المحاضرة الخامسة
عمليات التسحيح المتضمنة تفاعلات الترسيب :) Precipitation Titration methods )
تشير عمليات التسحيح المتضمنة تفاعلات الترسيب الى التفاعلات الكيميائية التي يكون احد نواتجها مادة شحيحة الذوبان ( الراسب ) والمادة التي تعجل على الترسب الايون تسمى العامل المرسب ( precipitating agent ) , وبالرغم من ان تفاعلات الترسيب كثيرة الا ان عدد قليل منها يصلح في عمليات التحليل ألحجمي ومن شروط عمليات الترسيب هي :
1- يجب ان يكون الراسب مادة غير قابلة للذوبان 0
2- يجب ان تحصل عملية الترسيب بسرعة 0
3- تجنب حدوث ظاهرة الامتزاز Adsorption التي تؤدي الى وقوع الترسيب المشترك وتلويث الراسب 0
4- سهولة الاستدلال على انتهاء التفاعل بمعرفة نقطة التكافؤ 0
وان اهم وسائل الترسيب تلك التي تستند على تكوين رواسب لاملاح الفضة تبعا للمعادلة التالية :
Ag + X ? AgX
X= Br , I , Cl
ويطلق على هذه العملية بأسم التقدير بالفضة 0 واخرى تسمى بالتقدير بالزئبق حيث ترسب على شكل املاح الزئبقوز غير الذائبة مثل HgI , HgCl 0
كيفية تكوين الترسب :
ان الامر مختلف في تفاعلات الترسب , حيث لايعتمد بصورة مباشرة على PH المحلول ولو ان له تأثير على الترسيب في كثير من العمليات الكيميائية ففي عملية الترسيب تضاف المادة المرسبة الى المادة التي تحت الترسيب
ويظهر الراسب عندما تتعدى قيمة الحاصل الايوني لايونات ذلك الراسب في المحلول , وقيمة حاصل الذوبان للراسب وثابت حاصل الذوبان هو ناتج ضرب تراكيز ايونات الراسب في المحلول مثل
AgCl ? Ag + Cl
K AgCl = [Ag] [Cl]
PbF ? Pb + 2I
K Pb I = [Pb] [I]
وتكون تراكيز Cl و Ag متساوية عند نقطة التكافؤ وذلك لانه عند التوازن يكون :
[Ag ] = [Cl ] = ? K
وتوجد عدة طرق لتعيين نقط التكافؤ في تفاعلات الترسب وهي
1- طريقة التعكير
يمكن الاستفادة من ظهور العكرة في بعض الاوقات لتعيين نقطة انتهاء التفاعل كما في طريقة لايبك ( liebig method ) لتقدير السيانيد CN 0
وان طريقة التعكير لايضاف فيها دليل لتعيين نقطة انتهاء التفاعل فعند تسحيح محلول Ag NO مع محاول NaBr يحصل التفاعل التالي :
Ag NO? AgBr + NaNO + NaBr
فيستمر ترسيب AgBr مادام هناك ايون Br في المحلول الذي تحت التسجيح وعند توقف تكون العكرة يكون قد يتم ترسيب كل Br الموجود في المحلول على شكل AgBr ولزيادة التأكد من ذلك يؤخذ قليل من محلول البروميد وتضاف اليه قطرة من AgNO فاذا ظهر تعكير المحلول فهذا دليل على ان التفاعل لم يصل نقطة التكافؤ واذا لم يظهر تعكير المحلول يكون قد تكافأت الكميات المضافة من Ag مع Br 0
ففي بداية التسحيح يظهر AgBr بشكل معلق للا ان هذا المعلق الذي يسبب عكرا للمحلول لايلبث ان يتكتل ويتجمع في قعر الاناء قرب نقطة نهاية التفاعل كما ان عملية الرج القوي للمحلول اثناء التسحيح وخاصة قرب نقطة التكافؤ لتساعد او تسرع في عملية تكتل الراسب وتجمعه في قعر الاناء تاركا المحلول العائم رائقا نوعا ما 0
وبالرغم من انه يمكن الحصول على نتائج دقيقة بأستعمال طريقة التعكير الا انها طريقه متعبة ومستهلكة للوقت وتتطلب مهارة وخبرة , ولو تكن هذة الطريقة شائعة في عمليات تسحيح الترسيب كبقية الطرق لكنها تعطي نتائج فرضية في عمليات التسحيح الاعتيادي
2- طريقة تكوين الراسب الملون
formation of coloured precipitate
وهي طريقة الترسيب الجزئي والتي يترسب فيها الايون الثاني بنفس المادة المرسبة بعد انتهاء ترسب الايون الاول مباشرة و يكون هذا الراسب ملونا وبظهوره يستطاع تعيين نقطة انتهاء تفاعل الايون الاول كما يمكن ان يطلق على عملية الترسيب الثاني بنفس العامل المرسب بالترسيب التالي او المتأخر 0
وقد وضعت هذه الطريقة من قبل العالم مور وسميت بأسمه طريقة مور وهي تستعمل لمعايرة محلول نترات الفضة بواسطة محلول كلوريد الصوديوم القياسي 0 كما تستخدم في تقدير الكلوريدات والبروميدات فقط . اويستعمل كرومات البوتاسيوم K CrO كدليل ويكون كل من Cl و Br و CrO رواسب مع Ag كما مبين
K= 1.2 X 10 راسب ابيض AgCl ? Ag + Cl
K= 1.2 X 10 اصفر غامق Br ? AgBr Ag +
2Ag +Cr O ? Ag CrO K= 1.2 X 10
من معاينة قيمة حاصل ذوبان AgCl ومقارنتها بقيمة حاصل الذوبان Ag CrO فمن المفروض ان يترسب Ag CrO قبل AgCl لان حاصل الذوبان اقل لكن الفضة الموجودة في Ag CrO بشكل 2Ag أي يتطلب تركيز عالي من الفضة حتى يترسب .
3- طريقة تكوين مركب ملون ذائب formation of soluble coloured compound
وهي طريقة فولهارد التي يستعمل فيها ايون الحديديك كدليل لتعين نقطة التكافؤ ويستعمل اما محلول نترات الحديديك او محلول الملح المزدوج كبريتات الامونيوم الحديديكي ( شبه الحديد الامونيومي ) اما الكاشف المستعمل فهو اماثايوسيانات البوتاسيوم .
Ag + SCN ? AgSCN K = 7.1 X 10
وعندما يتم ترسيب كل Ag على شكل AgSCN فأن الزيادة القليلة المضافة من محلول الثايوسيانيد ستتفاعل مع دليل الحديديك الملونه
Fe + SCN ? ( FeSCN )
اما اذا استعمل تركيز اعلى من الثايوسيانيد فيحصل
(FeSCN) + SCN ? Fe (SCN)
? Fe(SCN) Fe(SCN) + SCN
وتستعمل هذه الطريقة لتقدير Cl وBr و I
4- طريقة استعمال دلائل الامتزاز ( use of Adsorption Indicators )
يعني ظاهرة الامتزاز امتساك او التصاق مادة على سطح مادة اخرى بينما يعني الامتصاص نفوذ مادة داخل مادة اخرى .
ان معظم الرواسب المتكونة نتيجة للتفاعلات الكيمياوية لاتكون نقية فهي تحتوي على انواع مختلفة من الشوائب نتيجة لظاهرة الترسب المشترك . وان احد اسباب ظاهرة الترسب المشترك هو امتزاز مختلف الايونات على سطوح دقائق الراسب المعنية هنا والتي تبدي ظاهرة الامتزاز هي الرواسب الغروية او الغرويات والتي تنفرد دقائقها بصغر حجمها نسبه الى مساحتها السطحية الكبيرة حيث تزداد قابلية الدقائق على امتزاز الايونات او الجزيئات على سطوحها بزيادة المساحة السطحية لتلك الدقائق ففي عمليات التسحيح المتضمنة تفاعلات الترسيب بأستعمال دلائل الامتزاز وتظهر تأثير هذه الدلائل عند نقطة التكافؤ حيث تتميز الدلائل من قبل الراسب ويصحب ذلك تغير واضح في لون الدليل قد يجعل نقطة التكافؤ واضحة يستفاد منها عمليا كما قد ينتقل اللون من المحلول الى الراسب وبالعكس وتسمى طرق التسحيح التي تستعمل فيها دلائل الامتزاز بطرق فاجانز 0
ودلائل الامتزاز هي مواد عضوية اما ان تكون بشكل اصباغ حامضية مثل الفلورسين ويستعمل بشكل املاح الصوديوم او ان تكون بشكل اصباغ قاعدية كما في رودامين الذي يستعمل بشكل املاح هالوجينية 0
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .