir kompleks meydana gelir. Reaktifin aşırısı ilave edildiğinde
çökelme meydana gelir.
Fe 3+ + 3 SCN-  Fe (SCN)3
SCN- : Rodanür
Al3+ için tanıma reaksiyonları
Çözeltileri renksiz olan bir katyondur.
1) NH4OH ile : Beyaz jelatinimsi Al (OH)3 çöker.
Al3+ + 3 NH4OH  Al(OH)3 + 3 NH4+
2) NaOH ile: Reaktifin aşırısı ilave edildiğinde sodyum alüminat (Na[AlO2]
oluşumu ile çözünen beyaz renkli Al(OH3) çökeleği elde edilir.
Al3+ + NaOH  Na [AlO2]
AlO2- : Alüminat
3) Thenard mavisi deneyi:
Al3+ + 3 NaOH  Al(OH)3
2 Al(OH)3 + Q (ısı)  Al2O3 + 3 H2O
2 Al2O3 + 2 Co(NO3)2  2 CoAl2O4 + 4 NO2 + O2
(kobalt meta alüminat: mavi renkli)
1-2 damla Co(NO3)2’dan fazla kullanılacak olursa yakma sırasında
oluşacak mavi renklenme siyah bir örtü ile perdelenir.
Cr 3+ için tanıma reaksiyonları
Çözeltileri yeşil renktedir.
NH4OH ile gri-yeşil, gri-mavi jelatinimsi Cr(OH)3 çökeleğini verir.
Cr3+ + 3 NH4OH  Cr(OH)3 + 3 NH4+
NaOH ile aynı çökelek elde edilir. Reaktifin aşırısı ilave edildiğinde
çökelek yeşil renkli sodyum kromit (Na[CrO2]) vererek çözünür.
Cr(OH)3 + NaOH  Na[CrO2] + 2 H2O
Oluşan sodyum kromit çözeltisine H2O2 (hidrojen peroksit) katılırsa
sarı renkli sodyum kromat (Na2CrO4) ilave edilir.
2 Na[CrO2] + 3 H2O2 + 2 NaOH  2 Na2CrO4 + 4 H2O
Oluşan sodyum kromat çözeltisi üzerine BaCl2 ilave edilirse sarı
renkli BaCrO4 çöker.
Na2CrO4 + BaCl2  BaCrO4
Zn 2+ için tanıma reaksiyonları
Çözeltileri renksizdir.
1) NH4OH ile reaktifin aşırında çinko tetraammin kompleksi oluşturarak
([Zn(NH3)4]2+) hızlı bir şekilde çözünen beyaz renkli Zn(OH)2 (çinko
hidroksit) çökeleği elde edilir.
Zn2+ + 2 NH4OH  Zn(OH)2 + 2 NH4+
Zn(OH)2 + 4 NH3  [Zn(NH3)4]2+ + 2 OH2) NaOH ile reaktifin aşırısında Na2[ZnO2] (sodyum çinkat) oluşturarak
çözünen beyaz jelatinimsi Zn(OH)2 çökeleği elde edilir. (Mangandan
farkı)
Zn2+ + 2 NH4OH  Zn(OH)2 + 2 NH4+
Zn(OH)2 + 2 NaOH  Na2[ZnO2] + 2 H2O
3) Rinmann yeşili deneyi:
Na2ZnO2 + Q (ısı)  ZnO
ZnO + Co(NO3)2  2 CoZnO2 + 4 NO2 + O2
kobalt çinkat (yeşil)
ZnO2-2: Çinkat
Mn 2+ için tanıma reaksiyonları
Çözeltileri hafif pembe renklidir.
1) NaOH ile reaktifin aşırısında çözünmeyen beyaz Mn(OH)2
(mangan hidroksit) çökeleği elde edilir. Bu çökelek havada
veya yükseltgen maddelerle kolayca oksitlenerek siyah renkli
MnO2 (mangan dioksit) çökeleğini verir.
Mn2+ + 2 NaOH  Mn(OH)2 + 2 Na+
Mn(OH)2 + H2O2  MnO2 + 2 H2O
2) NaBiO3 (sodyum bizmutat) ile asitli ortamda Mn2+ iyonları,
menekşe renki permanganik asiti (HMnO4) meydana getirirler.
2 Mn2+ + 5 BiO3- + 14 H+  2 MnO4- + 5 Bi+3 + 7 H2O
Bu deney yapılırken tüpe bir miktar numune alınır. HNO3
ile asitlendirilir. Tüpün kenarına bir spatül ucu NaBiO3 konur
ve tüp hafifçe eğilerek katı sodyum bizmutata çözelti değdirilip
çekilir. Akan sıvı menekşe renklli ise numunede mangan var
demektir.
Co 2+ için tanıma reaksiyonları
Çözeltileri pembe renklidir.
1) NaOH ile soğukta mavi bazik tuz çökeleği verir. Reaktifin aşırısı
ile ısıtıldığında bazik tuz pembe Co(OH)2’e döner.
Co(NO3)2 + NaOH  Co(OH)NO3 + NaNO3
Co(OH)NO3 + NaOH + Q  Co(OH)2 + NaNO3
Co(OH)2 hava ve H2O2’den etkilenip siyah kobalt oksite (CoO)
döner.
2) NH4OH ile aşırısında [Co(NH3)4]2+ (kobalt tetraammin) kompleksi
vererek çözünen mavi bazik tuz çökeleği verir.
Co2+ + 4 NH3 ↔ [Co(NH3)4]2+
3) α – nitrozo – β- naftol (C10H6O2N) reaktifi ile seyreltik HCl veya
seyreltik CH3COOH ile asitlendirilmiş sulu çözeltilerinde kırmızıkahverengi renklenme ve aynı renkte bir çökelti meydana getirir.
Bu renklenme Co(C10H6O2N)3 (kobalt – nitroso – β – naftol iç
kompleks tuzunun oluşumuna bağlıdır.
Ni 2+ için tanıma reaksiyonları
Çözeltileri yeşil renklidir.
1) NaOH ile reaktifin aşırısında çözünmeyen yeşil Ni(OH)2 (nikel
hidroksit) çökeleği elde edilir.
Ni2+ + 2 NaOH ↔ Ni(OH)2 + 2 Na+
Bu çökelek havadan veya H2O2’den etkilenmez. (Kobalttan farkı)
2) NH4OH ile reaktifin aşırısı ilave edildiğinde [Ni(NH3)4]2+ (nikel
tetraammin) ve pek çok nikel – amin kompleks bileşikleri vererek
çözünen yeşil renkli bazik tuz çökeleği verir.
NiCl2 + NH4OH  Ni (OH)Cl + NH4Cl
Ni2+ + 4 NH3 [Ni(NH3)4]2+
3) Dimetil glioksim reaktifi ile bazik ortamda gül kırmızısı çökelek
oluşturur.
KOLLOİDLEŞME
Bir madde diğer bir madde içerisinde dağıldığı zaman dağılan
fazın tanecik büyüklüğü 1 – 200 mµ (milimikron) arasında ise bu
çözeltilere kolloidal çözeltiler denir. Kolloidlerde tanecik büyüklüğü
gerçek çözeltilerdeki iyon ve moleküllerden fazla olmasına karşın
kendi ağırlıklarının etkisiyle çökemeyecek kadar azdır. Kolloidal
tanecikler elektrikçe yüklüdür ve birim ağırlıktaki dağılmış taneciğin
yüzeyi çok büyüktür. Bunun sonucu olarak yüzeyde tutulma demek
olan adsorbsiyon olayı önemlidir. Bu nedenlede kolloidal taneciklerin
bir araya gelmesi sonucu oluşan çökelek adsorblanmış kirlilikleri de
içerir. 3. grup katyonlarından NiS kolloidal bir çözelti meydana getirir.
Kolloidal çözeltiler santrifüjlemek ve süzmekle çöktürülemeyeceği
için analizde karışıklıklara yol açarlar. Bunun için kolloidal çözeltilerin
oluşumunu engellemek amacıyla;
1) Çözelti ya karıştırılır ya da ısıtılır.
2) Ortama elektrolit ilavesi (NH4CH3COO gibi) gerekir.
Böylece çökeleğin etrafındaki negatif yüklü tanecikler yok olur
ve dibe çökme yani flokülasyon (koagülasyon) dediğimiz olay
meydana gelir. Bu çökeleğin yıkama işleminde su yerine elektrolit
çözeltilerin kullanılması gerekir. Su ile yıkanırsa peptidleşme
dediğimiz olay meydana gelir. Bunun anlamı, kolloidal parçaları
çöktürülmüş olan iyonlar yıkama sırasında çökelekten uzaklaşır ve
kolloidal parçacıklar yeniden yük kazanıp birbirlerini iterek kolloidal
bir çözelti oluştururlar. Bu olaya peptidleşme denir.

Download Report