X
تبلیغات
www.shimidan 11 .blogfa.com -

www.shimidan 11 .blogfa.com

Mahdi Rahimi مطالب مخطلف شیمی

·      مقدمه ( تئوری ) :

تهیه ایزومرهای سیس و ترانس کمپلکس های پتاسیم دی اگزالاتو دی آکوا کروماتIII

تئوری:

مولکولها ویون هایی که فرمول شیمیایی یکسان وساختارگسترده متفاوت دارند رانسبت به یکدیگر ایزومر می گویند.یکی از انواع ایزومرهای فضایی ایزومرهندسی است.این نوع ایزومری در ترکیبات کئوردیناسیون از اهمیت بسیاری برخوردار است.ایزومر هندسی ساختارهای فضایی مختلفی دارند.دراین حالت برخی از گروها دریک مولکول یا یون موقعیت های متفاوتی رانسبت به یکدیگراشغال می کنند.این پدیده گاهی ایزومری سیس یا ترانس نیز نامیده می شود.زیرا گروهای مورد نظر نسبت به یکدیگر می توانند موقعیت های مجاور یا مقابل را در اطراف اتم مرکزی اشغال کنند .به عنوان مثال کمپلکس های هشت وجهی ترکیباتی با فرمول Ma4b2وMa3b3 (aوb لیگاندهای یک دندانه هستند)دارای ایزومرهای سیس وترانس زیر می باشند.

 

 

 

ایزومرهای مشابه دیگری نیز وجود دارند که در اثر واکنش با لیگاندهای چنددندانه ای تشکیل می شوند نظیرM(aa)2b2 که در آن aa لیگاند دو دندانه ای است و کمپلکس آن بصورت سیس و ترانس وجود دارد.

 

در آزمایش امروز کمپکس هایی از کروم که دارای ایزومرهای هندسی اند،تهیه ومورد بررسی قرار می گیرند.پایدارترین حالت اکسایش کروم در محلولهای مائی آنها راباید دور از هوا نگه داری کرد.یکی از ترکیبات پایداری کروم(II)،استات کروم است که رنگ قرمز آجری داشته و به صورت یک مولکول دیمر می باشند.

کروم(III)با لیگاندهایی مانند NH3,NO2-,SCN-,CN- و آ»ین های آلی،تعداد زیادی کمپلکس های هشت وجهی تشکیل می دهد کروم در حالت اکسایش  VI در PH بالا به صورت یون زرد رنگ کرومات (CrO42-) ودر PH کم به صورت یون نارنجی دی کرومات(CrO72-) وجود دارد .پتاسیم دی کرومات مشابه پرمنگنات به عنوان یک اکسید کننده در محیط اسیدی بکار می رود.

K2Cr2O7 + 4H2SO4                                                               K2SO4 + CR2(SO4)3 + 4H2O + 3O

در واکنش تبدیل Cr2O72- به Cr3+  هر مولکول K2Cr2O7 ،6 الکترون دریافت می کند.پتاسیم دی کرومات به اندازه پرمنگنات اکسید کننده قدرتمندی نیست ولی آن را بطور خاص تهیه کرد.این ترکیب تادمای ذوب پایدار می ماند.بنابراین یک استاندارد اولیه بسیار عالی است و محلول آبی آن به طور نامحدودی پایدار است.

کمپلکس های کروم با حالت اکسایش III بسیار رایج می باشند به عنوان مثال می توان کمپلکس های اگزالات کروم (III) را که بسیار جالب توجه است نام برد.پتاسیم تری اگزالاتوکرومات (III) تری هیدرات به صورت بلورهای آبی رنگ منو کلینیک بوده که در زیر میکروسکوپ بخوبی قابل تشخیص است.این کمپلکس به علت دارا بودن خاصیت دورنگ نمایی (Dichroism) به رنگ آبی سبز دیده می شود.بعضی از ترکیبات دو طول موج متفاوت نور مرئی را جذب می کنند ودر نور مستقیم رنگ مربوط به هردو طوج موج را نشان می دهد.به این پدیده خاصیت دو رنگ نمایی می گویند.کمپلکس های پتاسیم در اگزالاتودی آکوا کرومات(III)  دو آبه به دو شکل سیس و ترانس وجود دارد که در محلول با هم در تعادل می باشند.حلالیت نمک پتاسیم ایزومر ترانس کمتر از سیس است و می توان با متبلور نمودن در دماهای معمولی آنرا بدست آورد، ولی ایزومر سیس این نمک را می توان در دمایی بالاتر وبا کاهش فوری دما در مجاورت الکل به صورت پودر نرم تهیه نمود . ایزومر سیس به خاطر خاصیت دو رنگ نمایی به رنگ سبز ارغوانی دیده می شود ولی شکل ترانس به رنگ ارغوانی است.

 

 

 

 

·       روش آزمایش تهیه ایزومر ترانس:

در یک بشر 200 میلی لیتر ی 6گرم اگزالیک اسید را در حداقل آب جوش (20 الی 25 میلی لیتر) حل نمایید.سپس به تدریج به آن محلولی از 2گرم در کرومات پتاسیم که در حداقل مقدارآب داغ(10 الی 12.5 میلی لیتر) حل شده است بیفزایید .به علت شدید بودن واکنش باید روی ظرف در ضمن افزایش دی کرومات پتاسیم توسط شیشه ساعت پوشانده شود پس از افزایش تمام دز کرومات پتاسیم محتویات بشر راسرد نموده ومحصول حاصل را به یک ظرف تبلور منتقل کنیدوروی آن را بپوشانیدسپس آنرا برای مدت 48 ساعت به حال خود گذاشته تا حجم آن در اثر تبخیر به 3/1 برسد وبلورها ته نشین شوند(باید توجه داشت که ایزومرهای سیس وترانس موجود در محلول با یکدیگر در حال تعادلند و چون حلالیت ایزومر ترانس از ایزومر سیس کمتر است ،ابتدا ایزومر ترانس ته نشین می شود بنابراین اگر محلول را زیاد غلیظ کنیم بلورهای ایزومر سیس همراه با ایزومر ترانس ته نشین می شود.)بلورها را توسط قیف بوخنر صاف وچندبار با مقدار کمی آب خیلی سرد و سپس الکل شستشو دهید وسرانجام آنرا خشک کنید.

·       روش آزمایش تهیه ایزومر سیس:

مقدار 6گرم اگزالیک اسید دوآبه و2گرم در کرومات پتاسیم را در هاون چیتی بصورت مجزا کاملا پودر نمائید وسپس با یکدیگر مخلوط کنید.مخلوط حاصل راب ه یک ظرف تبخیر یا بشر با سطح مقطع زیاد منتقل کنید.(بهتر است مخلوط در وسط ظرف روی هم انباشته شده وروی ظرف توسط شیشه ساعت پوشانده شود.)پس از مدتی واکنش شروع شده وبه تدریج سریع تر می شود و مایع غلیضی حاصل می گردد به آن 10 میلی لیتر اتانول اضافه کرده وتوسط اسپاتول بهم می زنید تا محصول واکنش جامد گردد.چنانچه عمل جامد شدن به آسانی صورت نگرفت اتانول را سرازیر کرده ومجددا 10 میلی لیتر دیگر اتانول به آن اضافه کنید وهم زدن را ادامه دهید تا سرانجام بلورهای جامد بدست آید سپس بلورها را توسط قیفبوخنر صاف کرده وخشک نمایید.

1-   علت وجود اتانول در ترکیب چیست؟  جذب آب

2-  معدله کلی واکنش پتاسیم دی لگزالاتو دی آکوا کرومات (III)رابنویسید؟

K2Cr2O7 + 7H2C2O4.2H2O                                    2K[Cr(C2O4)2(H2O)2].2H2O +6CO2+13H2O

3-  بهره یا راندمان واکنش را محاسبه کنید؟

ابتدا محدود کننده واضافی را مشخص کنید،سپس گرم محدود کننده را بدست آورید وزن کمپلکس خود را در آزمایشگه پس از خشک شدن حصاب کنید انگاه از فرمول زیر راندمان را محاصبه کنید.

=راندمان = 100×?

4-  گاز های خارج شده چه می باشد؟بخارآب و دی اکسید کربن

(راهنمایی:برای بدست آوردن محدود کننده و اضافی به کتاب شیمی عمومی مراجعه شود.)

 

تهیه پتاسیم تری اگزالات و کرومات

 

 

 

بعد از معرفی اگزالات در مورد علل وقوع واکنش صحبت می کنیم :

ابتدا یک واکنش اکسیداسیون احیا انجام می گیرد . در این واکنش پتاسیم تری اگزالاتو کرومات (III) به عنوان اکسید کننده و یون اگزالات به عنوان احیا کننده عمل می کند . واکنش در محیط اسیدی انجام پذیر است بنابر این به محیط ، اسید اگزالیک اضافه نموده ایم . به دو دلیل از اسید اگزالیک استفاده می کنیم .اولا این که اسید اگزالیک و نمک ، هر دو از یک جنس هستند . و هر نمکی در اسید خود بهتر حل می شود . ثانیا : چون بعدا برای تشکیل کمپلکس نیاز به وجود اگزالات در محیط داریم ، بنابراینبه وسیله اسید اگزالیک ، یون اگزالات را در محیط افزایش می دهیم .

 

Cr2O7 2- + 3C2O4 2- + 14H+ ----> 2Cr3+ + 6CO2 + 7H2O

 

به محض تشکیل یون های کروم 3 ، کمپلکس پتاسیم تری اگزالات و کرومات (III) تولید می شود .واکنش هم سریع اتفاق می افتد .

 

این کمپلکس دارای بلور های 8 وجهی می باشد .

پراکسو دی سلفات آمونیم = اکسید کننده است و را به تبدیل می کند و اگزالات را اکسید کرده و به صورت CO2 از محیط خارج می کند انتقال بار دارد و شدت رنگ بالایی دارد ؛ پراکسو رابه مقدار مازاد می ریزیم تا آثاری از نماند .

 

+ نوشته شده در  دوشنبه دوازدهم دی 1390ساعت 5:47 PM  توسط mahdi rahimi  |