labgirl

مختصری درباره عناصر گروه II

مس ( Cu ):

 مس عنصری جامد ، غیر قابل احتراق و به صورت خالص در طبیعت وجود دارد . مس معمولاً در کانی هایی مانند آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت و کالکوپریت وجود دارد .

مس عنصری سودمند و مفید از لحاظ تجاری محسوب می شود . ترکیبات مس به رنگ سبز- آبی است ، اولین عنصر شناخته شده و دارای دو ایزوتوپ است .

بیسموت ( Bi ):

بیسموت ، عنصر شیمیایی است با عدد اتمی 83 که در جدول تناوبی با نشان Bi مشخص شده است. فلزی است ضعیف و سه ظرفیتی ، سفید ، بلورین ، سنگین و شکننده که اثر خفیفی از رنگ صورتی در آن وجود دارد و از نظر شیمیایی شبیه آرسنیک و آنتیموان است.

بیسموت از تمامی فلزات مغناطیسی‌تر است و به جز جیوه از تمامی عناصر خاصیت هدایت حرارتی کمتری دارد. از ترکیبات بیسموت که فاقد سرب باشند، درساخت لوازم آرایش و اهداف پزشکی استفاده می‌شود.

کادمیم ( Cd ):

 کادمیم یک عنصر شیمیایی است با علامت اختصاری Cd و دارای عدد اتمی 48 که جزو فلزات نادر است.کادمیم بیشتر در سنگ‌های معدنی روی یافت می‌شود و استفاده ی عمده آن در صنایع باتری سازی است.

وجود فلزات سمی و کاربرد گسترده آنها در صنایع رو به رشد ما، بسیار حائز اهمیت بوده و در بسیاری از موارد برای صنایع بسیار مفید می باشند.

   جیوه ( Hg):

جیوه از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Hg و عدد اتمی آن ۸۰ است.جیوه یکی از فلزات بوده و تنها فلز مایع  در دمای اتاق است سمی است و در ساخت آینه‌ها به کار می‌رود. از دیگر موارد کاربرد جیوه ساخت فشارسنج ها و دماسنجها و همجنین در گونه های از شیرهای صنعتی می باشد.

 مقدمه

عناصر گروه دوم جدول تناوبی كه به فلزات قليايی_خاكي معروفند در لايه ظرفيت الكترونی دارای آرايش ns² هستند.

آخرين عنصر گروه يعنی راديوم ، راديو اكتيو است اين فلزات سطحی درخشان و رنگ نقره ای سفيد دارند.

دارای واكنش پذيری بالايی هستند اما واكنش پذيری اين گروه به اندازه فلزات قليلی گروه يك نيست.

این کاتیون ها به دو گروه فرعی(زیرگروه) تقسیم می شود:

گروه IIA کاتیون هایی که رسوب سفید آنها در محلول هیدروکسید سدیم حل نمی شود.

گروه IIB کاتیون هایی که رسوب سفید آنها در محلول هیدروکسید سدیم حل می شود.

الف) واكنشهاي كاتيون مس (II) گروه IIA

1-کاتیون مس در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب سیاه رنگ تولید می کند.

Cu+H2s→cu S + 2H

2-محلول هيدروكسيد سديم با كاتيون مس رسوب آبي رنگ هيدروكسيد مس توليد مي كند.  

Cu2+ +2NaOH→Cu(OH)2 ↓ +2Na  

اين رسوب آبي رنگ در اثر حرارت به رسوب سياه رنگ تبديل ميشود  

Cu(OH)2→CuO+H2O

3-محلول آمونياك با كاتيون مس رسوب آبي رنگ نمك بازي مس توليد مي كند

2Cu SO4+2Na OH→Cu SO4 ,Cu(OH)2 ↓ SO2-4+2NH+4

اين رسوب آبي رنگ در محلول آمونياك حل ميشود و يون كمپلكس كه محلولي آبي رنگ توليد مي كند

CuSO4,Cu(OH)2 +8NH4OH→ 2[Cu(NH3)4]²⁺ +SO42- +2OH- +8H2O

4- کاتیون مس در واکنش با فراسیانید پتاسیم رسوب قرمز قهوه ای تولید می کند.

Fe(CN)6) →Cu2( Fe(CN)6)+4k]2Cu+ k4

ب)واكنشهاي كاتيون كادميم ²⁺  Cd گروه IIA

1-محلول هيدروكسيد سديم با كاتيون كادميم رسوب سفيد رنگ هيدروكسيد كادميم تشکیل می شود.

Cd²⁺ +NaOH→ Cd(OH)₂ ↓ +2N

2)محلول آمونياك با كاتيون كادميم رسوب سفيد رنگ هيدروكسيد كادميم توليد مي شود.

Cd²⁺+2NH₄OH → Cd(OH)₂ +2NH₄

اين رسوب در آمونياك حل مي شود و يون كمپلكس كه محلولي است بي رنگ توليد مي شود

‍Cd(OH)₂+4NH₄OH → [Cd(NH₃)₄]²⁺+2OH^- +4H₂O

3- کاتیون کادمیم در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب زرد رنگ سولفید کادمیم توليد مي شود

Cd²⁺+H2S→Cd S+2H

ج) واكنشهاي كاتيون Bi³⁺ گروه IIA

1) محلول هيدروكسيد سديم با كاتيون بيسموت رسوب سفيد رنگ هيدروكسيد بيسموت توليد مي كند.

Bi³⁺+3NaOH  → Bi(OH)₃+3Na

2) محلول آمونياك با كاتيون بيسموت رسوب سفيد رنگ نمك بازي توليد مي كند.

Bi³⁺+3KI  → BiI₃ ↓ +3K

3) محلول يديد پتاسيم با كاتيون بيسموت رسوب سياه رنگ يديد بيسموت توليد مي كند.

Bi³⁺+3KI  → BiI₃ ↓ + 3K

اين رسوب در محلول يد يد پتاسيم حل مي شود و محلول نارنجي رنگ يد يد دو گانه بيسموت –پتاسيم توليد ميشود.

BiI₃+KI → K⁺ +BiI^-₄

4- کاتیون بیسموت در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب قهوه ای  رنگ سولفید بیسموت توليد ميشود.

Bi³⁺+3H2S→Bi2S3+6H

د) واكنشهاي كاتيون جيوه²⁺      Hg گروه IIA

1)محلول هيدروكسيد سديم با كاتيون  جيوه رسوب زرد رنگ اكسيد جيوه توليد مي كند.

Hg²⁺+2NaOH → Hg O ↓ +H₂O+ 2Na

2) محلول آمونياك با كاتيون جيوه رسوب سفيد رنگ  اکسی امین جیوه توليد مي كند.

2 Hg 2+ +No3- + 4NH2OH→O-Hg-Hg-NH2NO2 +3NH2+ 3H2O

3)محلول يديد پتاسيم با كاتيون جيوه رسوب قرمز رنگ يديد جیوه توليد مي كند.

→Hg I2 + 2k+ Hg2+ +2KI

اين رسوب در محلول يديد پتاسيم حل مي شود و محلول بي رنگ يديد دو گانه جيوه- پتاسيم توليد مي شود.

4- محلول سولفید هیدروژن با كاتيون جيوه رسوب سفيد قهوه ای و یا سیاه  رنگ نمک جیوه تولید می کند.

4Hg Cl2 +2H2s→Hg Cl2 + 2HgS + 4H + 4Cl

2Hg cl2 +H2S→Hg cl2 +HgS + 2H + 2Cl

Hg cl2+ H2S→Hg S+2Cl +2H

ه)واکنش های آنتی موآن

IIB گروه

1-محلول سولفید هیدروژن با كاتيون آنتی موآن رسوب نارنجی  رنگ سولفید آنتی موآن تولید می کند.

2Sb3+ +3H2S→Sb2S3 + 6H

2- محلول هيدروكسيد سديم با كاتيون  آنتی موآن رسوب سفید رنگ هیدروکسی آنتی موآن توليد مي كند.

Sb3+ + 3NaOH→Sb(oH)3 + 3Na

3- محلول آمونياك با كاتيون آنتی موآن  رسوب سفيد رنگ  هیدروکسی آنتی موآن  توليد مي كند.

Sb3+ + 3NH2 OH→Sb(OH)3 +3NH4

4آب با كاتيون آنتی موآن  رسوب سفيد رنگ  اکسی نمک  توليد مي كند.

Sb3+ + Cl + H2O→Sb Ocl + 2H

مواد لازم:

محلول هایی دارای کاتیون های مس,بیسموت,کادمیم,جیوه و آنتی موآن.

تیواستامید-سود-آموناک-فراسیانید پتاسیم-یدید پتاسیم

وسائل لازم:

لوله آزمایش-چراغ گاز آزمایشگاه

روش آزمایش:

در هر یک از لوله های آزمایش 5 قطره از کاتیون های گروه دوم را ریختیم بعد به میزان 1 قطره از محلول های معرف را به طور جداگانه به هر یک از لوله های آزمایش اضافه نمودیم.

مشاهدات:

کاتیون مس:

1-کاتیون مس در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب سیاه رنگ ایجاد نمود.

2-کاتیون مس در واکنش با هیدروکسید سدیم رسوب آبی رنگ ایجاد نمود.س از قرار دادن در چراغ آزمایشگاه و گرم شدن رنگ آن به قهوه ای (سیاه) تبدیل شد.

3- کاتیون مس در واکنش با محلول آمونیاک در ابتدا تغییر رنگ نداشته پس از اضافه نمودن مقداری محلول آمونیاک رسوب آبی رنگ ایجاد نمود.

4- کاتیون مس در واکنش با فراسیانید پتاسیم رسوب قرمز قهوه ای ایجاد نمود.

کاتیون کادمیم:

1- کاتیون کادمیم در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب زرد رنگ ایجاد نمود.

2- کاتیون کادمیم در واکنش با هیدروکسید سدیم رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.

3- کاتیون کادمیم در واکنش با محلول آمونیاک رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.

کاتیون بیسموت:

1- کاتیون بیسموت در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب قهوه ای  رنگ ایجاد نمود.

2- کاتیون بیسموت در واکنش با هیدروکسید سدیم رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.

3- کاتیون بیسموت در واکنش با محلول آمونیاک رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.

 4-کاتیون بیسموت در واکنش با یدید پتاسیم رسوب سیاه رنگ ایجاد نمود.

کاتیون جیوه:

1- کاتیون جیوه در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب سفید  رنگ ایجاد نمود.

2- کاتیون جیوه در واکنش با هیدروکسید سدیم رسوب زرد رنگ ایجاد نمود.

3- کاتیون جیوه در واکنش با محلول آمونیاک رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.

4-کاتیون جیوه در واکنش با یدید پتاسیم رسوب قرمز رنگ ایجاد نمود.

کاتیون آنتی موآن: گروه ب

1- کاتیون آنتی موآن  در واکنش با سولفید هیدروژن رسوب نارنجی  رنگ ایجاد نمود.

2- کاتیون آنتی موآن  در واکنش با هیدروکسید سدیم رسوب بی رنگ ایجاد نمود.

3- کاتیون آنتی موآن  در واکنش با محلول آمونیاک رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.

4- کاتیون آنتی موآن  در واکنش با آب رسوب سفید رنگ ایجاد نمود.