الشرسبات

1-       

الشرسبات

ان كشف الشرسبات اسهل من كشف الشرجبات ويفضل الكشف عن شرجبات  أولا لان وجود بعض الشرجبات ينفي وجود شرسبات معينة  يتم كشف الفئة الاولى من اشرسبات على المحلول الأصلي مباشرة , بينما كشف الفئات الشرسبية الأخرى يتم بعد فصل الشرجبات المعدنية التابعة للفئات الخمسة الاولى مع شرجبة المغنيزيوم  من الفئة السادسة لا وجود هذه الشرجبات يعرقل الكشف عن الشرسبات  يعرف المحلول الناتج بعد فصل الشرجبات المذكورة بمحلول الشرسبات

تحضير محلول الشرسبات

ضع في بيشر  3سم³   من المحلول الأصلي واضف إليها كربونات الصوديوم  قطرة قطرة حتى القلوية وزيادة عدة نقاط سخن الناتج حتى الغليان , تابع الغليان لمدة دقيقتين ثم رشح تأكد من تمام الترسيب بإضافة عدة نقاط من كربونات الصوديوم  إلى الرشاحة.أهمل الراسب واحفظ الرشاحة من اجل الكشف عن الشرسبات تكون بهذه العملية بدلت الشوارد المعدنية الثقيلة بشوارد الصوديوم مثلا

تد عى الرشاحة الحاصلة بمحلول الشرسبات

من اجل تحليل مجهول عام يجب الكشف عن الشرجبات أولا لان وجود بعض الشرجبات في المحلول ينفي وجود شرسبات معينة  مثلا وجود احد شرجبات الفئة الاولى ينفي وجود الهالوجينات  ووجود شاردة الرصاص أو الباريوم أو السترانسيوم ينفي وجود شاردة الكبريتات فضلا عن ذلك لايمكن ان يوجد في المحاليل الحمضية شرسبات الحموض الطيارة  مثل شرسبة الكربونات وشرسبة الكبريت لان  شاردة الهيدروجين تفكك هذه الشرسبات مطلقة الغازات المناسبة

إن وجود إحدى شرجبات  الفئات الخامسة الأولى ينفي وجود شرسبة الكربونات CO₃^2-  

لان كربونات الفئات الخامسة الأولي لاتنحل بالماء

  إن وجود إحدى شرجبات  الفئات الأولى والثانية ينفي وجود شاردة الكبريت في المحلول الحمضي

ملاحظة تحضر المحاليل الضرورية من اجل دراسة الخواص التحليلية للشرسبات بإذابة أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم في الماء لأنها ذوابة كلها لذلك يمكن مزج محلول شرسبة مع محلول شرسبة أخرى دون ان يتشكل أي راسب  ولكن يجب الانتباه انه لايمكن  ان توجد بعض الشرسبات مع  شرسبات اخرى مثلا  لايمكن ان توجد شوارد مرجعة مثل

 

مع شوارد مؤكسدة  دون ان يحصل تفاعل مرئي

نستطيع بتسخين الملح  مع حمض ذات درجة غليان مرتفعة (حمض الكبريت و  حمض الفوسفور) الحصول على معلومات هامة حول طبيعة الشرسبة الداخلة في تركيب الملح لان ذلك يؤدي إلى تحرير الحمض الذي تشتف منه الشرسبة  والذي يتاكسد بعد ذلك فاذا كان الناتج اكثر تطايرا من الحمض المستعمل انطلق غاز يمكن تميزه من لونه أو رائحته . يستعمل عادة كمية صغيرة من الملح من اجل اجراء هذه التجربة  (0.5 غ ) يجب عدم استنشاق الغازات المنطلقة كثرا لانها سامة

نعطي اهم النتائج من تاثير حمض الكبريت على الشرسبات

حصول فوران شديد مع انطلاق غاز عديم اللون والرائحة  دليل وجود         الكربونات

حصول فوران شديد مع انطلاق غاز

الصفات التحليلية للشرسبات

ندرس فيما يلي اهم تفاعلات كل شرسبةوالتفاعلات التي يمكن بواسطتها تميز الشرسبات بعضها عن بعض

الفئة الاولى أو فئة الغازات الحمضية

تفاعلات شاردة الكربونات CO₃^2-    

شاردة الكربونات  CO₃^2-    هي شرسبة حمض الكربون CO₃ H₂ الغير موجود بالحالةالحرةعندما نحصل عليه من املاحه يتفكك كله إلى H₂O+ CO₂     بم ان الحمض CO₃ H₂  ضعيف جدا فان لكربونات  المعادن القلوية تفاعلا قلويا ان كربونات  المعادن القلوية  والامونيوم منحلة  بينما كربونات شرجبات المعادن الاخرى راسبة نذكر اهم تفاعلات  CO₃^2-    

1-      كلور الباريوم

 يعطي مع شاردة الكربونات راسبا ابيضا  من كربونات الباريوم  BaCO3  

            Ba²⁺ + CO₃^2-  = BaCO3

HCl

    ينحل في  HNO₃              HCl و    CH₃COOH مع انتشار CO₂  تتحول كربونات الباريوم  كبريتات الباريوم   تحت تاثير حمض الكبريت  لان   BaCO3             اقل انحلالا من Ba SO₄

  نترات الفضة AgNO₃ 

تعطي مع شاردة الكربونات راسبا ابيضا  من كربونات الفضة Ag₂ CO3 ينحل في الحموض ويتحول إلى  Ag Cl تحت تاثير حمض كلور الماء

      2 Ag⁺ + CO₃²    = Ag₂ CO3

تفاعلات شاردة الثيوكبريتات (هيبو كبيتيت) S₂O₃^2-  

ان شاردة الثيوكبريتات   S₂O₃^2-   هي شرسبة حمض ثيو الكبريت S₂O₃ H₂  هذا الحمض هو اقل ثباتا مند

 حمض الكبريتي H₂ SO₃        ويتفكك معطيا   SO₂   و S    من بين الثيوكبريتات نذكر ثيوكبريتات  المعادن القلوية والسترانسيوم والزنك والكادميوم الذوابة بالماء ان  شاردة الثيوكبريتات عديمة اللون  ومحاليل املاحها القلوية المائية معتدلة نذكر اهم تفاعلاتها

1-      الحمض القوية

تعطي مع محاليل  شاردة الثيوكبريتات   S₂O₃² حمض ثيو الكبريت S₂O₃ H₂  الذي يتفكك SO₂   و S   H₂O,

تفاعلات شاردة الكبريت S^2-    :

ان شاردة الكبريت S^2-     هي شرسبة الحمض الضعيف H₂S تكون محاليل كباريت المعادن القلوية شديدة القلوية نذكر بعض تفاعلات شاردة الكبريت

2-         الحمض القوية

تعطي مع محاليل  الكباريت المعدنية حمض H₂S الذي ينطلق على غاز

تفاعلات شاردة النتريت NO₂^-  

ان الشاردة NO₂^-    هي شرسبة حمض الازوتي HNO₂

  1- الحمض القوية:

2- برمنغنات البوتاسيوم: KMnO₄

_-           نترات الفضة AgNO₃ 

تعطي راسبا ابيضا مع   NO₂^-      

             NO₂^- + Ag⁺ = Ag NO₂ 

 ينحل في ماءات الأمونيوم

   تفاعلات شاردة الخلات  CH₃COO^-   :

  ان  شاردة الخلات هي شرسبة حمض  الخل الضعيف       

فئة الباريوم

   تفاعلات شاردة الكبريتات SO₄^2- 

الفئة الثالثة

الهالوجينات اوفئة نترات الفضة

ان الصفات التحليلية لهذه الشوارد الثلاث تقريبا متشابهة تعطي جميعها مع نترات الفضة راسبا لاينحل في حمض الازوت

ان اكسدة الشرسبة الهلوجنية الحرة يتم وفق المعادلة ان

             Cl^-      = Cl  +2e     

الفئة الذوابة

درسنا تفاعلات شاردة الخلات في القئة الاولى وسندرس تفاعل شاردة النترات فقط

تفاعلات شاردة النترات NO₃^-    

إن شاردة النترات NO₃^-      هي شرسبة حمض الازوت المعروف  بين الحموض القوية وهو بنفس الوقت مؤكسد قوي قادر على اكسدة عدد كبير من المرجعات يستعمل بكثرة في التحليل من اجل حل السبائك وكباريت المعادن المختلفة  الغير منحلة في حمض كلور الماء  وحمض الكبريت تكون نواتج ارجاع HNO₃  في اكثر الاحيان ثاني أو كسيد الازوت  NO₂   وأكسيد الازوت  ينتج      NO  ينتج   NO₂        حين استخدام حمض الازوت المركز و ينتج      NO حين  حمض الازوت الممدد في بعض الحلات يكون إرجاع HNO₃  اكثر من ذلك حيث ينتج الازوت الحر N₂  أو حتى النشادر NH₃ الذي يعطي مع زيادة من الحمض  الملح NH₄ NO₃   تنحل املاح حمض الازوت المعروفة بالنترات  ماعدا الأملاح الأساسية للبيزموت والزئبق  واملاح بعض الأسس العضوية  نذكر اهم تفعلات NO₃^-        التي اغلبها تفاعلات أكسدة

1-      الحلقة السمراء :

اضف محلول كلور الحديدي  FeCl₂  المجود في انبوب اختبار قليلا من محلول شاردة النترات  ثم خض الناتج بعد ذلك اسكب في الانبوب وبعناية حمض كلور الماء         بحيث يسقط الحمض على جدران الانبوب لا على سطح المحلول (يتم ذلك بامالة الانبوب)على السطح الفاصل بين   حمض كلور الماء   وكلور الحديدي تتشكل حلقة سمراء

ان اوكسيد الازوت المتشكل  يعطي مع كلوريد الحديدي معقدا من Cl₂       [Fe  (NO)  ]

القليل الثبات وذات اللون الاسمر يمكن استخدام Fe SO₄            H₂ SO₄   لنفس التفاعل ان وجود مركبات اليود أو البروم تئثر على الكشف على الشاردة NO₃^-           بطريقة الحلقة السمراء 

إن  اليود أو البروم المتحرر يعطي ايضا حلقات سمراء  , وان الشاردة  NO₂^-        تعطي ايضا هذا التفاعل الذي يمكن ان يجر بوجود حمض الكبريت الممدد وحتى مع حمض الخل بالاضافة إلى شوارد    اليود أو البروم  والنتريت يجب الا يحتوي المحلول على الشوارد التالية         

حمض الكبريت   + النحاس

ضع في انبوب اختبار قليلا من محلول شاردة النترات وقليلا من محلول حمض الكبريت المركز وقطعة صغيرة من النحاس المعدني سخن ولاحظ انطلاق غاز احمر مسمر NO₂ لاتسخن عند ملاحظة الابخرة يمكن ملاحظة الابخرة بشكل افضل إذا وضعنا الانبوب فوق ورقة بيضاءولاحظ من الاعلى

  ان وجود الشوارد لهلوجينية وبخاصة      

      NO₃^-            يؤ ثر على الكشف على ا Br^-                                               

 لان البروم يمكن ان ينطلق اثنا التفاعل الذي تشبه ابخرته ابخرة

مع ذلك يمكن التميز بين ابخرة البروم واوكيد الازوت  

 Br  و  NO₂  

بملاحظة انطلاق البخرة ابتداء من وسط المحلول  فابخرة البروم تنطلق من وسط المحلول ملونة اياه بلون اصغرا مسمرا  بينما في

       العديمة اللون ولا تحمر الا بعد ان تلامس الهواء              NO  تنطلق ابخرة   NO₃^-   حالة    

    الصودا + زنك أو المنيوم

ضع في انبوب قليلا من محلول شاردة النترات واسكب فيه قليلا من محلول الصودا المركز وكمية صغيرة من محلول الزنك اغلي المزيج بلطف وعرض بنفس الوقت  ورقة عباد الشمس الحمراء المبللة بالماءالى الابخرة المتصاعدةفي هذه الشروط ترجع الشاردة  NO₃^-  إلى NH₃   الذي ينطلق على شكل ابخرة تحول لون ورقة عباد الشمس من الاحمر إلى الازرق

 في استعمال الالمنيوم المسحوق بدلا من الزنك يكون التفاعل عنيفا جدا لذلك يجب اجراءه بدون تسخينوبوجود محلول ممد من الصود

ان الكشف عن شاردة النترات NO₃^-    بواسطة هذا التفاعل يتاثر بالشاردة NH₄⁺    التي يجب فصلها مسبقا  بغليان المحلول مع الصود حتى نهاية انطلاق NH₃  وان كل الشرسبات الحاوية على الزوت والتي ترجع إلى NH₃   باسطة الالمنيوم مثال

تؤثر على كشف شاردة النترات حسب الطريقة السابقة الذكر

كلور المنغنيز   MnCl₂

إذا سخنا في انبوب اختبار قليلا من محلول شاردة النترات مع نصف حجمه من من محلول مركز من كلور المنغنيز   في حمض كلور الماء   المركز يسمر لون المحلول الناتج بسبب تشكل الشاردة المعقدة   ^2- [MnCl₆ ]

يحدث نفس التفاعل بواسطة شوارد اخرى مئكسد\ة مثل ^-MnO₄ CrO₄^2-       تعطي شاردة النتريت  NO₂^-   لونا اصفرا بسبب انحلال NO₂   الغازي في المحلول

ارجاع   NO₃^-    إلى NO₂^-  

إذا عالجنا محلول شاردة النترات بواسطة الزنك المعدني وبوجود حمض الخل ترجع شوارد النترات إلى نتريت

دي فينيل أمين₂NH     (C₆H5 ) 

ضع على زجاجة ساعة نظيفة  وناشفة 4-5 نقاط من محلول دي فينيل امين في حمض الكبريت المركز وخذ بواسطة قضيب زجاجي نظيف قليلا جدا من محلول شاردة النترات وضعه في زجاجة الساعة فوق المحلول السابق ثم اخلط فيظهر لون ازق كثيف بسبب اكسدة دي فينيل أمين  بحمض الازوت المتشكل

ينتج نفس التفاعل مع الشوارد المؤكسدة التالية

والمؤكسات الاخرى ذات الكمون المرتفع بوجود شوارد اليود الحر  I^-   تتاكسد هذه الشوارد بحمض الكبريت وتتحول إلى اليود الحر I₂  الذي يمكن ان يخفي التلوين الناتج عن شوارد النترات