Reja: Birinchi guruh kationlarining sifat reaksiyalari

Kation va anionlarni aniqlash usullari
Reja:

1. Birinchi guruh kationlarining sifat reaksiyalari

2. Kationlarning II – analitik guruhiga umumiy tavsifnoma

3. Kationlarning III – analitik guruhiga umumiy tavsifnoma

4. Kationlarning IV – analitik guruhiga umumiy tavsifnoma

5. Kationlarning V – analitik guruhiga umumiy tavsifnoma

6. I – III guruh anionlarining sifat reaksiyalari

7. Tarkibi noma'lum moddani tahlili

1Birinchi guruh kationlarining sifat reaksiyalari

Birinchi analitik guruh kationlariga NH₄⁺, Na⁺, K⁺, Li⁺, Rb⁺, Cs⁺, Fr⁺,
Mg²⁺ ionlari kiradi. Bu ionlarning umumiy guruh reagenti yo`q. NH<sub>4</sub><sup>+</sup>,
K<sup>+</sup>, Rb<sup>+</sup>, Cs<sup>+</sup>, Fr<sup>+-</sup>lar uchun mos bo`lgan ko`pgina reagentlar bilan Na<sup>+</sup>, Li<sup>+</sup>, Mg<sup>2+</sup> ionlari reaksiyalarga kirishmaydi. Shuning uchun birinchi analitik guruh kationlari ikkita guruhchaga bo`linadi, ya’ni Na₃[Co(NO₂)₆], NaHC₄H₄O₆ va H₂[PtCl₆] kabi reaktivlar bilan cho`kma beruvchi NH<sub>4</sub><sup>+</sup>, K<sup>+</sup>, Rb<sup>+</sup>, Cs<sup>+</sup> ionlar (1) va umumiy reagenti bo`lmagan Na⁺, Li⁺, Mg²⁺ ionlari (2) kiradi.
Birinchi analitik guruh kationlarining ko`pgina birikmalari suvda yaxshi eriydi va rangsiz eritmalar hosil qiladi. Rangli eritmadagi birikmalariga xromatni (sariq), bixromatni (sarg`ish qizil), manganatni (yashil), permanaganatni (binafsha rang), ferrosianatlarni ( sariq va qizil) va geksakobaltlarni (sariq) kiritish mumkin.
Birinchi guruh kationlarining NH₄⁺dan boshqa barchasi oksidlovchilar va qaytaruvchilar ta’siriga chidamli, NH₄⁺ esa oksidlanish xossasiga ega. Ushbu kitobda birinchi analitik guruh kationlariga xos reaksiyalar laboratoriyada bajarilishi mumkin bo’lgan ionlargagina berilgan(1-jadval)

Birinchi analitik guruh kationlariga xos xususiy reaksiyalar

Ion	Reagent	Reaksiyaning molekular va ionli tenglamasi	Ilova
Na+	KH2SbO4	NаС1+КН2SbО4= NаН2SbО4+КС1 Nа^++Н2SbО4^-= NаН2SbО4	oq kristall cho’kma NaOH qo’shilgan da cho’kma eriydi
Na+	UO2(CH3COO)2	NаС1+СН3СООН+UО2(СН3СОО)2= NаСН3СООUО2(СН3СОО)2+НС1	sariq tusli tetraedr qirrali cho’kma hosil bo’ladi.

K+	NaHC4H4O6 yoki vino kislotasi [H2C4H4O6 + CH3COONa]	K^+ ionlarining analitik reaksiyalari KCl+NaHC4H4O6=↓KHC4H4O6+NaCl K^++ Cl^-+ Na^+ + HC4H4O6^- = ↓ KHC4H4O6 + Na^+ + Cl^- K^++ HC4H4O6^- = ↓ KHC4H4O6	pH=7, past haroratda probirka devori shisha tayoqcha bilan ishqalangand a oq kristall cho’kma hosil bo’ladi
K^+	Na3[Co(NO2)6]	2KCl + Na3[Co(NO2)6]= ↓K2Na[Co(NO2)6]+2NaCl 2K^++2Cl^-+2Na^++ Na^+[Co(NO2)6]^-3 = ↓K2Na[Co(NO2)6] + 2Na^+ + 2Cl^-2K^++Na^+[Co(NO2)6]^-3 = ↓ K2Na[Co(NO2)6]	pH=7, sariq cho’kma, kuchli kislotalarda eriydi
K^+		Alangani bo’yashi	Och binafsha
Li^+	Na2HPO4	Li ionlarining analitik reaksiyalari 3LiCl+Na2HPO4=Li3PO4↓+2NaCl+HCl 3Li^++3Cl^-+2Na^++HPO4^2-=Li3PO4↓ + 2Na^+ + 2Cl^- + H^+ + Cl^- 3Li^+ + HPO4^2- = Li3PO4↓ + H^-	pH ≥ 7, och sariq cho’kma, kuchli kislotalarda eriydi
Li^+	Na2CO3	2LiNO3 + Na2CO3 = Li2CO3↓ + 2NaNO3 2Li^+ + 2NO3+2Na^++CO3^2- = Li2CO3 + 2Na^++ 2NO3- 2Li^+ + CO3^2- = Li2CO3↓	pH ≥ 7, oq kristall cho’kma, kislotada eriydi
NH4+	Nessler reaktivi	NH4^+ ionlarining analitik reaksiyalari Hg NH4Cl+2K2[HgI4]+4KOH=↓ O{ }NH2 I+ Hg +7KI+KCl+3H2O Hg NH4^++2[HgI4]^2- + 4OH^- =↓O{ }NH2I+ Hg +7I^-+3H2O	Sariq- qo’ng’ir cho’kma, Nessler reaktivi ortiqcha olinadi, chunki cho’kma ammoniy tuzlarida eriydi
NH4+	KOH	NH4Cl+ KOH=KCl+ NH4OH NH4^++ Cl^- + K^+ + OH^- = K^+ + Cl^- + NH4OH t^o NH4OH = NH3↑ + H2O	T^0C va pH>7 da ajralib chiqqan NH3 ning hididan, namlangan indikator rangining o’zgarishi dan bilish mumkin
Mg2+	Na2HPO4	Mg^2+ ionlarining analitik reaksiyalari MgCl2+ Na2HPO4+ NH4OH=↓MgNH4PO4+2NaCl+H2O Mg^2++ 2Cl^- + 2Na^+ + HPO4^2- + NH4OH = =↓MgNH4PO4 + 2Na^++ 2Cl^- + H2O Mg^2++ HPO4^2- + NH4 ^+=↓MgNH4PO4	Oq cho’kma, mineral kislotalarda eriydi
Mg^2+	NaOH (KOH)	MgCl2+2NaOH=↓Mg(OH)2+2NaCl Mg^2+ + 2Cl^- + 2Na^+ +2 OH^- = ↓Mg(OH)2 + 2Na^+ + 2Cl^- Mg^2+ + 2OH^- = ↓Mg(OH)2	Oq amorf cho’kma, mineral kislotalarda va ammoniy tuzlarida eriydi
Mg^2+	Na2CO3 yoki K2CO3	2MgC12+2Na2CO3+ H2O= (MgOH)2CO3+CO2+4NaCl 2Mg^2++2CO3^2-+ H2O= (MgOH)2CO3+CO2	Kislotalarda va ammoniy tuzlarida eriydigan oq cho’kma hosil bo’ladi.

2. Kationlarning II – analitik guruhiga umumiy tavsifnoma

Ikkinchi guruh kationlariga Ba^2+, Ca²⁺ va Sr²⁺ ionlari kiradi. Bu kationlarning karbonatlari suvda erimaydi, kislotalarda yaxshi eriydi. Ana shuning uchun (NH₄)₂CO₃ guruh reagenti hisoblanadi. BaS, CaS va SrS sulfidlar suvda yaxshi eriydi, shu xossasiga asoslanib II — guruh kationlari sulfidlarini, suvda erimaydigan III —V guruq kationlaridan ajratish mumkin. Ba²⁺, Ca²⁺ va Sr²⁺ ionlari rangsiz kationlardir. Kislotali tuproqda Сa²⁺ ionlari Н⁺ ionlariga, sho’rxok tuproqlarda esa Na⁺ kationlariga almashgan bo’ladi. Kislotali tuproqlarga CaCO₃, sho’rxok tuproqlarga esa CaSO₄•H₂O gips qo’shiladi. Tarkibida kalsiy va fosfor bo’lgan birikmalar qishloq xo’jaligida o’g’it sifatida ishlatiladi.
Ca₃(PO₄)₂+2CaSO₄ — fosfat tolqoni.
Ca(H₂PO₄)₂ +2CaSO₄ — oddiy superfosfat.
Ca(H₂PO₄)₂ — qo’sh superfosfat.
CaHPO₄•2H ₂O —pretsipitat.
CaСN₂ — defoliant.
Ca(NO₃)₂ — kalsiyli selitra.
BaC1₂ va BaCO₃ zaharli ximikatlar sifatida ishlatiladi.
Guruh reagentini ta’siri. Ba²⁺, Ca²⁺ va Sr²⁺ kationlari guruh reagenti (NH₄)₂CO₃ ta'siridan suvda erimaydigan, lekin kislotalarda eriydigan karbonatlar holida cho’kadi. СаC1₂+(NH₄)₂СОз= CaCO₃+2NH₄Cl

2+ 2- = СаСО₃
Са +СО₃
Bа²⁺+СО₃^2- = BаСО₃
Sr²⁺+СО₃^2- = SrСО₃
Guruh reagenti bilan II—guruh kationlarini cho’ktirishda quyidagilarga e'tibor berish kerak.

1. 
   Guruh reagenti suv ta'siridan gidrolizlanadi bu jarayonni to’xtatish uchun Le —Shatele qoidasiga muvofiq eritmaga NH₄OH qo’shish kerak.
   

(NH₄)₂CO₃+HOH = NH₄HCO₃+NH₄OH
NH₄OH qo’shilganda muvozanat o’ngdan chapga siljiydi.

2. 
   Ammoniy karbonat qisman ammoniy karbaminatga aylanishi mumkin, uni yo’qotish uchun reaksiyani 70 — 80°C olib borish kerak.
   

(NH4)2CO3 =NH2COONH4+H2O

3. 
   Ammoniy gidroksid qo’shilganda, erkin kislotalar neytrallanadi, natijada muhit ishqoriy bo’lib Mg²⁺ asosli tuz hosil qilib cho’kmaga tushadi. Eritmaga NH₄C1 eritmasidan qo’shilsa muvozanat chapga siljiydi.
   

2MgCl₂+2(NH₄)₂CO₃+H₂O = [Mg(OH)]₂CO₃+2NH₄Cl+CO₂
Demak II — guruh kationlarini (NH₄)₂CO₃ ta'sirida NH₄OH+NH₄Cl- li bufer eritma ta'sirida (pH=9,2) va eritmani 70—80°C gacha suv xammomida qizdirish yo’li bilan cho’ktirish lozim.

Ikkinchi analitik guruh kationlariga xos xususiy reaksiyalar

Ion	Reagent	Reaksiyalarning molekulyar va ionli tenglamasi	Ilova
Ba2+	K2Cr2O7 CH3COONa	2BaCl2+K2CrO4+H2O=↓BaCrO4+2KCl+2HCl 2Ba^2++4Cl^-+2K^++Cr2O7^2-+H2O= ↓BaCrO4+2K^++2Cl^-+2H^++2Cl^- 2Ba^2++Cr2O7^2-+H2O=↓BaCrO4+2H^+	pH=5, sariq cho’kma, kuchli kislotalarda eriydi
Ba^2+	Nа2SО4	ВаС12+Nа2SО4= ВаSО4+2NаС1 Ва^2++SО4^2-= ВаSО4	oq cho’kma hosil bo’ladi
Ba^2+	Na2HPO4	ВаC12+Na2HPO4 = ВаHPO4+2NaC1 Ва^2++HPO4^2- = ВаHPO4	HNO3 da eriydigan oq cho’kma hosil bo’ladi.
Ba2+		Alangani bo’yashi	Sarg’ish yashil rang
Ca2+	(NH4)2C2O4	CaCl2+(NH4)2C2O4 =↓CaC2O4+2NH4Cl Ca2++2Cl-+2NH4++C2O42-=↓CaC2O4+2NH4++2Cl- Ca2++C2O42-=↓CaC2O4	Oq cho’kma, mineral kislotalarda eriydi
Ca2+	K4[Fe(CN)6] (NH4OH+ NH4Cl)	CaCl2+K4[Fe(CN)6]+2NH4Cl= ↓Ca(NH4)2[Fe(CN)6]+4KCl Ca^2++2Cl^-+4K^++[Fe(CN)6]^4+2NH4^++2Cl^- =↓Ca(NH4)2[Fe(CN)6] +K^++Cl^- Ca^2++[Fe(CN)6]^4+2NH4^++=↓Ca(NH4)2[Fe(CN)6]	Oq kristall cho’kma sirka kislotada erimaydi
Ca^2+	Н2SО4	СаС12+Н2SО4= СаSО4+2НС1 Са^2++SО4^2-= СаSО4	oq cho’kma hosil bo’ladi.
Ca2+		Alangani b o’yashi	Qizg’ish rangli
Sr2+	CaSO4 (gipsli suv)	SrCl2+CaSO4=↓SrSO4+CaCl2 Sr^2++2Cl^-+Ca^2++SO4=↓SrSO4+Ca^2++2Cl^- Sr^2++SO4=↓SrSO4 Sr^2+kationi xuddi Ba^2+ kationi singari, SO4^2- ioni bilan, С2O4^2- ioni bilan va HPO4^2- ioni bilan oq cho’kma SrSO4, SrС2O4 va SrHPO4 larni hosil qiladi.	SrSO4 ning Ek ni kichik bo’lganligi uchun gipsli suvda Sr^2+ cho’kmaga tushadi.

So’rovlar uchun savollar

1. 
   Sifat va miqdor tahlilining vazifalari nimalardan iborat?
   
2. 
   Analitik kimyo fanini qishloq xo’jaligidagi ahamiyati nimalardan iborat.
   
3. 
   Sifat tahlili usullarini tavsiflab bering?
   
4. 
   Analitik reaksiyalarni o’tkazish usullarini tavsiflab bering?
   
5. 
   Kationlarni guruhlarga bo’linishi nimalarga asoslangan?
   
6. 
   Sulfidli sinflarga bo’linilishi mohiyati nimadan iborat?
   
7. 
   Birincha guruh kationlarining qishloq xo’jaligida ishlatilishi nimaga asoslangan?
   
8. 
   Ammoniy kationi qaysi reaktiv ta'siridan qizil—qo’ng’ir cho’kmani hosil qiladi?
   
9. 
   Kaliy kationi natriy gidrotartorat ta'sirida qanday cho’kma hosil qiladi?
   
10. 
    (NH₄)₂CO₃ va (NH₄)₃PO₄ tuzlari parchalanganda qanday moddalar hosil bo’ladi?
    
11. 
    Nessler reaktivini kimyoviy formulasini yozing?
    
12. 
    Qaysi reaktiv yordamida Mg²⁺ ikkinchi guruh kationlaridan ajratiladi?
    
13. 
    Qachon cho’kma hosil bo’lishi mumkin bo’ladi?
    
14. 
    Qaysi vaqtgacha cho’kish jarayoni davom etadi?
    
15. 
    Qanday sharoitlarda qiyin eruvchi elektrolitning eruvchanligi pasayadi?
    
16. 
    AgBr, RbJ₂ ning eruvchanligini kamaytirish uchun qanday eritma qo’shish kerak?
    
17. 
    Bariy kationi uchun mos reaktivda qanday cho’kma hosil bo’ladi?
    
18. 
    Kalsiy kationini sulfat ioni bilan cho’ktirishda, qaysi ionni konsentratsiyasi yuqoriroq bo’lishi kerak?
    
19. 
    Kalsiy ionlarini ochish uchun qaysi reaktiv yaxshi?
    
20. 
    Magniy ionlarini ochish uchun mos reaktivni ayting?
    
21. 
    Ba²⁺ ionlarini Mg²⁺ ionlaridan qanday ajratish mumkin?
    
22. 
    Ikkinchi guruh kationlarining qaysi birikmalari qishloq xo’jaligida ishlatiladi?
    
23. 
    Nima uchun bariy kationini kaliy bixromat bilan cho’ktirishda CH₃COONa qo’shiladi?
    
24. 
    Nima sababdan Ag₂SrO₄ cho’kmaga KC1 qo’shilsa cho’kma AgC1 ga aylanadi?
    

3. Kationlarning III – analitik guruhiga umumiy tavsifnoma

III analitik guruh kationlariga A1³⁺, Сr³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺ va Co²⁺ kationlari kiradi. Ularning ko’pchiligi rangli kationlardir. III guruh kationlarining sulfidlari suvda erimaydi, lekin mineral kislotalarda eriydi. (NH₄)₂S III guruh kationlari uchun guruh reagenti hisoblanadi. A1³⁺ va Cr³⁺ ionlarning sulfidlari gidrolizlanib A1(OH)₃ va Сr (OH)₃ holida cho’kma, qolgan kationlar esa (NH₄)₂S ta'siridan sulfidlar holida cho’kadi.
III guruh kationlarining ikki guruhchaga ajratilishining asosiy sababi shundaki kationlardan A1³⁺, Сr ³⁺, Fe³⁺ NH₄Cl-li muhitda NH₄OH ta'sirlanib A1(OH)₃, Сr(OH)₃, Fe(OH)₃ oq iviqlar ko’rinishda cho’kmaga tushadi.
Ikkinchi guruhchaga Fe²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ kationlari kiradi. Ular kuchsiz ishqoriy muhitda (NH₄)₂S ta'siridan sulfidlar xolida cho’kmaga tushadi.
Uchinchi guruh kationlari uchun muhim bir xossa — oksidlanish darajalarining o’zgarishi. Ularning bu xossalaridan foydalanib ham ayrim kationlarni ochish mumkin. Masalan:
2MnSO₄+ 5NaBiO₃+ 16HNO₃ =
2HMnO₄+5NaNO₃+5Bi(NO₃)₃+2Na₂SO₄+7H₂O
Mn⁺² ———> Mn⁺⁷ |5 | 2 oksidlanish
Bi⁺⁵—+2e—> Bi⁺³ | 2 | 5 qaytarilish
2Mn²⁺ + 5NaBiO₃ + 14H⁺ = 2MnO₄^-+5Bi³⁺ + 5Na⁺ + 7H₂O
Kompleks birikmalarning hosil bo’lish reaksiyalaridan, uchinchi guruh kationlari uchun sezgir va xususiy reaksiyalar sifatida foydalanish mumkin. Masalan: Fe²⁺ ionini turnbul ko’ki Fe₃[Fe(CN)₆]₂, Fe³⁺ ionini berlin lazuri Fe₄[Fe(CN)₆]₃ kompleks tuzlari ko’rinishida aniqlanadi.
Muhiti pH= 5 - 5,5 dan kichik bo’lgan bo’z tuproqlarda ko’p miqdorda A1³⁺ kationi bo’ladi. Ko’pgina madaniy o’simliklar ana shunday tuproqlarda sust o’sadi, chunki alyuminiy tuzlarining gidrolizlanishi sababli, tuproq eritmasida H⁺ ionlar ortib ketadi. Temir ionlari o’simlik to’qimalarida mavjuddir. Agar tuproqda temir ionlari kam bo’lsa xloroz kasalligi vujudga keladi, ya'niy o’simliklardagi xlorofill zarrachalari kam bo’lib, barglarning yashil rangi yo’qoladi.
Marganets, rux, nikel, kobalt va xrom mikroelementlar jumlasiga kirib, o’simliklar normal o’sishiga, meva berishiga, hosildorlikka katta ta'sir ko’rsatadi.