X
تبلیغات
پایگاه تخصصی شیمی رادون Rn

پایگاه تخصصی شیمی رادون Rn
صلی الله علیک یا علی بن محمد النقی الهادی علیه السلام
پنجشنبه 1 اسفند1387 / علی اسداللهی

نام آزمايش :

تهيه ي مس (II) سولفات و بررسي خواص آن .

 

وسايل و مواد مورد نياز :

ترازوي الكترونيكي ، بشر ، ميله ي شيشه اي چراغ بونزن ، سه پايه و توري نسوز ، كاغذ صافي ، كريستاليزور ، لوله ي آزمايش ، گيره ي لوله ، استوانه ي مدرج ، پي يت سرنگ دار و معمولي ، پودر سياه اكسيد مس ( ) ، محلول اسيد سولفوريك 4 نرمال ، محلول هاي سود سوز آور ، آمونياك و سديم كربنات .

 

مفاهيم وابسته :

كاتيون ها در كليه ي تركيبات خود به وسيله ي آنيون ها يا مولكول هاي خنثي احاطه شده اند . گروه هايي كه بلاواسطه كاتيوني را احاطه كرده اند ، ليگاند ناميده مي شوند و آن شاخه از شيمي معدني كه با مجموعه ي رفتار كاتيون و ليگاند هاي اطراف آن سروكار دارد ، شيمي كئورديناسيون ناميده مي شود . شيمي كئورديناسيون عمدتاً با كمپلكس هاي فلزات سروكار دارد ، يعني تركيباتي حاوي يك اتم يا يون مركزي ، معمولاً يك فلز ، كه به وسيله ي خوشه اي از يون ها يا مولكول ها احاطه شده اند . كمپلكس ، بسته به مجموع بار هاي اتم مركزي و يون ها و مولكول هايي كه آن را احاطه مي كنند ، ممكن است كاتيوني ، آنيوني يا غير يوني باشد . اهميت كمپلكس هاي فلز وقتي روشن مي شود كه پي ببريم كلروفيل ، كه براي فتوسنتز در گياهان حياتي است ، كمپلكسي از منيزيم است و هموگلوبين ، كه اكسيژن را به سلول هاي حيواني مي رساند ، كمپلكسي از آهن مي باشد . علاوه بر آن مطالعات ورنر و دانشمندان معاصر او و به دنبال آن نظرات لوييس و سيجويك در باره ي پيوند داتيو به اين فكر منتهي شد كه ليگاند ها گروههايي هستند كه مي توانند به نحوي به يون هاي فلز يا پذيرنده هاي ديگر ، زوج الكترون بدهند و از اين راه پيوند به اصطلاح كئوردينه تشكيل مي  شود . اين برداشت درباره ي تشكيل پيوند در كمپلكس ها توسط پاولينگ بسط داده شد و به صورت تئوري پيوند والانس تكامل يافت . اين تئوري در بين شيميدانان  از موفقيت خاصي برخوردار بود ، ولي به وسيله ي تئوري ميدان ليگاند تكميل شد .

 

شرح آزمايش :

در اين آزمايش براي تهيه ي مس (II) سولفات متبلور ( ) از اكسيد سياه رنگ مس مراحل زير را انجام مي دهيم :

1-     ابتدا از اكسيد مس مقدار يك گرم را وزن مي كنيم .

2-  مقدار 20 – 15 ميلي ليتر از اسيد سولفوريك 4 نرمال توسط يك پي پت سرنگ دار داخل يك بشر مي ريزيم كه قبلاً با آب مقطر كر داده ايم .

3-  بشر را روي سه پايه گذاشته و شروع به حرارت دادن مي كنيم و كم كم از اكسيد مس داخل بشر مي ريزيم و با ميله ي شيشه اي آن را هم مي زنيم تا در اسيد كاملاً حل شود .

4-  در اين مرحله كاغذ صافي را تا زده و محلول را از آن مي گذرانيم و داخل كريستاليزور مي ريزيم تا ناخالصي ها و ذرات اكسيد مس حل نشده از آن جدا شود .

5-  كريستاليزور را روي سه پايه مي گذاريم حرارت مي دهيم و با ميله ي شيشه اي نيز به هم زدن ادامه مي دهيم . البته نبايد بگذاريم كه محلول بجوشد ، براي اين منظور با دور كردن حرارت از جوشيدن مي توان جلوگيري كرد .

6-  با برريسي ميله آغشته محلول زماني كه سرد مي شود مي توان تشكيل بلور هاي مس (II) سولفات را مشاهده كرد . براي تشكيل بلور ها بايد محلول را 3-2 روز در گوشه اي قرار دهيد .

و مس (II) سولفات طبق واكنش زير تشكيل مي شود :

ساختار مس (II) سولفات هم يك ساختار يوني مي باشد كه آبپوشي شده است :

 

اكنون مي توان به بررسي بلور هاي مس (II) سولفات پرداخت . البته براي اين منظور از محلول آماده ي آن مي توان استفاده كرد .

اين بررسي ها از چند جنبه صورت مي گيرد كه در ذيل آورده شده است :

ابتدا مقداري از محلول را درون يك بشر مي ريزيم .

الف) بررسي خاصيت اسيدي و بازي محلول :

براي اين منظور ، حدود يك ميلي ليتر از آن را درون لوله ي آزمايش مي ريزيم و روي آن چند قطره از شناساگر هليانتين يا متيل اورانژ اضافه مي كنيم و تغيير رنگ را مشاهده مي كنيم . باتوجه به محدوده تغيير رنگ اين شناساگر و با مشاهده ي رنگ قرمز گلي حاصل ، مي توان حدس زد كه  اين محلول كمتر از 3.1 است .

محدوده هاي رنگي اين شناساگر به صورت زير است .

 

شناساگر

محدوده ي تغيير رنگ و رنگ آن

رنگ در حالت اسيدي

رنگ در حالت بازي

متیل اورانژ

    3.1 - 4.5(نارنجي)

قرمز

زرد

ب) اثر سود سوز آور بر مس (II) سولفات :

براي اين منظور مقداري از سود را داخل استوانه ي مدرج مي ريزيم و حدود يك ميلي ليتر هم از مس (II) سولفات داخل لوله ي آزمايش مي ريزيم . سپس مقداري از سود را به لوله ي آزمايش انتقال مي دهيم . مشاهده مي شود كه يك محلول با ذرات معلق فيروزه اي (محلول كدر) حاصل مي شود . سپس لوله ي آزمايش را توسط گيره ي لوله ، روي شعله مي گيريم و مشاهده مي كنيم كه ذرات سياه رنگي تشكيل مي شود كه در آخر همگي ته نشين مي شود .

طبق روابط شيميايي مي توان گفت كه ، محلول فيروزه اي حاصل  مي باشد كه از يك جانشيني دوگانه بدست آمده و ذرات سياه رنگ حاصل از حرارت دادن هم اكسيد سياه رنگ مس مي باشد .

ج) اثر محلول آمونياك ( ) بر مس (II) سولفات :

بدين منظور ابتدا مقداري از محلول آمونياك را در استوانه ي مدرج مي ريزيم و حدود يك ميلي ليتر از مس (II) سولفات را داخل لوله ي آزمايش مي ريزيم . سپس كمي از آمونياك را به لوله ي آزمايش اضافه مي كنيم . با اين عمل يك رسوب به رنگ آبي پر رنگ تشكيل مي شود كه اين كمپلكس تشكيل شده را مايع شوايتزر گويند .

اين كمپلكس در دو مرحله ايجاد مي شود كه در مرحله ي اول تحت تاثير آمونياك بر مس (II) سولفات ، مس (II) هيدروكسيد تشكيل مي شود و در ادامه ، دوباره تحت اثر آمونياك بر مس (II) هيدروكسيد كمپلكس شوايتزر حاصل مي آيد :

شوايتزر يك كمپلكس يوني مي باشد كه جزء كاتيوني آن داراي يك ساختار مسطح مربعي مي باشد كه ( ) ها در آن ليگند محسوب مي شوند .

 

د) اثر محلول سديم كربنات بر مس (II) سولفات :

در اين مرحله سديم كربنات را داخل استوانه ي مدرج ريخته و حدود يك ميلي ليتر از مس (II) سولفات را درون لوله ي آزمايش مي ريزيم . سپس مقداري از سديم كربنات را به لوله ي آزمايش اضافه مي كنيم . با اين كار يك محلول كدر از ذرات معلق به رنگ سبز مايل به آبي بدست مي آيد كه طبق واكنش زير كمپلكس هاي كاني مالاكيت مي باشد ، البته طي اين واكنش ، خروج يك گاز از محلول نيز مشاهده شد كه همان گاز كربنيك مي باشد :

حال اگر محلول كدر حاصل را حرارت دهيم ، دوباره ذرات سياه رنگي توليد مي شود كه در ته لوله رسوب مي كنند . اين ذرات نيز اكسيد سياه رنگ مس مي باشد كه از تجزيه ي گرمايي مالاكيت ايجاد مي شود و باز هم گاز كربنيك آزاد مي شود :


.: Weblog Themes By Pichak :.


دسترسی به تمام مطالب این پایگاه از طریق لینک آرشیو مطالب
تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است |