طرق الكشف عن نقطة التكافؤ في تفاعلات الترسيب

اقرأ في هذا المقال


في تفاعلات الترسيب تتحد الأيونات مكونة أملاح شحيحة الذوبان في الماء، ويمكن ملاحظة أن بعض تجارب التحليل الحجمي في تفاعلات الترسيب تتم باستخدام نترات الفضة لمعايرة الهاليدات وشبيه الهاليدات.

طرق الكشف عن نقطة التكافؤ في تفاعلات الترسيب

هناك طرق للكشف عن نقطة التكافؤ في تفاعلات الترسيب كالتالي:

طريقة تكوين راسب ملون (طريقة مور)

في هذه الطريقة من الضروري استعمال كرومات البوتاسيوم كدليل، خلال هذه الطريقة نُضيف نترات الفضة إلى محلول يحوي  على أيونات الكلوريد الذي من الضروري أن يكون مضاف إليه نقاط تتراوح من (2-3) نقاط من محلول كرومات البوتاسيوم، بحيث أيون الفضة (Ag^{+}) يتفاعل مع أيون الكلوريد( CL^{^{-}}) مكون راسب أبيض من كلوريد الفضة (AgCL)، وأيضاً يتفاعل أيون الفضة (Ag^{+}) مع أيون الكرومات CrO_{4}^{-2} مكون راسب أحمر من كرومات الفضة، حسب المعادلات التالية.

  • تكوين كلوريد الفضة:  Ag^{+} +CL^{-} ightarrow AgCL.
  • تكوين كرومات الفضة: 2Ag^{+} +CrO_{4}^{-2} ightarrow Ag_{2}CrO_{4}.

من ميزات كلوريد الفضة AgCL أنه يعتبر أقل ذائبية من كرومات الفضة، لذلك كلوريد الفضة يترسب في البداية وعند نقطة التكافؤ أي عندما يترسب جميع  الكلوريد في صورة كلوريد الفضة، وعند إضافة قطرة ثانية من نترات الفضة، هذi الزيادة من نترات الفضة CrO_{4}^{-2}، تتفاعل مع أيون الكرومات CrO_{4}^{-2} مكونة كرومات الفضة، وبعد ذلك يتلون المحلول باللون الأحمر أو البني الباهت.

وفي هذه الطريقة تستعمل في حالة المحاليل المتعادلة أو ضعيفة القاعدية، بحيث  كرومات الفضة يذوب في الأحماض، بينما في الوسط القلوي يؤدي إلى ترسيب هيدروكسيد الفضة قبل كرومات الفضة.

طريقة تكوين مركب ملون (طريقة فولهارد)

في هذه الطريقة يتم الاستفادة منها  في تقدير الكلوريدات في الوسط الحمضي، خلال هذه الطريقة يضاف إلى المحلول كمية زائدة من محلول قياسي من نترات الفضة وهذه الزيادة منها تقدر في وسط حمضي عن طريق محلول قياسي من ثيوسيانات البوتاسيوم أو الأمونيوم مع استخدام محلول شب الحديديك كدليل، حيث عند إضافة محلول ثيوسيانات البوتاسيوم إلى نترات الفضة في توفر  الدليل يتكون في البداية راسب أبيض من ثيوسيانات الفضة حسب المعادلة التالية.

Ag^{+}+ SCN^{-} ightarrow AgSCN.

عند نقطة التكافؤ بعد إتمام عملية ترسيب الفضة تتفاعل كأقل زيادة من الثيوسيانات مع استخدام أيون الحديديك الذي يُعتبر  كدليل، فيتكون مركب ذائب يتميز باللون الأحمر المميز والواضح من ثيوسيانات الحديديك، حسب المعادلة التالية.

Fe^{+3} +SCN^{-} ightarrow [Fe(SCN)]^{+2}.

طريقة أدلة الامتزاز (طريقة فاجان)

في هذه الطريقة من الضروري أن نعرف ماهي أدلة الامتزاز أو أدلة الأدمصاص، هي  عبارة عن أصباغ عضوية حيث إنها تمتز عند نقطة التكافؤ على سطح الراسب منتجة لون مميز ومن الأمثلة عليها دليل الفلورسين وهو من أدلة الامتزاز الحامضية وأيضاً مثل الروادامين وهو يعتبر من أدلة الامتزاز القاعدية.

فعند إضافة نترات الفضة إلى محلول كلوريد الصوديوم على سبيل المثال وجود الفلورسين وهو دليل امتزاز حامضي فإن كلوريد الفضة الناتج  يظل لونه أبيض حتى نقطة التكافؤ وعند الوصول لنقطة التكافؤ يصبح لون الراسب مشابا بحمرة خفيفة، بحيث أن التغير في اللون يحدث على سطح الراسب نفسه.

طريقة التعكير

في طريقة التعكير يتم تحديد نقطة التعادل، من خلال حدوث تعكير بعد الوصول لنقطة التعادل، ومن الأمثلة عليها معايرة محلول سيانيد البوتاسيوم مع المحلول نترات الفضة، نُضيف كمية معينة من نترات الفضة إلى محلول سيانيد القلوي، بعدها يتكون متراكب يتميز بأنه قوي الثبات يُدعى أرجنتو سيانيد القلوي، وهذا المتراكب يتم تكوينه نتيجة لذوبان سيانيد الفضة المتكون بالأول مع كمية زائدة من السيانيد القلوي.

AgNO_{3} +KCN \leftrightarrow AgCN +KNO_{3}

ولكن سيانيد الفضة الناتج لا يترسب مازال يوجد هناك زيادة من سيانيد البوتاسيوم، بحيث أنه يذوب حسب المعادلة التالية:

AgCN +KCN \leftrightarrow K[Ag(CN)_{2}].

عند احتواء التفاعل على نترات الفضة وإضافته إلى محلول سيانيد البوتاسيوم فإن المتراكب الناتج يتكون بسرعة ولا يتواجد راسب، ولكن عند الوصول إلى نقطة التكافؤ في التفاعل السابق، وإضافة كمية زائدة من محلول نترات الفضة ينتج راسب أبيض من سيانيد الفضة ويتعكر المحلول تعكير خفيف، حسب المعادلة التالية.

AgNO_{3} +KAg(CN)_{2} ightarrow Ag[Ag(CN)_{2}] +KNO_{3}

لذلك تتميز نقطة التكافؤ بظهور التعكير والمهمة الصعبة تتمركز في طريقة الحصول على نقطة التعادل بسهوله ودقة، بحيث يمكن التغلب على هذه الصعوبة بإضافة محلول النشادر الذي يذوب فيه سيانيد الفضة، حسب المعادلة التالية:

Ag[Ag(CN)_{2}] +4NH_{4}OH ightarrow 2[Ag(NH_{3})_{2}]^{+} +2CN^{-} +H_{2}O، وإذا أضفنا كمية قليلة من يوديد البوتاسيوم، فإن الفضة التي تكون لا تذوب أو عديمة الذوبان في محلول النشادر تتفاعل مع اليوديد، وبعدها يتعكر المحلول باللون الأصفر الباهت مكوناً يوديد الفضة عديم الذوبان.

المصدر: كتاب المختصر في حل مسائل الكيمياء التحليلية أ. د منذر سليم عبد اللطيف، 2019م الكيمياء التحليلي، التحليل الطيفي، الجزء الأول ، أ-كريش كوف كتاب أسس الكيمياء التحليلية، دوغلاس أ.سكوج، 1986م كتاب الكيمياء التحليلية العملي، جون إج كندي، 2019م


شارك المقالة: