تهیه نمک کمپلکس تترا آمین مس (II) سولفات

هدف آزمایش: تهیه نمک مضاعف تترا آمین مس(II) سولفات تئوری آزمایش: نمک مضاعف یا دوگانه نمکی است که یک بنیان با دو نوع کاتیون در بلور شرکت می‌کند. به عنوان مثال کربنات مضاعف منیزیم و کلسیم یا دولومیت CaCO3,MgCO3 یاCa,MgCO3 می‌باشد، یعنی دو کاتیون با یک آنیون همراه هستند. حال وقتی مولکولهای قطبی یا خوشه‌های یونهای منفی در اطراف یک یون مثبت مرکزی جمع شوند، یک یون کمپلکس به وجود می‌آید. این مولکولهای قطبی یا یونهای منفی را به عنوان لیگاند می‌شناسند. تعداد مکانهای اتصال لیگاندها را در اطراف یک یون مثبت مرکزی در یک کمپلکس، عدد کوئوردیناسیون می‌نامند. عدد کئوردیناسیون شش متداولترین عدد کئوردیناسیونی است که در کمپلکسها یافت می‌شود. عدد کئوردیناسیون چهار نیز متداول است. Dubbel zouten نمکها ی د و گا نه (مضاعف)

یک نمک که بیشتر از دو یون مختلف را دارا باشد، هم‌زمان این یونها با حل شدن در آب تماماً بطور جداگانه آزاد گردند آنها را به نام نمک‌های دوگانه (مضاعف) یاد می‌کنند. محتوای فرمول یک نمک مضاعف می‌تواند به دو طریق نشان داده شود: هر دو نمک یکجا ترکیب شده، یا یک فرمول مختلط. مثا لها ی محتو ا ی فر مو لی نمک‌ها ی مضا عف: {{ |فرمو ل مختلط|هر د و نمک یکجا تر کیب شده

FeOHCl2|Fe(OH)3.FeCL3|

KNaCO3|Na2CO3.K2 CO3| }} بعضی نمکها به شکل مضاعف نسبت به نمک‌های ساده با ثبات تر می‌باشند. از این سبب این نمکها در لابراتوار زیاد استعمال می‌گردند. در کمپلکس‌ها پیوند بین فلز و گروه‌های غیر فلزی دهنده الکترون (لیگاند) از نوع پیوند کئوردیناسیون می‌باشد. لیگاندها را بسته به تعداد اتم کئوردینانس شونده، به لیگاندهای یک دندانه، دو دندانه و... تقسیم می‌کنند. لیگاندهای کی لیت دهنده می‌توانند همزمان از بیش از یک موقعیت به فلز متصل شوند. کی لیت‌ها کمپلکس‌هایی پایدارند و حلقه‌های ۵ و ۶ عضوی آن‌ها پایدارتر هستند. Fe(CN)62K → + 4K CN 2Fe(CN) Cl 2(3Ag(NH → 3AgCl + 2 NH پتاسیم هگزا سیانو فرات(II) در آب حل شده و محلولی را می‌دهد که هیچ نوع واکنش مشخص کننده یون 2+ Feندارد، زیرا این یون در محیط آزاد نیست و به صورت 4- [6 (Fe(CN] وجود دارد. این یون یک یون کمپلکس است. یک دسته معمول از نمک‌های مضاعف، زاج‌ها هستند که در حقیقت سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیم هستند. (KAl(SO4)2,12H2O) در کمپلکس اوربیتال لیگاند انرژی کمتری از اوربیتال فلز دارند، در نتیجه پیوندها تا حدودی خصلت یونی دارند و اوربیتال‌های مولکولی پیوندی به اوربیتال‌های گروه لیگاند شبیه ترند. کمپلکس‌ها به دو نوع کمپلکس‌های ورنر (کمپلکس‌هایی که خصلت یونی بیشتر دارند) و کمپلکس‌های کربونیل فلز و آلی فلزی (پیوند فلز- کربن و بیشتر خصلت کووالانسی دارند) دسته‌بندی کرده‌اند. ساختارهایی که در آن مولکول‌های یک ماده در درون شبکه‌ای از مولکول‌های ماده دیگری به دام می‌افتند را کلاترات می‌گویند. کلاترات شدن یک مولکول به اندازه آن مولکول بستگی دارد. فرایند تشکیل کلاترات را می‌توان ناشی از برهم کنش بین مولکول‌های میزبان و میهمان در نظر گرفت. زاج‌ها نوعی نمک‌های مضاعف هستند. نمک‌های مضاعف در اثر تبلور همزمان دو نمک با هم به نسبت مولی ساده به وجود می‌آیند. شکل و سیستم بلوری نمک مضاعف با شکل بلوری دو نمک سازنده یکی است. واحدهای بلوری زاج‌ها لزومی به شباهت با نمک‌های سازنده ندارند. در ساختمان زاج دو کمپلکس و نمک‌های مضاعف یک کمپلکس با یک نمک ساده وجود دارند. پایداری کمپلکس‌ها وابسته به نوع فلز مرکزی (عدد اکسایش، شعاع) و لیگاند (قدرت نوکلئوفیلی، ممانعت فضایی و الکتروستاتیکی و کی لیت سازی) می‌باشد. زاج‌ها دارای فرمول عمومی MIMIII(SO4)2,12H2O هستند. فلز یک ظرفیتی می‌تواند پتاسیم(K) روبیدیم(Rb)، سزیم(Cs) و آمونیوم(NH4+)، و فلز سه ظرفیتی کبالت(III)، آهن(III)، کروم(III)، آلومینیوم(III)، تیتانیم(III) و اسکاندیم(III) است. پایداری زاج‌ها وابسته به اندازه یون‌های فلزی است. یون‌های یک ظرفیتی می‌توانند زاج‌های پایداری را تشکیل دهند، ولی هر قدر یون سه ظرفیتی بزرگتر باشد، از پایداری زاج کاسته می‌شود. دو کمپلکس تشکیل دهنده زاج از طریق یون‌های سولفات به هم متصل می‌شوند. (هیبرید فلزات sp3d2 و یا d2sp3 می‌باشد) روش‌های جداسازی کمپلکس‌ها از محلول: ۱- تبخیر حلال و سرد کردن محلول تغلیظ شده (تبلور) ۲- استخراج با حلالی که کمپلکس را در خود حل نمی‌کند. ۳- اگر کمپلکس کاتیونی باشد با افزودن آنیون مناسب، نمک نامحلول را می‌توان جدا کرد. برای کمپلکس آنیونی از کاتیون مناسب استفاده می‌کنیم. برای تهیه کمپلکس‌ها بایستی از خواص فلز و لیگاند آگاهی کامل داشت. نحوه واکنش فلز و لیگاندها از قواعد ترمودینامیک، ممانعت فضایی، فشار الکتروستاتیک و بسیاری دیگر از پارامترها متأثر خواهد بود. مواد مورد نیاز: ۱- آمونیاک غلیظ. سولفات مس ۵ آبه. اتانول ۲- آب مقطر ۳- بشر ۱۰۰ میلی لیتری ۴- ترازو ۵- هیتر ۶- قیف بوخنر و کاغذ صافی ۷- هاون چینی و همزن شیشه‌ای شرح آزمایش: ابتدا۴ میلی لیتر آمونیاک غلیظ را با ۲٫۵ میلی لیتر آب مقطر در بشر کوچکی ریختیم و آنرا حل کردیم سپس ۲٫۵گرم سولفات مس ۵ آبه را در یک هاون پودر کردیم و به محلول فوق اضافه کردیم و با همزن خوب آنها را در هم حل کردیم بعد به آرامی و آهسته ۸ میلی لیتر اتانول اضافه کردیم به طوری دیدیم لایه بالایی محلول با الکل پوشانده شد. آنگاه مخلوط را در همان حالت بدون حرکت گذاشتیم تا نمک کمپلکس به صورت بلور ته‌نشین شد و سپس به مخلوط ۱۰ میلی لیتر محلول ۱:۱ آمونیاک غلیظ و اتانول اضافه کردیم و مخلوط حاصل را توسط قیف بوخنر صاف کردیم و با ۵ میلی لیتر اتانول نیز شستشو دادیم. در آخر وزن رسوب را محاسبه کردیم که... گرم بود.

منابع

a-h-chemistry87 دات بلاگفا دات کام