Talahanayan 3 pagtukoy ng mga ion. Qualitative na pagpapasiya ng mga ion ng mga inorganic na sangkap

Ang isang particle na naglalaman ng ibang bilang ng mga proton at electron ay tinatawag na ion. Kung mayroong higit pang mga proton, ang ion ay nakakakuha ng isang positibong singil at nagiging isang kation. Ang mga ion na may negatibong singil (ang mga electron ay nangingibabaw) ay tinatawag na mga anion.

Pangkalahatang paglalarawan

Sa unang pagkakataon sa kimika, ang konsepto ng "ion" ay lumitaw noong 1834 salamat sa mga eksperimento ni Michael Faraday. Pinag-aralan ng siyentipiko ang electrical conductivity ng mga may tubig na solusyon ng mga acid, salts, alkalis. Iminungkahi niya na ang kakayahang magsagawa ng kuryente ay dahil sa paggalaw sa isang solusyon ng mga sisingilin na mga particle - ions.

Ang mga molekula ay may kakayahang mabulok sa mga ion - mga atomo na may kakulangan o labis sa isang elektron. Ang proseso ng pagkabulok ay tinatawag na electrolytic dissociation, at ang nagresultang solusyon o pagtunaw ay tinatawag na electrolyte. Kung ang isang elektrod ay nahuhulog sa isang electrolyte solution, ang mga cation ay magsisimulang lumipat sa cathode - ang negatibong poste, mga anion - sa anode - ang positibong poste. Ipinapaliwanag nito ang electrical conductivity ng electrolytes.

kanin. 1. Ang paggalaw ng mga ions sa ilalim ng pagkilos ng elektrod.

Sa mga solusyon o natutunaw, ang mga ion ay nabuo sa ilalim ng pagkilos ng mga molekula ng tubig o mataas na temperatura.

Istruktura

Ang mga ion ay binubuo ng isang nucleus at mga electron na gumagalaw sa paligid. Ang nucleus ay nabuo sa pamamagitan ng positibong sisingilin na mga particle (proton) at neutral na mga particle (neutrons). Ang bilang ng mga proton ay tumutugma sa ordinal na numero ng elemento. Ang bilang ng mga neutron ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng kamag-anak na atomic mass at ang bilang ng mga proton.

Ang mga electron ay matatagpuan sa mga antas ng enerhiya. Ang bilang ng mga antas ay tumutugma sa panahon kung saan matatagpuan ang elemento. Sa panlabas na antas ng enerhiya, may mga valence electron na maaaring makipag-ugnayan sa ibang mga atomo. Kapag ang mga valence electron ay naibigay, ang atom ay nagiging isang cation; kapag ang isang karagdagang electron ay idinagdag, ito ay nagiging isang anion.

Halimbawa, kung ang isa pang electron ay nakakabit sa isang chlorine atom, ito ay magiging isang negatibong sisingilin na ion - isang anion. At kung ang isang elektron ay kinuha mula sa isang sodium atom, ito ay magiging isang positibong sisingilin na ion - isang kation, dahil ang bilang ng mga proton ay magiging higit pa sa mga negatibong electron.

Ang mga cation sa mga equation ay minarkahan ng plus, at ang mga anion ay minarkahan ng minus. Halimbawa, Fe 2+, Al 3+, Na +, F -, Cl -. Ang bilang ay nangangahulugan kung gaano karaming mga electron ang ibinigay o natanggap ng atom, na nagiging isang ion, i.e. nagpapakita ng estado ng oksihenasyon. Ang bilang ng mga cation o anion ay maaaring tingnan mula sa talahanayan ng solubility ng mga sangkap.

kanin. 2. Talaan ng solubility.

Pag-uuri

Ang mga ion ay nahahati sa dalawang pangkat:

• simple o monoatomic - naglalaman ng isang core, i.e. binubuo ng isang atom ng bagay;
• kumplikado o polyatomic - naglalaman ng hindi bababa sa dalawang core, i.e. binubuo ng dalawa o higit pang mga atomo ng bagay.

Ang mga simpleng ion ay kinabibilangan ng mga cation at anion ng mga metal at di-metal - Na +, Mg 2+, Cl -. Ang mga kumplikadong ion ay nabuo kapag ang isang ion ay nakakabit sa mga neutral na molekula ng isang sangkap. Halimbawa:

• NH 3 + H + → NH 4 +;
• BF 3 + F - → BF 4 -.

Ang mga cation ay mga ion ng mga metal, hydrogen, ammonium at ilang iba pang mga sangkap. Ang mga anion ay hydroxide ion (OH -), mga ions ng acid residues, non-metal at iba pang mga substance.

Ang ilang mga atomo ay maaaring maging mga kasyon o anion depende sa reaksyon.

Naglalabas din sila ng mga radical ions - mga particle na walang bayad na may kakayahang mag-attach ng mga atom o nakakabit sa mga atom ng iba pang mga substance. Depende sa singil, nahahati sila sa radical kithions at radical anion.

Ang ionic bond ay isang klase ng pagbubuklod ng mga ion. Ang ionic bond ay nangyayari bilang resulta ng electrostatic attraction ng mga anion at cation. Sa kasong ito, ang isang atom na may mas mataas na electronegativity ay umaakit sa isang atom na may mas mababang electronegativity. Ang ionic bond ay nangyayari pangunahin sa pagitan ng metal at non-metal ions. Ang metal ay palaging nagbibigay ng mga electron, i.e. ay isang ahente ng pagbabawas.

kanin. 3. Scheme ng ionic bond.

Ano ang natutunan natin?

Mula sa paksa ng aralin, natutunan natin kung ano ang mga ion. Ang isang atom ay nagiging isang ion kapag ang mga electron ay nahati o nakakabit. Kung mayroong mas kaunting mga electron, ang atom ay nakakakuha ng isang positibong singil dahil sa pamamayani ng mga proton at nagiging isang cation. Habang tumataas ang bilang ng mga electron na may negatibong sisingilin, nagiging anion ang atom. Ang mga ion ay may kakayahang magpadala ng kuryente at kinakailangang naroroon sa mga electrolyte. Ang isang ionic bond ay nangyayari sa pagitan ng mga ion dahil sa electrostatic attraction ng mga negatibo at positibong sisingilin na mga particle.

Subukan ayon sa paksa

Pagtatasa ng ulat

Average na rating: 4.6. Kabuuang mga rating na natanggap: 126.

MAKALITATIBONG REAKSYON SA MGA CATION

Cation

Epekto o reagent

Palatandaan

Li +

apoy

Na +

apoy

Dilaw na paglamlam

K +

apoy

Purple staining

Ca 2+

apoy

Brick red staining

Sr 2+

apoy

Kulay pula ng carmine

VA 2+

S0 4 2-

Pag-ulan ng puting precipitate, hindi matutunaw sa mga acid: Ва 2+ + S0 4 2- BaS0 4

apoy

Kulay dilaw-berde

Cu 2+

Tubig

Ang mga hydrated Cu 2+ ions ay kulay asul

SIYA -

Blue precipitate Сu 2+ + 2ОН - → Сu (OH) 2 ↓

PL 2+

S 2-

Ag +

Cl -

Pag-ulan ng isang puting precipitate; hindi matutunaw sa HNO 3, ngunit natutunaw sa conc.
NH 3 H 2 0:
Ag + + Cl - AgCl

Fe 2+

potassium hexacyanoferrate (III) (red blood salt) K 3

Asul na pag-ulan:
К + + Fe 2+ + 3- KFe 4

3Fe 2+ +2 3- Fe 3 2

SIYA -

Bulky flocculent sediment ng puti (light green) na kulay, nagiging kayumanggi sa hangin bilang resulta ng oksihenasyon ng Fe 2+ + 2ОН - → Fe (OH) 2 ↓

Fe 3+

potassium hexacyanoferrate (II) (dilaw
asin sa dugo)
K 4

Asul na pag-ulan:
К + + Fe 3+ + 4- KFe

4Fe 3+ + 3 4- Fe 4 3

thiocyanate ion
NCS -

Ang hitsura ng isang maliwanag na pulang kulay Fe 3+ + 3NCS - = Fe (NCS) 3

SIYA -

Bulky brown flocculent sediment Fe 3+ + 3ОН - → Fe (OH) 3 ↓

Al 3+

alkali (amphoteric properties ng hydroxide)

Pag-ulan ng isang puting bulk precipitate na natutunaw sa labis na alkali at acid na solusyon Al 3+ + 3OH - → Al (OH) 3 ↓

Zn 2+

SIYA -

Pag-ulan ng puting bulk precipitate natutunaw sa labis na alkali at acid na solusyon Zn 2+ + 2ОН - → Zn (OH) 2 ↓

NH 4 +

alkali, pagpainit

Amonya na amoy: NH 4 + + OH - NH 3 + H 2 0

H +
(acidic na kapaligiran)

Mga tagapagpahiwatig: litmus, methyl orange

pulang paglamlam
pulang paglamlam

MAKALITATIBONG REAKSYON SA ANION

Anion

Reagent

Palatandaan

S0 4 2-

Ba 2+ (mga natutunaw na barium salt)

Pag-ulan ng puting acid-insoluble precipitate:
Ba 2+ + S0 4 2- BaS0 4

N0 3 -

conc. H 2 S O 4 at C

Pagbuo ng isang asul na solusyon na naglalaman ng mga Cu ion 2+ , ebolusyon ng brown gas (NO 2 )
Cu+ 4H N O 3 Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 0

PO 4 3-

ion Ag +

Pag-ulan ng mapusyaw na dilaw na pag-ulan sa isang neutral na medium: ZAg + + P0 4 3- Ag 3 P0 4

CrO 4 2-

ion Ba 2+

Pag-ulan ng dilaw na precipitate, hindi matutunaw sa acetic acid, ngunit natutunaw sa HCI: Ва 2+ + СrO 4 2- BaCr0 4

S 2-

mga ion Pb 2+

Itim na ulan: Pb 2+ + S 2- PbS

H + (mga solusyon sa acid)

Ebolusyon ng gas na may amoy ng bulok na itlog 2H + + S 2- → H 2 S

CO 3 2-

ion H +

Ebolusyon ng gas 2H + + CO 3 2- H 2 0 + CO 2

Ca ion 2+

pag-ulan ng isang puting precipitate, natutunaw sa
mga acid: Ca 2+ + C0 3 2- = CaCO3

SO 3 2-

ion H +

Ang hitsura ng isang katangian na amoy S0 2: 2H + + SO 3 2- H 2 0 + S0 2

S i O 3 2-

ion H +

Pag-ulan ng gelatinous precipitate 2Н + + Si O 3 2- H 2 SiO 3 ↓

F -

Ca ion 2+

Precipitation-white precipitate: Ca 2+ + 2F - CaF 2

Cl -

ion Аg +

Pag-ulan ng isang puting precipitate, hindi matutunaw sa HN03, ngunit natutunaw sa conc. NH 3 H 2 0: Ag + + CI - AgCl
AgCI + 2 (NH 3 H 2 0) + + CI - + 2H 2 O

Br -

ion Аg +

Precipitation ng isang light yellow precipitate insoluble in HN0 3: Ag + + Br - = AgBr ang precipitate ay nagdidilim sa liwanag

ako -

ion Аg +

Pag-ulan ng dilaw na precipitate na hindi matutunaw sa HNO 3 at NH 3 conc .: Ag + + I - AgI ang precipitate ay nagdidilim sa liwanag

SIYA -

(alkaline medium)

mga tagapagpahiwatig: litmus
phenolphthalein

asul na paglamlam,

paglamlam ng raspberry

KAHULUGAN NG ILANG MGA INORGANIC NA SUBSTANS

sangkap

Reagent

Mga palatandaan ng isang reaksyon

CO 2 walang kulay at walang amoy na gas, hindi nakakalason, natutunaw sa tubig

tubig ng apog Ca (OH) 2

Ca (OH) 2 + C0 2 CaCO 3 + H 2 0, CaCO 3 + C0 2 + H 2 0 Ca (HC0 3) 2 Pag-ulan ng isang puting precipitate at ang pagkalusaw nito kapag dumaan sa isang gag. C0 2

barite na tubig Ba (OH) 2

Ba (OH) 2 + C0 2 BaCO 3 + H 2 0, BaCO 3 + C0 2 + H 2 0 Ba (HCO 3) 2 Pag-ulan ng isang puting namuo at ang pagkalusaw nito kapag pumasa sa isang gag. C0 2

KAYA 2 walang kulay na gas, na may masangsang na amoy, nakakalason, natutunaw sa tubig

tubig ng apog Ca (OH) 2

Ca (OH) 2 + S 0 2 CaSO 3 + H 2 0, CaSO 3 + S 0 2 + H 2 0 Ca (HS0 3) 2 Pag-ulan ng isang puting namuo at ang pagkalusaw nito kapag pumasa sa isang gag. S0 2

barite na tubig Ba (OH) 2

Ba (OH) 2 + S0 2 BaSO 3 + H 2 0, BaSO 3 + S0 2 + H 2 0 Ba (HS0 3) 2 Pag-ulan ng isang puting precipitate at ang pagkalusaw nito kapag dumaan sa bar. S0 2

H 2 S gas na walang kulay, na may bulok na amoyitlog, lason, natutunaw sa tubig

Mga natutunaw na asin Pb 2+, Cu 2+, Ag +

Ang mga itim na precipitates ay nabuo, hindi matutunaw sa mga solusyon sa acid, na natutunaw kapag pinainit sa conc. HNO 3 Pb 2+ + H 2 S = PbS + 2H +

Cu 2+ + H 2 S = CuS + 2H +

2Ag + + H 2 S = Ag 2 S + 2H +

NH 3 walang kulay na gas, na may masangsang na amoy, napakahusay na natutunaw sa tubig, nakakalason

Н 2 0, mga tagapagpahiwatig

Ang isang ammonia solution (ammonia water, ammonia) ay nagpapalamlam ng mga indicator: litmus - blue, methyl orange - yellow, phenolphthalein - raspberry.

HCl (gas)

Nabubuo ang puting usok

NH 3 + HCl= NH 4 Cl

O 2 walang kulay at walang amoy na gas, bahagyang natutunaw sa tubig

Umuusok na splinter

Ang isang nagbabagang splinter ay lumiwanag

C + O 2 = CO 2

Karanasan 1. Detection ng sulfate ions

Ibuhos ang 1-2 ml ng sodium sulfate solution sa isang tubo, at 1-2 ml ng potassium sulfate solution sa isa pa. Magdagdag ng barium chloride solution na patak-patak sa magkabilang tubo. Ipaliwanag ang naobserbahan.

Gawin ang mga equation para sa electrolytic dissociation ng mga salt na kinuha at ang equation para sa exchange reaction. Isulat ang kumpleto at pinaikling ionic reaction equation.

Anong mga compound ang maaaring magsilbi bilang isang reagent para sa Ba 2+ barium ions?

Ano ang kakanyahan ng pagtuklas ng ion gamit ang isang reagent?

Eksperimento 2. Pagtuklas ng mga chloride ions Сl -

Gamit ang talahanayan ng solubility, alamin kung aling mga asing-gamot na naglalaman ng chloride ion Сl - ay hindi matutunaw (medyo natutunaw). Gamit ang mga reagents na mayroon ka, patunayan na may mga chloride ions sa sodium chloride solution.

Bumuo ng mga equation para sa dissociation ng mga salts, exchange reactions at ang kumpleto at pinaikling ionic equation ng mga reaksyon na isinagawa.

Karanasan 3. Pagtuklas ng mga sulfate ions at chloride ions Сl -

Dalawang test tube ang naglalaman ng mga solusyon ng potassium chloride at magnesium sulfate. Anong mga reaksyon ang maaaring gamitin upang patunayan na mayroong isang solusyon ng potassium chloride sa isang test tube, at isang solusyon ng magnesium sulfate sa isa pa?

Hatiin ang solusyon mula sa unang tubo sa kalahati at ilipat sa dalawang tubo. Ibuhos ang lead (II) nitrate solution sa isang test tube, at ang barium chloride solution sa isa pa. Saang test tube nahulog ang precipitate? Alin sa mga asin - KCl o MgSO 4 - ang nasa unang tubo ng pagsubok?

Subukan ang solusyon mula sa pangalawang tubo para sa pagkakaroon ng anion na hindi matatagpuan sa unang tubo. Upang gawin ito, magdagdag ng solusyon ng lead (II) nitrate sa test solution. Ipaliwanag ang naobserbahan.

Isulat ang mga equation ng exchange reactions ng mga reaksyong isinagawa mo at ang kumpleto at pinaikling ionic reaction equation para sa pagtuklas ng mga ion.

Pagsubok 4

Magsagawa ng mga reaksyon na nagpapatunay sa husay na komposisyon ng mga sumusunod na sangkap: a) barium chloride; b) magnesium sulfate; c) ammonium carbonate. Gamitin ang Talahanayan 12 upang maisagawa ang eksperimentong ito.

Talahanayan 12
Pagpapasiya ng mga ion

Ang mga pamamaraan ng pagsusuri ng husay ay batay sa mga ionic na reaksyon, na ginagawang posible upang makilala ang mga elemento sa anyo ng ilang mga ion. Sa kurso ng mga reaksyon, ang mga matipid na natutunaw na compound, may kulay na kumplikadong mga compound ay nabuo, ang oksihenasyon o pagbawas ay nangyayari na may pagbabago sa kulay ng solusyon.

Para sa pagkakakilanlan sa pamamagitan ng pagbuo ng mga matipid na natutunaw na compound, ang parehong grupo at indibidwal na mga precipitator ay ginagamit. Ang NaCl ay nagsisilbing grupong precipitator para sa Ag +, Pb 2+, Hg 2+ ions; para sa mga cation Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ - (NH 4) 2 CO 3, para sa mga ion Al 3+, Cr 3+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Co 2+, Ni 2 +, Zn 2+ - (NH 4) 2 S.

Maraming mga organic at inorganic na reagents na bumubuo ng mga precipitates o may kulay na kumplikadong mga compound na may mga cation (talahanayan):

Reagent	Formula	Cation	Produkto ng reaksyon
Alizarin	C 14 H 6 O 2 (OH) 2	Al 3+	Maliwanag na pulang sediment
Benzidine	C 12 H 8 (NH 2) 2	Cr 6+, Mn 7+	Asul na tambalan
Potassium hexahydroxoantibiate	K	Na +	Puting latak
Sodium hexanitrocobaltate	Na 3 Co (NO 2) 6	K +	Dilaw na sediment
Potassium hexacyanoferrate (II)	K 4	Fe 3+	Madilim na asul na sediment
α-Dimethylglyoxime	C 4 N 2 H 8 O 2	Cu 2+	Mapula-pula kayumanggi sediment
Dipicrylamine	2 NH	Ni 2+, Fe 2+, Pb 2+	Maliwanag na pulang sediment
Dithizon sa chromoform	C 13 H 12 N 4 S	K +	Orange-red precipitate
Potassium dichromate	K 2 Cr 2 O 7	Zn 2+	Raspberry pulang solusyon
Magneson IREA	C 16 H 10 O 5 N 2 SClNa	Ca 2+	Orange sediment
Murexid	C 8 H 6 N 6 O 6	Mg 2+	Maliwanag na pulang solusyon
Rhodamine B	C 24 H 21 O 3 N 2 Cl	Ca 2+	Pulang solusyon
Itim na Chromogen	C 20 H 13 O 7 N 3 S	Sr 2+, Ba 2+ - Mg 2+	Lila solusyon Asul na solusyon Wine red solution

Ang mga volatile metal compound ay nagbibigay kulay sa apoy ng burner sa isang kulay o iba pa. Samakatuwid, kung idagdag mo ang sangkap sa ilalim ng pag-aaral sa isang platinum o nichrome wire sa walang kulay na apoy ng burner, kung gayon ang apoy ay may kulay sa pagkakaroon ng ilang mga elemento sa sangkap, halimbawa, sa mga kulay: maliwanag na dilaw (sodium), violet (potassium), brick red ( calcium), carmine red (strontium), dilaw-berde (tanso, boron), maputlang asul (lead, arsenic).

Ang mga anion ay karaniwang inuuri sa pamamagitan ng salt solubility o redox properties. Napakaraming anion (SO 4 2 -, SO 3 2 -, CO 3 2 -, SiO 3 2 -, F -, PO 4 3 -, CrO 4 2 -, atbp.) ay mayroong pangkat na reagent BaCl 2 sa isang neutral o bahagyang acidic na daluyan, dahil ang mga asing-gamot ng barium at mga anion na ito ay bahagyang natutunaw sa tubig. Ang AgNO 3 ay nagsisilbing pangkat reagent sa isang solusyon ng HNO 3 para sa mga ions Cl -, Br -, I -, SCN - S 2 -, ClO -, 4 -. Tulad ng para sa mga cation, mayroong mga reagents para sa ilang mga anion (talahanayan):

Ang pag-uuri ng mga anion ayon sa mga katangian ng redox ay ipinapakita sa talahanayan:

Ang pagkakakilanlan ng kemikal ng isang sangkap ay pangunahing batay sa mga reaksyon ng pag-ulan, kumplikado, oksihenasyon at pagbawas, neutralisasyon, kung saan ang isang may kulay na namuo ay namuo, ang isang solusyon ay nagbabago ng kulay o ang mga gas na sangkap ay nagbabago.

A) Pagpapasiya ng mga chloride ions

Ang ionometric analysis ng natural at inuming tubig para sa nilalaman ng ion ay batay sa pagsukat sa halaga ng potensyal na equilibrium ng isang ion-selective membrane electrode na inilubog sa isang solusyon ng nasuri na ion. Ang potensyal ay sinusukat laban sa isang reference electrode na nilagyan ng salt bridge na puno ng 1M potassium nitrate solution gamit ang isang monomer (tingnan ang Fig. 12.1).

Sa mga pagsukat ng potentiometric na isinasagawa upang matukoy ang mga konsentrasyon ng mga indibidwal na sangkap sa pamamagitan ng direktang potentiometry o sa pamamagitan ng potentiometric titration, ang isang cell ay naka-mount, na binubuo ng isang indicator electrode at isang reference electrode. Bilang isang tuntunin, ito ay isang ordinaryong beaker. Ang solusyon sa cell ay hinalo gamit ang isang mekanikal o magnetic stirrer.

Ang konsentrasyon ng nasuri na ion ay matatagpuan mula sa calibration graph. Ang graph ay naka-plot sa mga coordinate "E-(-lgС) ".

Kagamitan at reagents

Ion-selective electrode para sa C1 ion.

Mga volumetric na pipette, 10 ml.

Mga baso ng salamin para sa 100, 250 ml.

Pangsalang papel.

Potassium chloride.

Potassium nitrate, 1M na solusyon.

Isang serye ng mga karaniwang solusyon ng potassium chloride (10 "-10 'M) na may pare-parehong lakas ng ionic na nilikha ng isang 1M na solusyon ng potassium nitrate ay inihanda mula sa isang tumpak na sample. Ang pag-asa ng potensyal ng ion-selective electrode sa konsentrasyon ng potassium chloride ay inalis at ang isang calibration graph ay naka-plot. Ang mga pagsukat ay isinasagawa sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng konsentrasyon ng mga solusyon. Pagkatapos ng bawat pagsukat, ang mga electrodes ay hinuhugasan ng distilled water at tuyo ng filter na papel.

C x ( mol / l) chloride ions sa inumin at natural na tubig, gamit ang constructed calibration graph.

Ang konsentrasyon ng mga chloride ions (g / l) ay kinakalkula sa gramo ng formula

Ang mga resulta ng pagsukat ay ipinasok sa anyo ng isang talahanayan. 12.8.

Talahanayan 12.8

Mga resulta ng ionometric na pagpapasiya ng mga chlorine ions sa tubig

B) Pagpapasiya ng mga fluoride ions

Kapag pinag-aaralan ang mga natural at pang-industriya na bagay, dapat itong alalahanin na ang F ion sa acidic na solusyon o sa pagkakaroon ng Fe 3+ at A13 + ions ay nasa anyo ng isang mahinang dissociating acid HF at fluoride complex ng mga metal na ito. Samakatuwid, ang pH ay nababagay sa isang halaga ng 5-7 sa solusyon, at idinagdag din ang sodium citrate, na bumubuo ng mas malakas na mga complex na may iron at aluminum ions.

Kagamitan at reagents

Ang indicator electrode ay isang ion-selective electrode para sa F ion. Bago magtrabaho, ang elektrod ay pinananatili sa 0.001M NaF sa loob ng isang araw. Bago ang pagsukat, hugasan at iwanan ng 10-20 minuto sa distilled water, pagkatapos ay tuyo gamit ang filter na papel.

Reference electrode, silver chloride.

Mga baso ng polyethylene na may kapasidad na 50 ML.

Volumetric flasks, bawat 100 ml 6 na mga PC., Bawat 1000 ml 1 pc.

Mga silindro na may kapasidad na 50, 100, 1000 ml.

Volumetric pipettes, 10 at 25 ml.

Ang karaniwang solusyon ay isang 0.1 M sodium fluoride solution (isang tinimbang na bahagi ng 4.200 g ay natunaw sa isang 1000 ml volumetric flask).

Ang solusyon sa background ay isang 1M sodium sulfate solution (isang tinimbang na bahagi ng 142 g ng Na 2 S0 4 o 322 g ng Na 2 S0 4 × YH 2 0 ay natunaw sa isang volumetric flask na may kapasidad na 1000 ml).

Nitric acid, 0.01M na solusyon.

Ammonia, 0.01M may tubig na solusyon.

Depinisyon paglalarawan

Kapag naghahanda ng mga solusyon para sa mga sukat, ang parehong labis ng pagsuporta sa electrolyte ay ipinakilala sa mga pamantayan at nasuri na mga solusyon. Sa kasong ito, maaari itong ipagpalagay na ang lakas ng ionic ay pare-pareho sa lahat ng mga solusyon.

Mula sa isang pangunahing karaniwang solusyon na may konsentrasyon ng fluoride ion na 10 "M, maghanda sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagtunaw nito sa isang solusyon ng 1M Na 2 S0 4 anim na solusyon na may mga konsentrasyon ng NaF (M): 10", 10 "2, 10 3, 10 10 5, 10 6. Para dito, ang 10 ml ng 10 "M NaF na solusyon ay kinuha gamit ang isang pipette sa isang 100 ml volumetric flask at ang volume ay nababagay sa marka na may solusyon sa background (1M Na 2 SO 4). Mula sa nakuha na solusyon ng 10 2 M NaF, ang natitirang mga solusyon ay inihanda sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagbabanto na may solusyon sa background sa katulad na paraan. Simula sa solusyon na may pinakamababang konsentrasyon, ang potensyal ng fluorine-selective electrode ay sinusukat nang sunud-sunod sa lahat ng karaniwang solusyon at ang mga resulta ng pagsukat ay naitala sa anyo ng isang talahanayan na katulad ng Talahanayan. 9.8. Batay sa mga resulta ng pagsukat, naka-plot ang isang calibration graph.

Kapag tinutukoy ang konsentrasyon ng fluoride ion sa nasuri na solusyon, kinakailangan upang maghanda ng solusyon na may parehong lakas ng ionic. Para dito, 5 ml ng solusyon sa pagsubok ay diluted na may 1M Na 2 S0 4 sa isang 50 ml flask. Gamit ang indicator paper, suriin ang pH at dalhin ito sa 0.01 M HNO: j o NH 4 OH sa halagang 5.0-5.5.

Sukatin ang potensyal ng fluorine selective electrode sa solusyon na ito. Ang pX = -lg value ay tinutukoy mula sa calibration graph. Ang mga resulta ay naitala sa anyo ng isang talahanayan.

Ito ay kinakailangan upang matukoy ang nilalaman ng fluoride ion sa mga problema sa kontrol, suriin ang sagot sa guro at kalkulahin ang kamag-anak na error sa pagsukat.

C) Pagpapasiya ng mga nitrate ions

Ang ionometric analysis ng natural at inuming tubig para sa nilalaman ng mga nitrate ions ay batay sa pagsukat ng halaga ng potensyal ng balanse ng isang ion-selective membrane electrode na nahuhulog sa isang solusyon ng nasuri na ion. Kasama sa lamad ang isang liquid ion exchanger na may quaternary ammonium salts. Ang potensyal ay sinusukat sa monomer na may kaugnayan sa isang silver chloride electrode na puno ng isang puspos na solusyon ng potassium chloride.

Kagamitan at reagents

Ion-selective electrode para sa NQ. Ion, - hoh.

Silver chloride reference electrode.

10 ml na mga pipette.

Glass beakers, 100 at 250 ml.

Potassium chloride.

Potassium nitrate, 10 "M na solusyon.

Potassium sulfate, 1M na solusyon.

1. Pagpapasiya ng mga nitrate ions sa pamamagitan ng paraan ng calibration graph.

Ang isang karaniwang solusyon ng potassium nitrate 10 "M ay inihanda ayon sa isang eksaktong sample. Ang serial dilution ng unang standard na solusyon ay ginagamit upang maghanda ng mga solusyon ng 10 2 -10 5 M na may pare-parehong lakas ng ionic na nilikha ng isang 1 M na solusyon ng potassium sulfate (von L). Ang pag-asa ng potensyal ng ion-selective electrode sa konsentrasyon ng potassium nitrate ay tinanggal. Ang mga resulta ng mga sukat ay ipinasok sa anyo ng isang talahanayan na katulad ng Talahanayan 9.8. Ang isang calibration graph ay binuo. Ang mga sukat ay isinasagawa sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng konsentrasyon ng mga solusyon.Pagkatapos ng bawat pagsukat, ang mga electrodes ay hugasan ng distilled water at pinatuyo ng filter na papel.

Ang mga halaga ng mga potensyal na balanse ng mga nasuri na solusyon ay sinusukat. Tukuyin ang konsentrasyon C x(mol / l) nitrates sa inumin at natural na tubig, gamit ang constructed calibration graph. Ang mga resulta ay ipinasok sa anyo ng isang talahanayan.

Ang konsentrasyon ng mga nitrate ions sa g / l ay kinakalkula ng formula

kung saan ang M (NO 3) ay ang molar mass ng ion, katumbas ng 62.01 g / mol.

2. Pagpapasiya ng mga nitrate ions sa pamamagitan ng paraan ng mga karagdagan.

Ang isang karaniwang 10 "M potassium nitrate solution ay inihanda ayon sa isang tumpak na sample. Sa pamamagitan ng serial dilution ng orihinal na standard solution, ang mga solusyon na may konsentrasyon na 10 2 -10 JM ay inihanda na may pare-parehong lakas ng ionic na nilikha ng isang 1M potassium sulfate solution (background). A). Ang pag-asa ng potensyal ng ion-selective electrode sa konsentrasyon ng potassium nitrate ay tinanggal. At bumuo ng isang calibration graph. Ang mga sukat ay isinasagawa sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng konsentrasyon ng solusyon. Pagkatapos ng bawat pagsukat, ang mga electrodes ay hinuhugasan ng distilled water at pinatuyo ng filter na papel.Ang mga resulta ng pagsukat ay ipinakita sa anyo ng Talahanayan 12.9.

Talahanayan 12.9

Mga potensyal na resulta ng pagsukat kumpara sa pNO:, upang makabuo ng graph ng pagkakalibrate

Ang halaga ng lakas ng ionic ay kinakalkula para sa bawat solusyon gamit ang formula

Kung mas malaki ang lakas ng ionic ng solusyon, mas mababa ang koepisyent ng aktibidad ng bawat ion at mas mababa ang aktibong konsentrasyon nito.

Ang koepisyent ng aktibidad ay matatagpuan mula sa tabular na data (Talahanayan 12.10) o ng Debye - Gückel formula

Mga halaga ng koepisyent ng aktibidad

Ang halaga ng pN0 3 ay kinakalkula bilang negatibong logarithm ng aktibidad ng nitrate ion:

Bumuo ng dependency graph "E- pN0 3 "at tukuyin ang slope (5) ng electrode function (sa millivolts). Ang nakuha na halaga ng slope ay ginagamit sa formula ng pagkalkula sa paraan ng pagdaragdag. Dapat pansinin kung paano ito naiiba sa teoretikal na halaga (0.0591 / u sa 25 ° C).

Upang matukoy ang konsentrasyon ng nitrite ion sa nasuri na sample, kinakailangang sukatin ang potensyal (/;) bago at pagkatapos ng pagdaragdag ng karaniwang KNO na solusyon; j. Para dito, ang isang aliquot ng 20.00 ML ng solusyon na susuriin ay inilalagay sa isang tuyong beaker, ang mga electrodes ay ibinaba dito, at ang potensyal (?,) Ay sinusukat. Pagkatapos ay magdagdag ng 2-3 patak ng karaniwang KN0 3 na solusyon gamit ang isang 1-2 ml micropipette. Pagkatapos ng bawat karagdagan, pukawin ang solusyon gamit ang magnetic stirrer. Pagkatapos ay sinusukat ang potensyal (? 2) at ang pagbabago nito kaugnay ng nasuri na solusyon (D E = E., -?,). Makamit ang pagbabago AE hindi bababa sa 30 mV, na nagpapakilala ng 2-3 additives sa isang bahagi ng sample.

Kalkulahin ang resulta ng pagpapasiya para sa ilang mga additives, alam ang dami ng P st ng idinagdag na solusyon na may konsentrasyon ng C st, ang dami ng nasuri na solusyon V r(20 ml) at pagpapabaya sa pagbabanto, ayon sa formula

saan AE- naobserbahang pagbabago sa potensyal pagkatapos ng karagdagan, mV; 5 - ang slope ng function ng elektrod, itinakda ayon sa iskedyul, mV. Ang nilalaman ng mga nitrate ions (sa g / l) sa nasuri na solusyon ay kinakalkula ng formula

kung saan ang M (NQ 3) ay ang molar mass ng ion, katumbas ng 62.01 g / mol.