Кимё фанидан лаборатория машғулотлари

«Аналитик кимё» фанидан

лаборатория машғулотлари



Мазкур услубий қўлланма олий таълим муассасалари табиий фанлар факультети талабалари учун “Аналитик кимё” фанидан лаборатория ишларини бажариш учун тайёрланган.

ЛАБОРАТОРИЯДА ИШЛАШ ҚОИДАЛАРИ

1. 
   Лаборатория ишларини моҳиятини билган ҳолда пухта бажариш, шошма-шошарлик ва пала-партишликка йўл қўймаслик лозим.
   
2. 
   Лабораторияда ҳар қайси талаба ўз иш ўрнида халат кийган ҳолда ишлаши ва ёнида доимо тоза сочиқ тутиши керак.
   
3. 
   Иш столига сумка ва бошқа кераксиз буюмларни қўйиш ярамайди.
   
4. 
   Лаборатория ишини бошлашдан олдин талаба машғулотнинг моҳиятини қўлланмадан яхшилаб ўқиб-тушуниб олиши, зарур асбоб ва реактивларни тайёрлаши, сўнгра ўқитувчи ёки лаборатория ходимининг рухсати билан ишни бошлаши лозим.
   
5. 
   Ҳар бир талаба лаборатория журнали тутиши керак. Унга тажриба, кузатиш ва хулосалар ёзиб борилади. Журналга тажриба ўтказилган сана (кун, ой, йил) ишнинг номи, тажриба тафсилоти, хулосалар, тажриба вақтида содир бўлган кимёвий реакцияларнинг тенгламалари (коэффициентлар қўйилган ҳолда) ва ишни бажаришга оид барча ҳисоблашлар ёзилиши лозим. Керакли расм ва схемалар чизилади. Тажриба вақтида бошқа қоғоз ёки ёрдамчи дафтарлар тутиш ман этилади.
   
6. 
   Реактивларни керагидан ортиқ миқдорда сарфлаш ярамайди. Реактив ортиқча олинган бўлса, уни идишга қайтариб қуймасдан лаборатория ходими кўрсатган бошқа идишга солиб қўйиш керак.
   
7. 
   Умумий фойдаланиш учун қўйилган асбоб ва реактивларнинг жойини ўзгартирмаслик лозим, чунки у бошқалар учун ҳам керак бўлади.
   
8. 
   Зарарли моддалар билан бажариладиган барча ишлар мўрили шкафда ўтказилиши лозим. Концентрланган кислота ва ишқорларни идишдан идишга фақат мўрили шкафда қўйиш мумкин.
   
9. 
   Ишлатилган кислота ва ишқор эритмаларини раковинага тўкиш мумкин эмас, улар мўрили шкафдаги махсус идишларга қуйилади.
   
10. 
    Ишлатилган кумуш бирикмалари махсус идишга йиғилиши керак. Чунки кумуш тузларининг аммиакли эритмалари узоқ вақт сақланганида қалдироқ кумуш-Аg₃N ҳосил бўлиши натижасида портлаш рўй бериши мумкин.
    
11. 
    Иссиқ асбоб ажратилган алоҳида жойга ёки иш столидаги махсус “таглик” устига қўйилиши лозим.
    
12. 
    Машғулот дастурида кўрсатилмаган тажрибаларни ўтказиш таъқиқланади.
    
13. 
    Машғулот тугагач ҳар бир талаба идишларни ювиши, сув жўмрагини беркитиши, газ ва электрни ўчириши, иш жойини тартибга солиб лаборатория ходимига топшириши лозим.
    
14. 
    Машғулот натижалари лаборатория журналига юқорида айтилган тартибда ёзилганидан кейин ҳар қайси иш охирида журнал ўқитувчига текшириш ва имзо чекиш учун берилади.
    

Лабораторияда биринчи ёрдам кўрсатиш чоралари

1. 
   Агар терига (қўл, бет ва бошқа жойларга) концентрланган кислота (нитрат, сульфат, хлорид ва сирка кислота) сачраса, дарҳол тананинг жароҳатланган тана қисми кучли сув оқими билан 3-4 минут давомида ювилади, сўнгра шикастланган жойга калий перманганатнинг 3% ли эритмаси шимдирилган пахта қўйилади. Агар кучли шикастланиш ҳолатлари рўй берса, бемор тезда шифокорга мурожаат қилиши лозим.
   
2. 
   Агар терига ишқор тўкилган бўлса, ўша жой аввал сув билан (тери силлиқлигини йўқотгунча) ювилиши керак. Сўнгра зарарланган жойга калий перманганатнинг 3% ли эритмаси шимдирилган пахта қўйиб боғланиши лозим.
   
3. 
   Агар кўзга кислота ёки ишқор сачраса, кўзни яхшилаб сув билан ювиш, сўнгра тезда шифокорга мурожаат қилиш керак.
   
4. 
   Агар терини иссиқ нарсалар, (масалан, иссиқ шиша ёки иссиқ металл) тегиб куйдирса, шу жой калий перманганатнинг 3% ли эритмаси билан ювилиб, унга махсус сурков мойи суртиш керак.
   
5. 
   Фосфор таъсирида куйган жойга мис (II) сульфатнинг 2% ли эритмаси шимдирилган пахта қўйиб боғланиши керак.
   
6. 
   Хлор, бром, водород сульфид, углерод (II) оксиди ва бошқа кимёвий бирикмалар билан заҳарланганда тезда очиқ ҳавога чиқиш, шифокорга мурожаат қилиш керак.
   

Сифат анализи

Катионларнинг кислота-асосли усул бўйича классификацияси

I гуруҳ	II гуруҳ	III гуруҳ	IV гуруҳ	V гуруҳ	VI гуруҳ
K^+ Na^+ NH4^+	Ba^2+ Sr^2+ Ca^2+	AI^3+ Cr^3+ Zn^2+ Sn^2+ Sn^4+ As^3+ As^5+	Mg^2+ Mn^2+ Fe^2+ Fe^3+ Sb^3+ Sb^5+ Bi^3+	Cu^2+ Cd^2+ Co^2+ Ni^2+ Hg^2+	Ag^+ Pb^2+ Hg^+
Гуруҳ реагенти
йўқ	H2SO4 Сульфатлари сувда ва суюлтирил-ган кислота-ларда эримайди.	мўл миқдор-даги NaOH эритмаси Гидроксидлари мўл миқдорда-ги ишқор эритмасида эрийди.	аммиак-нинг сувли эритмаси (NH4OH) Гидроксидлари мўл миқдорда-ги ишқор ва аммиак-да(NH4ОН) эримайди.	мўл миқ-дордаги аммиакнинг сувли эритмаси (NH4OH) Гидроксидлари мўл миқдордаги аммиак эритмасида(NH4ОН) эрийди.	HCI Хлоридлари сувда ва суюл-тирилган кислота-ларда эримайди.

I гуруҳ катионларига хос реакциялар
К⁺ ионининг реакциялари
К⁺ катионини топишда чўкма ҳосил қилишга асосланган реакциялар кўп эмас. Улардан энг муҳимлари қуйидагилардир.

1. Вино кислота H₂C₄H₄O₆ ёки унинг натрийли нордон тузи - натрий гидротартрат NaHC₄H₄O₆ калий тузларининг эритмалари билан оқ кристалл чўкма - калий гидротартрат KHC₄H₄O₆ беради.

Вино (бошқача айтганда тартрат) кислота анча кучсиз органик кислотадир. Унинг молекуласида олтита водород атоми бўлса ҳам, улардан фақат иккитасигина H⁺ ионлари ҳолида ажралади. Шунинг учун ҳам у икки асосли кислотадир. У ўрта ва нордон тузлар ҳосил қила олади. Вино кислотанинг калийли ва натрийли ўрта тузлари (тартратлар) K₂C₄H₄O₆, NaC₄H₄O₆ ҳамда натрий гидротартрат NaHC₄H₄O₆ сувда яхши эрийди. Аксинча, калий гидротартрат KHC₄H₄O₆ сувда анча кам эрийди, бундан К⁺ ионини топишда фойдаланилади:

KCl + NaHC₄H₄O₆ = KHC₄H₄O₆↓ + NaCl
Калийнинг бошқа тузлари ҳам шунга ўхшаш реакцияга киришади, масалан:
K₂SO₄ + 2NaHC₄H₄O₆ = 2KHC₄H₄O₆↓ + Na₂SO₄
Албатта, шундай бўлиши керак эди, чунки реакцияда фақат К⁺ ва HC₄H_4 ионларигина иштирок этади. Бошқа ҳамма ионларни тенгламадан тушириб қолдириш мумкин. Бунда кўриб чиқилаётган реакциянинг ионли тенгламасини ҳосил қиламиз.
K⁺ + HC₄H_4O^-₆ = KHC₄H₄O₆↓
Реакцияни ўрганиш учун конуссимон пробиркага калий тузи (KCl ёки KNO₃) эритмасидан 4 – 5 томчи олиб, NaHC₄H₄O₆ эритмасидан шунча томчи қўшилади. Пробиркадаги суюқлик шиша таёқча билан аралаштирилади, агар шу ондаёқ чўкма тушмаса, шиша таёқча билан пробирка девори секин ишқаланади. Гап шундаки, реакция натижасида кўпинча бир оз вақтдан кейингина чўкма ажратадиган ўта тўйинган эритмалар ҳосил бўлади. Ишқалаш, чайқатиш ва шунга ўхшаш механикавий таъсирлар чўкма ҳосил бўлишини тезлаштиради.

Чўкма ҳосил қилингач, унинг хоссаларини ўрганилади.

1. Энг аввал унинг кристалл тузилишга эга эканлиги аниқланади. Бунинг учун пробирка оғзи ёпиб тўнкарилади ва унинг тагига ҳамда деворларига ёпишиб қолган KHC₄H₄O₆ кристаллари кўздан кечирилади. Пробирка шундай ушланганда аморф (ҳамда жуда майда кристалл тузилишли) чў

кмалар унинг деворларидан кўчиб чиқади.

2. Чўкмага кислота ва ишқорлар таъсир этиш - этмаслиги текширилиб кўрилади. Бунинг учун, пробиркадаги суюқликни чайқатиб туриб, лойқа суюқликдан томчи пластинкасининг учта чуқурчасига (ёки учта пробиркага) бир томчидан солинади. Улардан бирига бир томчи кучли кислота (HCl, HNO₃ ёки H₂SO₄), иккинчисига бир томчи ишқор (NaOH ёки KOH) ва учинчисига бир томчи сирка кислота таъсир эттирилади. Охиргисидан бошқа барча ҳолларда чўкма эрийди. Бунда бўладиган реакциялар қуйидаги тенгламалар билан ифодаланиши мумкин:
KHC₄H₄O₆↓ + H⁺ → H₂C₄H₄O₆ + K⁺

KHC₄H₄O₆↓ + OH^- → С₄Н₄О₆^2- + H₂O + K⁺

3. Чўкманинг қолган қисмига икки томчи дистилланган сув қўшилади ва пробиркадаги суюқликни шиша таёқча билан аралаштириб туриб, сув ҳаммомида иситилади. Бунда ҳам чўкма эрийди. Демак, KC₄H₄O₆ нинг эрувчанлиги температура кўтарилиши билан ортар экан.

Шундай қилиб, KHC₄H₄O₆ чўкмаси оқ кристалл модда бўлиб, иссиқ сувда, кучли кислоталарда ва ишқорларда эрийди, лекин кучсиз кислота бўлган сирка кислотада эримайди. Шуни ҳам айтиш керакки, KHC₄H₄O₆ кўп миқдордаги совуқ сувда ҳам эрийди, шунинг учун унинг реакцияси унча сезилувчан эмас (суюлтириш чегараси 1:1000).

Чўкманинг бу хоссалари реакцияни қандай шароитда ўтказиш кераклигини белгилаб беради. Чунончи, KHC₄H₄O₆ чўкмаси иссиқ эритмадан ҳамда кучли кислотали ва кучли ишқорий муҳитдаги эритмадан ҳосил бўлмайди. Бунга ишонч ҳосил қилиш учун 2 - 3 томчи калий тузи эритмасига бир неча томчи кучли кислота ёки ишқор қўшингда, ҳосил бўлган эритмадан К⁺ ионини топиб кўринг. Уни топиб бўлармикан?

Эритмада К⁺ ионининг конценратцияси оз бўлса ҳам KHC₄H₄O₆ чўкма ҳосил бўлмаслиги мумкин.

Ўтказилган ҳамма тажрибалардан NaHC₄H₄O₆ ёрдамида К⁺ катионини топиш шароитлари қуйидагича бўлади, деган хулоса чиқариш мумкин:

1. 
   эритмада К⁺ ионининг концентрацияси етарли даражада юқори бўлиши;
   
2. 
   реакциянинг совуқда ўтказилиши;
   
3. 
   эритма кучсиз кислотали ёки нейтрал (рН = 4 - 7) бўлиши.
   

Анализ вақтида реакция борадиган шароитни талабанинг ўзи яратишга тўғри келадиган ҳоллар ҳам бўлади. Агар эритма жуда суюлтирилган бўлса, уни буғлатиб концентрланади. Агар эритма кислотали ёки ишқорий бўлса, уни pH керакли қийматга келгунга қадар нейтралланади. Ишқорий эритмаларни лабораториядаги исталган кислота билан, яхшиси сирка кислота билан нейтраллаш керак, чунки унинг ортиқча миқдори KHC₄H₄O₆ чўкманинг тушишига халақит бермайди. Кучли кислотали эритмаларни NaOH билан нейтраллаш мумкин-у, лекин KOH билан қатъиян мумкин эмас, чунки бунда топишимиз керак бўлган ионни эритмага киритиб қўйган бўламиз. NaOH нинг ўрнига натрий ацетат CH₃COONa дан фойдаланиш қулай. Натрий ацетат текширилаётган эритмадаги кучли кислота билан реакцияга киришиб кучсиз сирка кислотани ҳосил қилади:
CH₃COO^- + H⁺ ↔ CH₃COOH
Агар эритмага натрий ацетатдан бироз ортиқроқ қўшилса, pH = 5 бўлган ацетатли буфер аралашма ҳосил бўлади. Бундай муҳитда KHC₄H₄O₆ тўлиқ кўчади. Текшириладиган ишқорий эритмага бир оз ортиқроқ соф сирка кислота қўшилса ҳам ацетатли буфер аралашма ҳосил бўлади.

Юқорида айтиб ўтилдики, К⁺ ионига реактив қилиб, NaHC₄H₄O₆ ўрнига вино кислотадан фойдаланиш мумкин, чунки унинг биринчи босқич диссоциясида К⁺ чўктирувчи HC₄H_4 ионлари ҳосил бўлади.

H₂C₄H₄O₆ ↔ H⁺ + HC₄H_4
Лекин бунда кучли кислота ҳосил бўлади, масалан:
K⁺ + H₂ C₄H₄O₆ ↔ KHC₄H₄O₆↓ + H⁺
Бу кислота реакцияни қайтар қилиб қўяди. Шунинг учун реакция қилишда текшириладиган эритмага тегишли реактивдан ташқари, кислота билан реакцияга киришиб, ацетатли буфер аралашма ҳосил қиладиган натрий ацетат ҳам қўшиш керак бўлади.