زاج ها و روش های تهیه آنها

〄 تازه های دیروز ➢

زاج ها و روش های تهیه آنها

هدف

تهیه زاج آهن و کروم

وسایل مورد نیاز

قیف ، بشر، کاغذ صافی ، شیشه ساعت، پیپت، سولفات فرو، سولفات آمونیوم ، اسید سولفوریک ، اسید نیتریک ، پتاسیم کرومات، اتانول.

تئوری
معنی لغوی: جسمي است معدني و بلوري شكل به رنگ هاي سفيد، كبود، سبز، سياه ، كه مزه آن شيرين وقابض است و معمولاً در آب حل مي شود .
زاجها نوعی نمکهای مضاعف هستند.نمکهای مضاعف در اثر تبلور همزمان دو نمک با هم به نسبت مولی ساده بوجود می آيند. شکل و سيستم بلوری نمک مضاعف با شکل بلوری دو نمک سازنده يکی است. واحد های بلوری زاجها لزومی به شباهت با نمکهای سازنده ندارند.در ساختمان زاج دو کمپلکس و نمکهای مضاعف يک کمپلکس با يک نمک ساده وجود دارند.
پايداری کمپلکس ها وابسته به نوع فلز مرکزی (عدد اکسايش، شعاع) و ليگند(قدرت نوکلئوفيلی، ممانعت فضايی والکتروستاتيکی و کی ليت سازی)می باشد.
زاج ها دارای فرمول عمومی MIMIII(SO4)2,12H2Oهستند. فلز يک ظرفيتی می تواند پتاسيم، روبيديم، سزيم و آمونيوم، و فلز سه ظرفيتی کبالت(III)، آهن (III)، کروم(III)، آلومينيوم(III)، تيتانيم(III) و اسکانديم (III)است.
پايداری زاج ها وابسته به اندازه يونهای فلزی است. يونهای يک ظرفيتی می تواننند زاجهای پايداری را تشکيل دهند، ولی هر قدر يون سه ظرفيتی بزرگتر باشد، از پايداری زاج کاسته می شود.دو کمپلکس تشکيل دهنده زاج از طريق يونهای سولفات به هم متصل می شوند(هيبريد فلزات sp3d2و يا d2sp3می باشد.

زاج ها وقتی در آب حل می شوند، مولکول های آب خود را از دست می دهند و تبدیل به یونهای سازنده خود می شوند و دیگر به صورت کمپلکس نخواهند بود چند زاج مهم عبارتند از زاج کروم ، زاج آلومینیوم و زاج آهن .

برای بدست آوردن بلور های زاج ها لازم است محلولی از مقادیر اکی والان سولفات فلز سه ظرفیتی و سولفات فلز یک ظرفیتی قلیایی را به حال خود گذاشت تا در دمای معمولی تبخیر شود. پس از تبخیر شدن حلال بلور های هشت وجهی زاج بدست می آید . ضمنا قرار دادن یک بلور درشت تا خراش دادن ظرف محتوی محلول نیز یکی از عوامل موثر در دشد بلور است. یعنی رشد زمانی خوب خواهد بود که غلظت کاتیون ها در همه نقاط یکسان باشد . زاج پتاسیم در اثر انحلال به یون های K+aq و [Al (H2O)6]3+aqو SO42- aqتبدیل می شود . یون هگزا اکو آلومینیوم فورا قابل حل است ، اما با پیشرفت زمان مخصوصا اگر دما بالا برود ، میل خواهد داشت ضمن از دست دادن پروتون طی مراحل زیر هیدروکسیل دار شود:

در این کمپلکس ها یک مول آب می تواند به وسیله یون SO42-جایگزین شود.

تبدیل محلول به محلول کلوئیدی احتمالا با تشکیل پل هیدروکسو همراه است .

این پل و سایر پل های دیگر از همین نوع ، پلیمر هایی با بزرگی نا معین می دهند که احتمالا به صورت رسوب هایی جدا می شوند .تبدیل کمپلکس های محلول به رسوب با بازگشتن از محلول کلوئیدی ، با افزایش PHتسریع می شود . یک مشخصه این رسوب ها آن است که با شستشوی مکرر با آب ، کلیه آنیون های SO42-حذف نمی شوند. زیرا این یون ها جایی را در قشر کئوردینانسیون کاتون Al3+اشغال کرده اند و به طور ساده در سطح درات جذب نشده اند. محلول زاج [KAl(SO4)2, 12H2O]واکنش مشخصه K+و Al3+و یون های SO42-را می دهد.

تهیه زاج کروم:

مقدار 5گرم پتاسیم کرومات را در 5 میلی لیتر آب حل می کنیم و سپس محلول را درون حمام آب سرد می گذاریم 5.5 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ را به تدریج به آن اضاف می کنیم ( این کار را در دمایی نزدیک به دمای محیط انجام میدهیم) سپس 3.5 میلی لیتر اتانول را به آرامی به محلول می افزاییم و مخلوط را در جای مناسب می گذاریم تا بلور های زاج تشکیل شوند.

K2Cr2O7 + 4H2O + 3C2H5CH KCr(SO4) . 12H2O + CH3COOH + H2O

تهیه زاج آهن:

مقدار 6.33 گرم سولفات فرو و 3 گرم سولفات آمونیوم را در 20 میلی لیتر اسید سولفوریک N 1 حل کرده، چند قطره اسید نیتریک غلیظ به آن اضافه می کنیم و آن را درون حمام آب سرد قرار می دهیم و منتظر می مانیم تا بلور های زاج آهن تشکیل شوند که این اتفاق هم پس از گذشت زمانی انجام می گیرد.

(NH4) Fe(SO4)2 . 12H2O FeSO4 + ( NH4)2 SO4 + H2SO4

نظرات شما عزیزان:

arezoo

ساعت12:39---4 بهمن 1390

[وب سایت]

باغبان در را نبند,من مرد گل چین نیستم...من اسیر یک گلم دنبال هر گل نیستم...!

arezoo

ساعت14:42---2 بهمن 1390

[وب سایت]

در هيچ خياباني قدم نگذاشتم چون فكر كردم شايد...

از كنار تو در آن رد شدم...در روزگاري كه محبوبم نبودي!

و بر هيچ نيمكتي ننشستم چون فكر كردم شايد...

كنار من بر آن نشسته اي...در روزگاري كه محبوبت نبودم!