معايرات تفاعلات الترسيب Precipitation Reaction

[حسن كيماوي]

السلام ورحمة الله وبركاته:
أعضاء المنتدى المحترمين حياكم الله جميعاً وهلا فيك
أقدم لكم هذا الموضوع المتواضع عن معايرات تفاعلات الترسيب
معايرات الترسيب :
هي المعايرات التي تحدث لتفاعلات الأيونات في المحلول لتكون أملاح عديمة أو شحيحة الذوبان.

معظم تجارب التحليل الحجمي في تفاعلات الترسيب يتجري باستخدام نترات الفضة.
نترات الفضة النقية درجة نقاوتها 99.9% ويمكن تحضير محاليل قياسية أولية منها بالوزن مباشرة , أما إذا استخدمت نترات الفضة العادية فيمكن معايرتها بواسطة محلول كلوريد الصوديوم النقي.
يجب حفظ محاليل الفضة النقية في زجاجات بنية أو زرقاء اللون أو في زجاجة غطي سطحها بطبقة سوداء حتى لا تنحل الفضة.
الكشف عن نقطة التكافؤ في تفاعلات الترسيب :
1) تكوين راسب ملون (طريقة مور) MOhr's Method
يتم باستخدام كرومات البوتاسيوم كدليل.
فعند إضافة نترات الفضة إلى محلول يحتوي أيونات الكلوريد المضاف إليه نقطتين أو ثلاثة من محلول كرومات البوتاسيوم . فإن أيون الفضة يتفاعل مع أيون الكلوريد مكوناً راسباً أبيضاً من كلوريد الفضة , ويتفاعل مع أيون الكرومات مكوناً راسباً أحمراً من كرومات الفضة كما في المعادلات التالية :

ولكن كلوريد الفضة أقل ذوباناً من كرومات الفضة. وعلى هذا فكلوريد الفضة يترسب أولاً. وعند نقطة التكافؤ اي عندما يترسب كل الكلوريد في صورة كلوريد الفضة فإن الزيادة من محلول نترات الفضة (عند إضافة قطرة أخرى منه) تتفاعل مع أيون الكرومات مكونة كرومات الفضة ويتلون المحلول باللون الأحمر أو البني الباهت.
هذه الطريقة لا تستخدم إلا في حالة المحاليل المتعادلة نظراً لأن كرومات الفضة تذوب في الأحماض .
كما أن الوسط القلوي يؤدي إلى ترسيب هيدروكسيد الفضة قبل كرومات الفضة علاوة على أن الراسب الذي يتكون من أكسيد الفضة بالإضافة إلى كلوريد الفضة يؤدي إلى نتائج خاطئة في كلتا الحالتين.
2) تكوين مركب ذائب ملون (طريقة فولهارد) Volhard's Method
تستخدم هذه الطريقة في تقدير الكلوريدات في وسط حمضي وفيها يضاف إلى المحلول زيادة من محلول قياسي من ثيوسيانات البوتاسيوم (KCNS) أو الأمونيوم (NH4CNS) مع استخدام محلول شب الحديديك كدليل , فبإضافة محلول ثيوسيانات البوتاسيوم إلى نترات الفضة في وجود دليل يتكون راسب أبيض من ثيوسيانات الفضة كما يلي :


وعند نقطة التكافؤ بعد ترسيب الفضة تتفاعل أقل زيادة من الثيوسيانات مع أيون الحديديك المستخدم كدليل ويتكون مركب ذائب ذو لون أحمر من ثيوسينات الحديديك التي تتميز بلونها الأحمر الدموي كما يلي :


وفي هذه الطريقة تضاف الثيوسيانات من السحاحة إلى نترات الفضة في الدورق المخروطي وليس العكس.
وتستخدم هذه الطريقة في تقدير الكلوريدات والبروميدات واليوديدات في المحاليل الحمضية , وفي هذه الحالة يضاف مقدار فائض من محلول قياسي من نترات الفضة إلى المحلول المحتوي على أيون الهاليد , ثم تحلل الزيادة من النترات بواسطة محلول قياسي من الثيوسيانات (البوتاسيوم أو الأمونيوم) ولقد أوصى في هذه التقديرات بترشيح كلوريد الفضة المترسبة وذلك لاحتمال تفاعله مع ثيوسيانات الفضة الأقل ذوباناً ويحدث هذا التفاعل قبل أن يتم التفاعل بين الثيوسيانات وأيون الحديديك .
إلا أنه يمكن إجراء المعايرة حال وجود الراسب إذا غلى المحلول لتجليط كلوريد الفضة وذلك لإضعاف قابليته للتفاعل .
كما يمكن استخدام النيتروجين الذي يحيط دقائق الراسب بطبقة عازلة تمنعه من التفاعل مع الثيوسيانات المضافة.
3) طريقة أدلة الامتزاز Adsorption Indicators (طريقة فاجان) Fajan's Method
أدلة الامتزاز عبارة عن أصباغ عضوية Organic Dyes تمتز عند نقطة التكافؤ على سطح الراسب فتكسبه لوناً مميزا ومن أمثلتها دليل الفلورسين Fluoresein فعند إضافة نترات الفضة إلى محلول كلوريد الصوديوم مثلاً في وجود الفلورسين فإن كلوريد الفضة المتكون يظل أبيض اللون حتى نقطة التكافؤ وعندها يصبح لون الراسب مشوباً بحمرة خفيفة , أي أن التغير في اللون يحدث على سطح الراسب نفسه وليس في المحلول.
وترجع عملية الامتزاز إلى الخواص الفردية لكلوريد الفضة المتكون عند نقطة النهاية للمعايرة ولاتحدث عملية الامتزاز إلا بعد نقطة النهاية حيث تحمل أيونات الدليل شحنة مخالفة لشحنة الراسب الفردي.
أدلة الإمتزاز إما قاعدية أو حمضية كما يلي :

1) أصباغ حمضية مثل الفلورسين , الأيوسين.

2) أصباغ قاعدية مثل الرودامين.
فالدقيقة الغروية من كلوريد الفضة تكون عادة محاطة بطبقة من أيونات الفضة مكونة طبقة ابتدائية وهذه الطبقة تجذب إليها أيونات سالبة التكهرب مثل أيونات النترات لتكوين الطبقة الثانوية وهذه الأيونات الأخرى هي التي يحل محلها أيونات الدليل بعد انتهاء الترسيب , أي بعد نقطة النهاية ومن الواضح أن لون الدليل في المحلول يخالف لونه في حالة الامتزاز.
4) طريقة التعكير Turbidity's Method
تتحد نقطة التعادل في هذه الطريقة بحدوث تعكير بعد نقطة النهاية مباشرة.
ومن أمثلتها معايرة محلول سيانيد البوتاسيوم بمحلول نترات الفضة.
وعند إضافة نترات الفضة إلى محلول سيانيد قلوي يتكون متراكب شديد الثبات يسمى أرجنتو سيانيد القلوي . وهذا المتراكب يتكون نتيجة لذوبان سيانيد الفضة المتكون أولاً في زيادة من سيانيد القلوي كما يلي :


ولكن سيانيد الفضة المتكون لا يترسب مادامت هناك زيادة من سيانيد البوتاسيوم إذا أنه يذوب كما يلي :


هذا ولما كان التفاعل يشتمل على إضافة نترات الفضة إلى محلول سيانيد البوتاسيوم فإن المتراكب يتكون في الحال ولا يحدث أي راسب .
وعندما يتم التفاعل السابق , أي عند الوصول إلى نقطة التكافؤ فإن إضافة زيادة من محلول نترات الفضة تنتج راسباً أبيضاً من سيانيد الفضة ويتعكر المحلول تعكيراً خفيفاً كما يلي :


وهكذا تتميز نقطة التعادل بظهور التعكير , وتنحصر الصعوبة الوحيدة في كيفية الحصول على نقطة التعادل بالدقة والسهولة المطلوبين.
إلا أنه يمكن التغلب على هذه الصعوبة بإضافة محلول النشادر الذي يذوب فيه سيانيد الفضة كما يلي :

وإذا اضيف قليل من يوديد البوتاسيوم فإن الفضة عديمة الذوبان في محلول النشادر تتفاعل مع اليوديد ويتعكر المحلول بلون أصفر باهت لتكوين يوديد الفضة عديم الذوبان
وبالله التوفيق

بارك الله فيك استاذ حسن على هذه المواضيع الرائعة اللي تقدمها

موضوع رااائع كالعادة ومميز

وان شاء الله يفيد الطلاب

لان طرق المعايراات اللي ذكرتها في الموضوع يدرسونها الطلاب في شبتر كامل في منهج chem210

ان شاء الله يكون شرحك تبسيطي لهم


شكرا لك

[توفيق ابوراوى]

بارك الله فيك على هذه المعلومات القيمة

[soussou samo]

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك ... لك مني أجمل تحية .