Зертханалық жұмыс № 10

Жұмыстың мақсаты: ионалмастырғыш және хроматографиялық адсорбция әдістерімен танысу

1 Тәжірибе. Топырақтың адсорбциялық қасиеттері

Құрал-жабдықтар және реактивтер: шыны сүзгіш, мақта, көлемі 50 мл стакан, метилен көгі

Жұмыс барысы:

Шыны сүзгішке мақтаны салып, үстіне қалындығы 5 см болатындай құрғақ топырақты нығыздап салады. Стакандағы 50 мл суға 3-5 тамшы метилен көгін тамызды. Алынған ерітіндіні топырақ арқылы өткізеді. Неге сүзгіштен түссіз сұйық ағады? Топырақ бастапқы ерітіндіден нені сіңіреді?

2 Тәжірибе. Топырақтың ионалмастырғыш қасиеттері

Құрал-жабдықтар: пробиркалар, шыны сүзгіш, мақта, көлемі 50 мл стакан, фильтр қағаздары, таразы

Реактивтер: құрғақ топырақ, ерітінділер – мыс хлориді (0,1%-тік 50 мл), аммоний гидроксиді, кальций хлориді, аммоний оксалаты

Жұмыс барысы:

Мыс хлоридінің 3 мл ерітіндісіне аммоний гидроксидінің артық мөлшерін құйыңыз, нәтижесінде ерітінді қою көк түске айналады, себебі онда мыс иондары бар. Реакция теңдеуін жазыңыз.

Келесі пробиркаға 3 мл кальций хлориді ерітіндісіне аммоний оксалатын құйыңыз, нәтижесінде ерітіндіде ақ тұнба түседі, яғни онда кальций иондары бар. Реакция теңдеуін жазыңыз.

Келесі кезекте колбаға 0,1%-тік 20 мл мыс хлориді ерітіндісін құйып, үстіне 5г топырақ салып, колбаны 5-6 минут интарвалымен шайқаңыз. 30 минуттан кейін ерітіндіні сүзіп алып, сүзілген фильтраттың 2-3 мл көлеміне аммоний гидроксидін артық мөлшерде қосыңыз. Нәтижесінде ерітінді бастапқыдай көк түске боялмайды. Неге? Фильтраттың келесі 2-3 мл көлеміне аммоний оксалатын қосыңыз, нәтижесінде ақ тұнба пайда болады. Неге? Толық жауап беріңіз.

3 Тәжірибе. Темір, мыс және кобальт иондарын хроматография арқылы ажырату

Құрал-жабдықтар: бюретка немесе шыны түтікше, штатив

Реактивтер: алюминий оксидінің ұнтағы (адсорбент), секундомер, Fe³⁺, Cu²⁺, Co²⁺ иондары бар тұз ерітінділері (0,05%-тік 10 мл), K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісі (1%-тік)

Жұмыс барысы:

Шыны түтікшенің бір ұшын мақтамен тығыз жауып, екінші ұшына алюминий оксидінің ұнтағын салады. Ұнтақты нығыздату үшін түтікшені сәл ұрып отыру қажет. Түтік толғанда оны штативке орнатыңыз.

Стаканға не пробиркаға темір, мыс және кобальт тұздардың ерітінділерінен 2 мл-ден құйып, шайқаңыз.

Келесі кезекте адсорбенті бар түтікше арқылы дайындалған тұз ерітінділерінің қоспасын әр 1 миллилитрін 10 минут жылдамдықпен құйыңыз. Адсорбциялану және жылжу жылдамдықтарына қарай иондар түтікшенің әр түрлі қабаттарында таралады. Осы қабаттарды байқау үшін түтікше арқылы 3 мл калий гексацианферраттың 1%-тік ерітіндісін әр 1 миллилитрін 10 минут жылдамдықпен құйып өткізіңіз, нәтижесінде түтікте берлин лазурінің көк қабаты және мыс гексацианоферраттың қоңыр қабаты байқалады. Реакция теңдеулерін жазып, қорытынды жасаңыз.

4 Тәжірибе. Қағаздағы хроматография арқылы темір және мыс катиондарын ажырату

Құрал-жабдықтар: хроматографиялық немесе сүзгіш қағазы, Петри шәшкелері, микропипеткалар, пробиркалар.

Реактивтер: темір (ІІІ) хлоридінің және мыс (ІІ) сульфатының ерітінділері (FeCl₃, CuSO₄ 0,05%-тік 10мл), 1%-тік калийдің гексационатоферратының ерітіндісі (K₄[Fe(CN)₆])

Жұмыс барысы:

Сүзгіш қағаздың дөнгелегінің шетінен ұзындығы 2 см, ені 1-2 мм етіп қағаз білтесін кесіп алып, қайырып, қайырылған жеріне микропипеткамен FeCl₃ және CuSO₄ қоспасының 2-ті ерітіндісінен шамамен 0,005 мл тамызады. Содан кейін мөлшері бірдей Петри шәшкесін екеуін алып (оның диаметрі қағаз дөнгелегінің диаметрінен 1-1,5 см кем болуы керек), біреуіне кішкене су құйып, екінші Петри шәшкенің ортасына қағазды орналастырады да, білтесін суға батырады. 15-20 минут өткенен кейін, су білтемен көтеріліп, барлық дөнгелекті ылғалдандырғанда, оны шәшкеден алып, сары қан тұзы (калий гексационатоферрат) K₄Fe(CN)₆ әлсіз ерітіндісімен өндейді. Бұл жерде темір ионы берлин көгі түрінде тұнбаға түседі, ал мыс ионы ерімейтін мыстың гексацианоферратына айналады. Қағазда сәйкесінше боялған екі дөнгелек пайда болады: сыртқысы – қызыл-қоныр, ал ішкісі – көкшіл.

Темір (ІІІ) хлоридінің және мыс (ІІ) сульфатының калийдің гексационатоферрты ерітіндісімен реакция теңдеулерін жазыныз. Қай ионның (Fe⁺³ немесе Cu⁺²) қағазда адсорбциялануы күштірек екенін түсіндіріңіз.