5. GRUP KATYONLAR(Alkali grubu)

Mg+2

Na+

K+

Li+

• Bu gruptaki katyonların hepsini çöktürebilen ortak birreaktif yoktur.

• Na, K ve Li alkali metaller grubunun üyeleridir.

• NH4 da bileşikleri alkali metal bileşiklerine benzediği içinbu gruba alınmıştır.

Magnezyum peryodiksistemlerde toprakalkali metallerininbulunduğu 2. gruptadır.Fakat onlardan farklıolarak NH4Cl varlığındaamonyum karbonatlaçöktürülemediği içinanaliz sistematiğinde 5.grup adı verilenmetaller arasında yeralmıştır.

5. grup katyonların renksiz anyonlarlaverdikleri bütün tuzları renksizdir veiyonik bağlıdır. Bu nedenle birkaçı dışındatuzları suda çözünür.

Magnezyum (Mg)• Bütün bileşikleri renksizdir.

• Hidroksit çökeleklerinin organik boyaları adsorblamaözelliği vardır, böylece renklenirler.

• Peltemsi beyaz Mg(OH)2 çöker.

• Bu çökelek suda çok az çözünürken amonyumtuzlarında (NH4Cl’de) çok çözünür.

• (Ortama amonyum iyonunun ilavesiyle ortamtamponlandığında OH- iyonu konsantrasyonu düşer veMg(OH)2’in çözünürlük çarpımına erişileceği içinçökelek çözünür.

NH3 çözeltisi ile

Na2HPO4 çözeltisi ile

• Amonyum tuzları ve amonyak çözeltisi varlığında beyaz magnezyum amonyum fosfat çöker. (Lityumdan farklıdır)

• Ortama konan amonyum tuzları, magnezyum hidroksitin çökmesini önler. MgNH4PO4 çökeleğinin oluşmasını sağlamak için ortama NH3’ın aşırısını ilave etmek gerekir.

Difenil karbazit reaktifiyle

• Mg tuzu çözeltisi üzerine NaOH ilave edilir. Oluşan beyaz Mg(OH)2 çökeleği üzerine birkaç damla difenilkarbazit ayracından konduğunda beyaz çökelti kırmızı-mor renge boyanır.

• Kırmızı-mor rengin nedeni Mg(OH)2 çökeleğinin difenilkarbazit boyasını adsorbe etmesidir.

Sodyum (Na)

• Sodyum tuzlarının buharları (Özellikle de NaCl buharı)bunzen alevinde sürekli ve şiddetli sarı renk verir. Burenk kobalt camından geçmez.

• NH4 tuzlarının buharları da kısa süreli bile olsa bunzenalevinde sarı renk verdiklerinden ortamdanuzaklaştırılmalıdır.

• Na tuzları bunzen alevinde cam bagetin ucuna takılmış Pttel üzerinde yakılır ve renklenmeye bakılır.

Alev Deneyi:

Potasyum (K)

• Potasyum tuzlarının buharları (Özellikle de KCl buharı) bunzen alevinde mor viole renk verir.

• K alevinin mor rengi, Na iyonları varlığında oluşan sarı alev tarafından maskelenir.

• Mavi bir perde (kobalt camı) bu sarı rengi perdeler ve K alevinin mavi rengini geçirir. Deneyde yine platin tel kullanılır.

Alev Deneyi:

Amonyum (NH4)• Renksiz bir iyondur ve renksiz anyonlarla, renksiz

tuzlar verir. Ancak bu iyon asidik ortamda bulunur.

• Bazik ortamda,

NH4+ + OH- NH3 + H2O

denklemine göre parçalanır.

İyon yarıçapı potasyuma çok benzediği için onun verdiğireaksiyonları çoğunlukla verir.

Alev Deneyi:

Alevin rengini kısa süreli ve şiddetli olmayan sarı rengeboyar. (Na ile karıştırılabilir.)

NaOH çözeltisi ile :

• NH4, NaOH ile ısıtılanca NH3 gazı çıkar.

NH4Cl + NaOH NH3 + H2O + NaCl

Bu gaz;

• Kokusundan

• Distile su ile ıslatılmış kırmızı turnusol kağıdının tüpün üzerindeki buhar ile temasıyla renk değiştirir.

• Derişik HCl ile ıslatılmış bir cam baget, çıkan buharlara tutulunca beyaz NH4Cl dumanları oluşur.

• Hg-I-nitratla ıslatılmış süzgeç kağıdını siyahadönüştürür.

Lityum (Li)Na2HPO4 çözeltisi ile :

• Nötral çözeltilerde Lityum fosfat çöker.

• NaOH’li ortamda çökme tamdır. Isı da çökmeyikolaylaştırır.

• Çökelek NH4Cl çözeltisinde suda olduğundan daha çokçözünür. (Mg’dan farkı) çökelek Ba(OH)2 ile kaynatılırsaçözünerek LiOH’e döner. (Mg’den farkı)

Alev Deneyi :• Lityum tuzlarının buharları Pt tel üzerinde bunzen

alevinde yakılırsa alevi Karmen kırmızısı adı verilenrenge boyar. Bu rengi Na tuzlarının varlığı maskeler,fakat bu renk kobalt camından geçer.

5. Grup Katyonların Analizi• Katyon analizi yapacağımız numune çözeltisi

ister yalnız 5. grup katyonlarını içersin,isterse bütün grup katyonları biraradaiçersin ilk yapılacak işlem NH4 katyonunuaramaktır.

• 5. grup katyonlarını içeren bir numune deNH4

+ varlığı saptanırsa diğer katyonlarınanalizini bozmaması için ortamdanuzaklaştırmak gerekir.

5. Grup Katyonların Analizi

Bu amaçla krozeye alınan numune çözeltisiamyant tel üzerinde kuruluğa kadarbuharlaştırılır.

Çözeltinin yarısına gelindiğinde üzerine 1-2damla derişik HCl ilavesiyle (böylece bütüngrup katyonları Cl- tuzuna dönüşür) uçurmaişlemine devam edilir.

• Amyant tel bir süre sonra kaldırılıp, krozeporselen üçgene alınır ve çıplak alevdekızdırma işlemi yapılır.

• Beyaz NH4Cl buharlarının çıkışı bitenekadar bu işleme devam edilir.

• Kroze soğuduktan sonra kalıntı üzerinedistile su ilave edilip çözülür ve ayrı ayrı Na,K ve Mg’un deneyleri yapılır.

Platin telin cam bagete takılması. • Cam bagetin ucu alevde iyice ısıtılır, sonra Pt

tel ısıtılmış cama dikkatlice takılır.• Sonra cam bagete takılmış Pt tel aleve

tutulur.• Alevi renklendiriyorsa bu renklenme bitince

tüp içine alınmış HCl çözeltisine batırılır ve tekrar ateşe tutulur.

• Bu işleme alevde renk görülmeyinceye kadar devam edilir.

HCl İyi bir yükseltgeyicidir.

Yani uçucu olmayan bir kimyasalıkolayca uçucu hale getirebilir.

Bu sayede alev denemelerinde renklerdaha belirgin görünür.

Alev Deneyi Prensibi

Na+ + Cl- (çözeltide) —–> NaCl (platin tel üzerinde katı)

NaCl (katı) —–> NaCl (gaz)

NaCl (gaz) —–> Na (atom) + Cl (atom)

Na (atom) —–> Na* (uyarılmış atom)

Na* (uyarılmış atom) —–> Na (atom) +hv (devamlı sarı ışık)