II. GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

2.1. II. GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

Bu gruptaki katyonlar civa(II) (Hg²⁺), kurşun (Pb²⁺), bizmut(III) (Bi³⁺), kadmiyum (Cd²⁺), arsenik(III) (As³⁺), antimon(III) (Sb³⁺) ve kalay(II) (Sn²⁺) dir. Bu katyonların klorür tuzlan sulu ortamda çözünürken I. grup katyonlar, klorürleri halinde çökerler. II. grup katyonlar çözeltide kalır ve 0.3 M HCl ortamında sülfürleri halinde çöktürülür. Bundan sonraki bölümde incelenecek olan_III, grup kanonlarından mangan (Mn²⁺), çinko (Zn²⁺), kobalt (Co²⁺), nikel (Ni²⁺) ve demir (Fe³⁺) iyonlan da sülfürleri halinde çöktürülerek çözeltiden ayrılır. Ancak bu iki grubun sülfürlerinin ayrılması ortamın pH'ına bağlıdır. II. ve III. grup katyon sülfürlerinin çözünürlük çarpımı değerleri aşağıda verilmiştir.

           

II grup katyon sülfürlerinin Kçç değerleri	III grup katyon sülfürlerinin Kçç değerleri
CdS:2.0xlO-28	MnS : 3.0 x 10-13
PbS : 7.0 x 10-28	FeS:  6.0 xl0-18
CuS : 6.0 x 10-36	NiS :   1.0 x 10-22
HgS : 1.6 x 10-52	CoS : 5.0 x 10-22
Sb2S3 : 1.7 x 10-93	ZnS : 4.5 x 10-24
Bi2S3: 1.0x10-97

II. ve III. grup katyonları ayırmak için bu sülfürlerin çözünürlüklerindeki geniş farklılıktan yararlanılır. 0.3 M HCl çözeltisinde II. grup katyonlar sülfürleri halinde çökerken, III grup katyonlar çökelek oluşturmayıp çözeltide kalırlar. Hidronyum iyonu derişiminin önemi, sülfür iyonu derişimini kontrol etmesinden kaynaklanır.

H₂S     +     2 H₂0      =>     2 H₃0⁺      +      S^2-

Ka =       [H₃O⁺]²  [S^2-] / [H₂S]   =6.8xl0^-23 [H₂S]

Doygun H₂S çözeltisi yaklaşık O.l M dır. Bu durumda,

[H₃0⁺]² [S^2-]  =   6.8 x 10^-24

II. grup katyonların sülfürleri halinde çökmesini sağlayan hidronyum iyonu derişimi 0.3 M (pH= 0.5) kabul edilirse katyonu çöktürmek için gerekli S^2- iyonu derişimi:

(0.3)² [S^2-] =6.8xl0^-24  [S^2-]  =7.5xl0^{-23 M   olur.}

Yarı mikro analiz yönteminde katyonların çökme işleminden önceki başlangıç derişimleri 0.01 M değerine eşit veya daha küçüktür. Bu durum-dikkate alındığında iki değerlikli bir katyon(M²⁺) sülfürünün çözünürlük çarpımı:

MS(k)      =>      M²⁺   +     S^2-

Kçç= [M²⁺][S^2-] = (0.01) (7.5 x 10^-23) = 7,5 x 10^-25 olur.

Daha önce verilen II. grup katyon sülfürlerinin çözünürlük çarpımı değerlerinin tamamı [H₃0⁺] = 0.3 M elan bir çözeltide elde edilen çözünürlük çarpımı 7,5 xl0^-25 değerinden küçük, III. grup katyon sülfürlerinin çözünürlük çarpımı değerleri ise 7.5 xl0^-25 değerinden daha büyüktür. Dolayısıyla bu ortamda yalnızca II. grup katyonlar çökecektir. III. grup katyonlarını sülfürleri halinde çöktürmek için ortamın pH'ını yeniden ayarlamak gerekir.

II. ve III. grup sülfürlerinin çöktürülmesi için gerekli olan H₂S; tiyoasetamid (CH₃CSNH₂) ve demir sülfür gibi çeşitli bileşiklerden elde edilebilir. Bu teksirde; H2S yerine en kolay elde edildiği tiyoasetamid bileşiğinin kullanılması önerilmiştir. "Çünkü tiyoasetamid bileşiği, suda kolay çözünür ve H₂S oluşturması için sadece ısıtmak yeterlidir, tek dezavantajı pahalı olmasıdır. Tiyoasetamid ısıtılınca hidrolizlenerek H₂S oluşturur.

CH₃CSNH₂+2H₂0               CH₃COO^- + NH₄⁺  +     H₂S

2.1.1.Bizmut

Sembolü Bi olan metalik bir elementtir. Periyodik cetvelde 5A grubunda bulunur ve bu grubun en ağır üyesidir. Orta çağdan beri bilinen bir elementtir. Gri renkli bir metaldir. Doğada serbest olarak ya da sülfür ve oksitleri halinde bulunur. Atom numarası 83, kütle numarası 208,98’dir. Bileşiklerinde -3, +3, +5 değerliklerini alabilir.

Doğada bulunuşu:

Doğada az bulunan elementlerdendir. Çok az miktarda serbest halde bulunur. En çok bulunan şekilleri bizmutglanz (Bİ₂S₃), bizmutocter (Bi₂0₃)dir.

Kullanım Alanları:

• Dövülebilir demir üretiminde
• Akrilik fiber yapımında katalizör olarak
• Termokapılların içerisinde
• Yangın detektörlerinde ve yangın söndürücülerde
• İlaç sanayisinde
• Kozmetik sanayide kullanılır

Bizmutun seyrettik asitlerde çözünen tuzları:

BİCI₃, Bi(N0₃)₃, Bi₂(S0₄)₃   dır.

Başlıca kompleksleri:

Bi(SCN)₆^3-,     BiCI₄^-, Bil₄^-  dür.

BİZMUT(III) İYONUNUN (Bi³⁺)   ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla berrak Bi³⁺ çözeltisine (çözelti berrak değilse berraklaşıncaya kadar 6 M HCl ekleyin) 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın.

2Bi³⁺    +     3H₂S     =>     Bi₂S₃     +     6H⁺

Oluşan kahverengi-siyah çökeleğe sıcak su banyosunda çözününceye kadar 3 M HNO₃ ekleyin.  

Bi₂S₃+ 2NO₃^- + 8H₃0⁺ => 2Bi³⁺ + 2 NO + 3 S+12 H₂0

b) Amonyak çözeltisi (NH₃):

3 damla Bi³⁺ çözeltisine 10 damla su ekleyin. Çözelti bazik oluncaya kadar 6 M NH₃ çözeltisi ekleyin. Oluşan çökeleğin üzerine NH₃ çözeltisinin fazlasını ilave ederek çözmeyi deneyin. Aynı deneyi Cu²⁺ ve Cd²⁺ çözeltileri için tekrarlayarak sonuçları karşılaştırın.

Bi³⁺ + 3 NH₃    + 3 H₂0    =>    Bi(OH)₃    +    3 NH₄⁺

c) Potasyum stannit çözeltisi:

Potasyum stannit çözeltisinin hazırlanışı: 2 damla SnCI₂ çözeltisi / üzerine damla damla 3 M KOH çözeltisi ekleyin. Jelatinimsi çökelek olan Sn(OH)₂ çözününceye kadar KOH eklemeye devam edin.

SnCl₂  +  2 KOH   =>     Sn(OH)₂   +    2 KC1

Sn(OH)₂  +  2 KOH   =>      Sn0₂^2-   +    2 K⁺    + 2 H₂0

Süzgeç kağıdı üzerine 4 damla Bi³⁺ çözeltisi damlatın. Üzerine

2 damla 1 M NaOH ve 2 damla yeni hazırlanmış potasyum stannit çözeltisi damlatın.

2Bi³⁺   +6 OH^-   +   3Sn0₂^2-=>2 Bi   +   3 Sn0₃^2-+ 3 H₂0

2.1.2. Civa

Suda çözünen civa (II) bileşikleri:

Hg(N0₃)₂ ve Hg(C10₄)₂ dır.

Suda çözünmeyen civa bileşikleri:

HgS, Hgl₂, HgBr₂, Hg(SCN)₂, HgO, HgS0₄ dır.

Başlıca kompleksleri:

Hg(CN)₄^2-   HgCl₃^-,   HgCl₄^2-,    HgBr₄^2-,  Hgl₄^2-,   HgS₂^2- dır.

CİVA(II) İYONUNUN (Hg2+) ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla Hg²⁺   çözeltisine 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyin ve su banyosunda 5 dakika ısıtın.

Hg²⁺  +  H₂S     =>     HgS     +  2H⁺

Oluşan siyah çökeleğe çözününceye kadar kral suyu ekleyin.

3 HgS + 2 HN0₃ + 6 H⁺ 12 CI^- => HgCl₄^2- + 2 NO +3 S  +4 H₂0

b) Kalay (II) klorür çözeltisi (SnCI₂):

3-4 damla Hg²⁺ çözeltisine 20 damla su ve damla damla 0.1 M SnCI₂ çözeltisi ekleyin.

2 Hg²⁺    +    SnCI₂    +    2 CI^-   =>Hg₂Cl₂     +    SnCl₄ Hg₂Cl₂     +    SnCl₂   =>    2 Hg    +    SnCl₄

d) Bakır şerit (Cu):

Derişik HNO₃ çözeltisi ile temizlenmiş bakır şerit parçasına 4-5 damla Hg²⁺ çözeltisi damlatın.

Hg²⁺     +     Cu     =>     Cu²⁺    +     Hg

2.1.3.  COPPER

Oxidation state: 1+, 2+, 3+

Natural occurence: Copper occasionally occurs native, and is found in many minerals, the most important copper minerals are cuprite (Cu₂O), malachite (CuCO₃, Cu(OH)₂), azurite (2CuCO₃, Cu(OH)₂), and chalcopyrite (CuFeS₂).

Copper (II) saltsa re generally soluble in water.

Insoluble compouns: CuC₂O₄, CuCO₃, CuS, Cu(OH)₂ and Cu(IO₃)₂

Complexes of Cu(II) ion: CuCl₃^-, CoCl₄^2-, Cu(NH₃)₄²⁺, Cu(C₂O₄)₂^2- and Cu(CN)₄^2-

PRELIMINARY EXPERIMENTS OF COPPER(II) ION (Cu²⁺)

a)         Thioacetamid solution

To 2 or 3 drops of Cu²⁺ solution, add 10 drops of water and add 1-2 drops of thioacetamide solution and heat in a boiling water bath for 5 min:

Cu²⁺       +      H₂S           =>    CuS      +      2H⁺

To the black colored precipitate, add 3 M HNO3, drop by drop, in a boiling water bath until the precipitate dissolves:

3 CuS     +      8  HNO₃      =>  3 Cu²⁺   +  2 NO  +  3 S   +  4 H₂O  +  6 NO₃^-

b)        Ammonia solution, NH₃:

To 3 drops of Cu2+ solution add 2-3 drops of 6 M NH₃ and then add, drop by drop, some more NH₃ solution:

Cu²⁺ +   4NH₃    =>           Cu(NH₃)₄²⁺    

To the product formed add 3% KCN solution, drop by drop, until the colour of Cu(NH₃)₄²⁺  complex tahat first forms just disappears:

Cu(NH₃)₄²⁺ + 4CN^- =>     Cu(CN)₄^2-     +     4 NH₃  

CAUTION: KCN is extremely dangerous poison. If added to acid solutions it gives of very poisonous fumes of HCN. Be very careful when working with cyanide.

c)         Potassium ferrocyanide solution, K₄Fe(CN)₆

2 Cu²⁺       +      Fe(CN)₆^4-     => Cu₂Fe(CN)₆

Then add dilute NH₃ to the product formed.

2.1.4. KADMİYUM

Kadmiyum, kimyasal simgesi Cd olan, gümüş beyazlığında, kanserojen, toksik bir ağır metaldir. Kadmiyum periyodik cetvelin II B Grubu elementidir. Atom ağırlığı 112.40 g/mol ve yükseltgenme basamağı 2+ dir.

Doğada bulunuşu:

Doğada tek başına bulunmaz. Çinko mineralleri yanında % 1 oranına kadar CdC0₃ ve CdS şeklinde bulunur. Kadmiyum nitrat,  klorür, bromür,  sülfat,  asetat,  tiyosiyanat ve tiyosülfat suda kolaylıkla çözünür.

Suda çözünmeyen bileşikleri:

CdS.  CdC0₃,  Cd(OH)₂,  Cd(CN)₂

Başlıca kompleksleri,

Cd(NH₃)₄²⁺, Cd(CN)₄^2-, Cdl₄^2-, CdCl₄^2-    dır.

KADMİYUM İYONUNUN (Cd²⁺) ÖN 

DENEMELERİ

a)      Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla Cd²⁺ çözeltisine 5 damla su, 1-2 damla 3 M HCI ve 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın.

Cd²⁺    +     H₂S     =>    CdS     +     2H⁺

Oluşan sarı çökeleğe sıcak su banyosunda çözününceye kadar 3 M HNO3 ekleyin.   

3 CdS   + 8H⁺    +   2N0₃^-   =>   3Cd²⁺   +   2 NO  + 3 S   + 4 H₂0

b)      Amonyak çökeltisi (NH₃):

3 damla Cd²⁺ çözeltisine 2-3 damla 0.5 M NH₃ çözeltisi ekleyin.

Cd²⁺    +    2NH₃     +  2H₂0     =>  Cd(OH)₂  + 2 NH₄⁺

Oluşan çökeleğe çözününceye kadar NH₃ ekleyin.

Cd(OH)₂+ 2NH₄⁺  +  2NH₃     =>  Cd(NH₃)₄²⁺ + 2 H₂0

2.1.5. KURŞUN

Bölüm 6. 2. ye bakın.

2.1.6. ARSENİK

Arsenik, kimyada As sembolü ile gösterilen ve metal ile ametal arasında bir özelliğe sahip bir elementtir. Atom numarası 33, atom ağırlığı 74,91’dir. Periyodik cetvelin 5A grubunda, fosfor ile antimon arasında olup, ikisinin arasında özellikler gösterir. Arsenik, bileşiklerinde 5+, 3+ ve -3 değerlikleri alabilir.

Arsenik periyodik cetvelin V A Grubu elementidir.

Doğada bulunuşu:

Doğada bileşikleri halinde bulunur. Demirli arsenik sülfür [FeAsS(FeAs₂FeS₂)], arsenikli nikel sülfür (NiAsS), demirli arsenik (FeAs₂), realgar (As₄S₄), orpigment (AS₂S₃).

Kullanım Alanları:

• Tunç rengi vermek için
• Organarsin bileşikleri tıp sektöründe ilaç olarak
• Pb-As bileşikleri saçma yapımında
• Transistör yapımında doping ajanı olarak kullanılır.

Bütün arsenik bileşikleri zehirlidir. As(III) ve As(V) iyonlan oksijenle kovalent bağ yaptıklarından sulu ortamda serbest halde bulunmaz. As(III) bileşikleri arsenit (AsO₃^3- veya AsO₂^-), As{V) bileşikleri ise arsenat (AsO₄^3-) halinde bulunurlar. Bundan dolayı tepkimeleri katyondan çok anyon tepkimelerine dayanır.

ARSENİK(III) İYONUNUN (As³⁺)   ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla As³⁺ çözeltisine 3-4 damla 3 M HCl çözeltisi ve 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın.

2As³⁺    +     3H₂S     =>     As₂S₃     +     6H⁺

Oluşan sarı çökeleği yıkadıktan sonra ikiye ayırın.

i)                    Birinci kısmına çökelek çözününceye kadar 3 M KOH çözeltisi ekleyin.   

As₂S₃    +    6 KOH    =>     As0₃^3-    +     AsS₃^3-    +   6 K⁺    +3 H₂0

Elde edilen çözeltiyi 3 M HC1 çözeltisi ile asitlendirin.

As0₃^3-    +    AsS₃^3-    +    6 HC1    =>    As₂S₃    + 6 CI^-     +    3 H₂O

ii)                  İkinci kısmına sıcak su banyosunda çökelek çözününceye kadar derişik HNO₃ çözeltisi ekleyin.

3 As₂S₃ + 28 HNO₃ + 4 H₂0 => 6 AsO₄^3- + 9 H₂SO₄    +  28 NO  + 18 H⁺

b)Gümüş nitrat çözeltisi (AgN0₃):

2-3 damla As³⁺ çözeltisine nötr ya da hafif bazik oluncaya kadar 3 M KOH çözeltisi ekledikten sonra, 1-2 damla 0.1 M AgNO₃ çözeltisi ekleyin.

As0₃^3-   + 3AgN0₃      =>    Ag₃As0₃     +     3 NO₃^-

c) Amonyum molibdat çözeltisi (NH₄)₂Mo0₄:

2-3 damla As³⁺ çözeltisine asidik oluncaya kadar 3 M HNO₃ çözeltisi ve 12 damla amonyum molibdat çözeltisi ekleyerek su banyosunda 5 dakika ısıtın. 

HASO₄^2- +   12 (NH₄)₂Mo0₄ + 23 HNO₃   =>

(NH₄)₃[AsMo₁₂0₄₀]     + 9 NH₄⁺    +  3 N0₃^-  + 12 H₂0

2.1.7.ANTİMON

Antimon, periyodik tablonun 5-A grubunda yer alan elementtir. Periyodik tablonun 51. elementidir. Atom numarası 51'dir. Erime noktası 630, kaynama noktası ise 1380 derecedir. Doğal antimon sülfürden (Sb₂S₃) elde edilir. Metale benzeyen, kırılabilen ve kolayca toz durumuna getirilebilen gümüş beyazı renginde bir katıdır. Atom ağırlığı: 121.75 g/mol ve yükseltgenme basamağı 3+, 3-, 5+ dir.

Doğada bulunuşu:

Doğada metal antimonat, antimon sülfür ve oksitler halinde bulunur. Stibnit (Sb₂S₃), bakır antimon karışık sülfür (4 Cu₂S. Sb₂S₃), antimon gümüş blendi (3 Ag₂S . Sb₂S₃), kurşunlu antimon (PbS . Sb₂S₃), antimon blüte (Sb₂0₃), (2 Sb₂S₃.Sb₂0₃) Çift tuz olarak bulunur.

Kullanım alanları:

• Yarı iletken bir madde olduğu için bu teknolojide kullanılır. Infrared dedektörlerin yapımında,
• Sertliği arttırmak için alaşımlar halinde kullanılır.
• Pil, sürtünmeyi önleyen alaşımlar, ayna, kablo yapımında,
• Oksitleri, sülfürleri, triklorürleri alev geçirmeyen materyallerin yapımında, boya endüstrisinde, seramik ve cam yapımında,
• Potasyum antimontartarat hidrat ilaç sektöründe kullanılır.

Başlıca kompleksleri:

SbCI₄^-, SbCl₆^3-,   SbOC₄H₄0₆^-   dır.

Kuvvetli hidroliz nedeniyle Sb(III) tuzlan ile çözelti elde edilemez (SbO⁺ dan dolayı). Sb(III)'ün nitrat, klorat, perklorat, fosfat gibi tuzları bilinmemektedir.

ANTİMON(III) İYONUNUN (Sb³⁺)   ÖN DENEMELERİ

a) Tiyoasetamid çözeltisi:

2-3 damla Sb³⁺ çözeltisine 10 damla su-ve 1-2 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtın,

2Sb³⁺    +     3H₂S     =>     Sb₂S₃     +     6 H⁺

Oluşan turuncu çökeleği ikiye ayırın.

i) Birinci kısmına çökelek çözününceye kadar 3 M KOH çözeltisi ekleyin.    

2 Sb₂S₃  + 4 KOH =>Sb0₂^-  +  3 SbS₂^-   + 4 KI  + 2 H₂0

Bu çözeltiyi 3 M HC1 çözeltisi ile asitlendirin. 

SbO₂^-    +   3SbS₂^-  +  4HC1    =>   2 Sb₂S₃    +   4 CI^-   +   2 H₂0

ii) İkinci kısmına sıcak su banyosunda çökelek çözününceye kadar derişik HCl çözeltisi ekleyin.     Sb₂S₃    +    6H⁺    + 12 Cl^-    =>    2SbCl₆^3-    +    3 H₂S

b) Demir tel (Fe):

Bir parça derişik HCl çözeltisi ile temizlenmiş Fe tel üzerine 3 damla Sb³⁺ çözeltisi ve 2 damla 3 M HCl çözeltisi damlatın.

Sb³⁺    +    Fe     =>     Sb   +     Fe³⁺

c) Rodamin B çözeltisi:

İki ayrı saat camına birer spatül ucu katı NaNO₂ koyun, üzerine NO₂ gazı çıkmayıncaya kadar derişik HCl çözeltisi damlatın. Her iki saat camına ikişer damla Rodamin B ekleyin. Saat camlarının birine bir damla su, diğerine bir damla Sb³⁺ çözeltisi ekleyerek, renk farklılığını gözleyin.  

2.1.8. KALAY

Kalay periyodik cetvelin IV A Grubu elementidir. Atom ağırlığı: 118.69 g/mol ve yükseltgenme basamağı: 2+, 4+ dir. Gümüşümsü gri renktedir. Havada kolaylıkla okside olmaz

Doğada bulunuşu:

Metalik halde çok az, mineral olarak oksit halinde bulunur. Kasitenit (Sn0₂), stannit (Cu₂FeSnS₄), teallit (PbSnS₂).

Kullanım Alanları:

• Metalleri aşınmaya karşı korumak amacı ile kaplanmasında,
• SnCl₂.H₂O bileşiği patiska baskısı uygulamalarında indirgen ajan olarak,
• Kalay-niobiyum alaşımları düşük sıcaklıkta süperiletkenlik özelliği nedeniyle, mıknatıs yapımı gibi birçok uygulamada,
• Kalay tuzlarının cama püskürtülmesi ile camda elektrik iletkenliğini sağlamak amacı ile,
• Eritilmiş cam içerisine eritilmiş kalay eklenerek camın düzgün yüzeye sahip olması amacıyla kullanılır.

Çözünürlüğü az olan bileşikler,

SnS, Sn(OH)₂, SnC₂0₄, Snl₂, Sn₃(P0₄)₂, SnS₂, Sn0₂, SnI₄  

Bilinen kompleksleri,

SnCl₆^2-,   SnS₃^2-,   Sn(C₂0₄)₃^2-  

damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda ısıtın.

 Sn²⁺    +     H₂S     =>     SnS     +     2 H⁺

Oluşan kahverengi çökeleğe çözününceye kadar derişik HCl çözeltisi ekleyin.

SnS₂    +    4H⁺    +    6C1^-    =>    SnCI₆^2-    +    2 H₂S

b) Civa(II) klorür çözeltisi (HgCl₂):

2-3 damla Sn²⁺ çözeltisine 10 damla, su ve 1-2 damla HgCl₂ çözeltisi ekleyin,

            .

Sn²⁺   +   2HgCl₂    =>    Sn⁴⁺    +   Hg₂Cl₂    +   2 Cl^-

Oluşan çökeleğe 4-5 damla daha Sn²⁺ çözeltisi ekleyip ısıtın.

Sn²⁺   +    Hg₂Cl₂    =>    Sn⁴⁺    +   2 Hg    +    2 Cl^-

c) Bazik bizmut (III) çözeltisi (Bi³⁺):

2-3 damla Sn²⁺ çözeltisine 10 damla su,   1-2 damla NaOH  ih bazikleştirilmiş Bi³⁺ çözeltisi ekleyin.

3 Sn²⁺   +    2 Bi³⁺     =>    3 Sn⁴⁺     +   2 Bi

2.2. II. GRUP KATYONLARININ SİSTEMATİK ANALİZİ

II. GRUP KATYONLARININ ÇÖKTÜRÜLMESİ

I. gruptan alman çözelti, II-V grup katyonlarından bazılarını ya da tümünü içerebilir. Bu çözeltinin üzerine 3 M HNO₃ den 2 damla eklendikten sonra su banyosunda 3 dakika ısıtılır. Çözelti hafif bazik oluncaya kadar 3 M NH₃ den ve tam asit dönümüne kadar 3 M HC1 den damla damla eklenir (1*). Çözelti hacmi 1 mI oluncaya kadar buharlaştırıldıktan sonra, 2 damla derişik HC1 ve 7 damla tiyoasetamid çözeltisi ekleyip su banyosunda 5 dakika ısıtılır (2*). 10 damla damıtık su ve 2-3 damla daha tiyoasetamid ekleyip su banyosunda 5 dakika daha ısıtılır (3*) ve santrifüjlenerek çökelek II ile çözelti II ayrılır.

Çökelek II	Çözelti II
II. grup katyonlarının sülfürlerini içerebilir. Bunlar As2S3 (sarı), As2S5 (sarı), Sb2S3 (portakal kırmızısı), Sb2S5 (portakal rengi), SnS2 (sarı), HgS (siyah), PbS (siyah), CuS (siyah), Bİ2S5 (kahverengi-siyah) ve CdS (sarı) dür.	III., IV. ve V. grup katyonlarını içerebilir. H2S kaynatılarak uçurulduktan sonra (4*) çözelti diğer grupların aranması için saklanır.

GRUP II-A İLE II-B'NİN AYRILMASI

 Elde edilen II grubun sülfür çökelekleri 1 damla doymuş NH₄CI ve 1 damla tiyoasetamid içeren 10 damla su ile yıkanıp, yıkama suyu atılır. 10 damla 3 M KOH eklendikten sonra su banyosunda 3 dakika karıştırılarak ısıtılır. Santrifjâjlenerek çökelek A (grup II-A) ile çözelti A (grup II-B) ayrılır.

Çökelek A	Çözelti A
II-A grup katyonları¬nın sülfürleri (HgS, CuS, CdS, PbS, Bi2S3) ve az miktarda S içerebilir. Çökelek 10 damla 3 M KOH ile yıkanır ve çözelti atılır.	II B grup katyonlarının çözünebilen kompleks iyonlarını (AsO33-, AsS33-, Sb02+, SbS2-, Sn022-) içerebilir

2.2.1. II-A GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

Çökelek A: Çökelek, ortamdaki fazla KOH’i uzaklaştırmak için 10 damda damıtık suyla yıkadıktan sonra santrifüjleyip yıkama suyu atılır. Çökelek üzerine 12 damla 6 M HN0₃ eklenir (5*) ve su banyosunda karıştırılarak 5 dakika iyice ısıtıldıktan sonra santrifüjlenir. Çökelek B ve Çözelti B ayrılır.  Çözelti üstüne çıkan serbest kükürt baget ile alınıp atılır.

Çökelek B

Çözelti B

Hg(N03)2.2HgS (beyaz), HgS (siyah) veya S olabilir. Çökelek üzerine 15 damla kral suyu eklenir. Su banyosunda 2-3 dakika ısıtılıp çökelek' çözülür (6). Çözelti kapsüle alınır ve kurutulur. Soğuduktan scnra üzerine biraz su eklenir ve çözelti ikiye ayrılır a)         birinci kısmına 1 damla SnCI2 eklenir. Oluşan BEYAZ veya GRİ ÇÖKELEK Hg2+ nu gösterir. b)         ikinci kısmı temiz bir bakır yüzeye damlatılır ve 5-10 dakika beklenir. Oluşan GRİ kaplama Hg2+ nu gösterir.

Pb2+, Bi3+, Cu2+ve Cd2 + iyonlarını içerebilir. Çözelti üzerine 3 damla derişik H2SO4 eklenip beyaz dumanlar görülünceye kadar kapsülde ısıtılır (7). Bu işleme 2-3 damla madde kalıncaya kadar devam edilir. İyice soğuduktan sonra üzerine dikkatlice 1 mi su eklejıip baget ile kanşıtınlır ve santrifüj-lenir (8). Çökelek C ile çözelti C ayrılır.

Çökelek C	Çözelti C
Çökelek C içerisinde PbS04 olabilir. Çökelek 4 damla suyla yıkama suyunu attıktan sonra 10 damla doymuş NH4CH3COO eklenir ve karıştırılarak su banyosunda 5 dakika ısıtılır. Berrak değilse santrifüjlenir ve çökelek atılır. Çözeltiye 1 damla derişik CH3COOH (9) ve 2 damla 1M K2Cr04 eklenir. SARI ÇÖKELEK Pb2+ nu gösterir. Çökelek 6 M NaOH de çözünürse Pb 2 +  varlığını kanıtlar,	Bi3+, Cu2+ ve Cd2+ içerebilir. Çözelti üzerine 1 damla Al3+ çözeltisi eklenir (10). Çözelti bazik oluncaya kadar baget ile sürekli karıştırarak damla damla derişik NH3 eklenir. Daha sonra 3 damla da fazladan derişik NH3 eklenip santrifüjlenir ve ÇÖKELEK D İLE ÇÖZELTİ D ayrılır.

Çökelek D

Çözelti D

Bi(OH)3 ve Al(OH)3 olabilir. Çökelek üzerine 5 damla damıtık su eklenerek çökelek yıkanır ve yıkama suyu atılır. Daha sonra çökelek üzerine 10-12 damla yeni hazırlanmış potasyum stannit çöze1tisi eklenir. ÇÖKELEKTEKİ ANİ SİYAHLAŞMA Bi3 + nun varlığını gösterir.

Cu(NH3)42+ ve Cd(NH3)42+ içerebilir. Çözeltideki MAVİ RENK Cu2+ iyonunu gösterir. Çözelti ikiye ayrılır, a) Çözeltinin bir kısmına 6 M CH3COOH ve 1 damla K4Fe(CN)6 eklendiğinde oluşan KIRMIZI ÇÖKELEK varlığını Cu +2 nin varlığını gösterir. b) Çözelti D'de Cu olduğundan mavi rengi gidermek için çözeltinin ikinci kısmına damla damla renk kayboluncaya kadar 1 M KCN eklenir(11*). Daha sonra 3 damla da fazladan 1 M KCN ve 2-3 damla tiyo-asetamid çözeltisi eklenip 5 dakika su banyosunda ısıtıldığında oluşan SARI ÇÖKELEK Cd2+ nun varlığını gösterir (12*).

2.2.2. II-B GRUP KATYONLARININ ANALİZİ

Çözelti A: Çözeltiye hafif asidik oluncaya kadar 3 M HCI eklenir (13*). Santrifüjlenerek çözelti atılır. Çökelek üzerine 10 damla derişik HCI  (14*) eklenip su banyosunda 4-5 dakika karıştırılarak ısıtılır (15*), santrifujlenir ve ÇÖKELEK E ile ÇÖZELTİ E ayrılır.

Çökelek E: As₂S₃, As₂S₅ ve S içerebilir. Çökelek su ile 3 kez yıkanır (16*) ve yıkama suları atılır. Çökelek üzerine 10 damla derişik HNO₃ eklenerek su banyosunda 5 dakika karıştırılır. Bunun üzerine 5 damla 0.5 M AgNO₃ eklenip karıştırılır. (Eğer beyaz çökelek oluşursa santrifüjlenip çökelek atılmalıdır. Bu çökelek ortamdan uzaklaştırılamayan CI^- ile Ag⁺ nun AgCl oluşturmasından olabilir.) Berrak çözelti ikiye ayrılır. Çözeltinin;

a)         Birinci kısmına 5 damla 2.5 M NaCH₃COO eklendiğinde oluşan KIRMIZIMSI KAHVERENGİ ÇÖKELEK (Ag₃As0₄) As^{3 +} varlığını gösterir,

b) İkinci kısmına 3 damla su ile 10 damla amonyum molibdat çözeltisi eklenip su banyosunda 10-15 dakika ısıtıldığında oluşan SARI ÇÖKELEK As³⁺ varlığını gösterir (17*).

Çözelti E: Sn⁴⁺ ve Sb³⁺ iyonlarını içerebilir. Çözelti beş kısma ayrılır.

Sb³⁺ aranması:

a) İki saat camına konulan birer spatül ucu NaN0₂ kristalleri üzerine 4-5 damla 3 M HC1 ekleyip NO₂ gazının çıkışı sağlanır. Her ikisinin üstüne rodamin-B eklendikten sonra birine 1 damla su, diğerine ise bilinmeyen örnek çözeltisinden damlatılır. Rodamin-B'nin renginin KIRMIZIDAN MORA DÖNMESİ Sb³⁺ varlığını gösterir (18*).

b) Çözelti E'nin bir kısmına 1 damla tiyoasetamid eklenip ısıtıldığında oluşan PORTAKAL RENKLİ ÇÖKELEK Sb³⁺ varlığını gösterir.

c) Derişik HC1 ile temizlenmiş demir tel üzerine 2 damla 3 M HC1 damlatıldığında oluşan siyah kaplama Sb³⁺ varlığını gösterir.

Sn²⁺ aranması:

Çözelti E'nin iki kısmı üzerine 5 damla 3 M HC1 ve bir parça Mg şerit eklenerek karıştırılır (19*). Üstteki berrak çözelti ikiye ayrılır. Çözeltinin,

a)birinci kısmına 4 damla doymuş HgCI₂ çözeltisi eklendiğinde oluşan BEYAZ veya GRİ ÇÖKELEK Sn²⁺ varlığını gösterir,

b)         ikinci kısmı NaOH ile bazikleştirilir„ve üzerine NaOH ile bazikleştirlir.Bi³⁺ çözeltisi eklenir. Oluşan SİYAH ÇÖKELEK Sn²⁺ varlığını gösterir.

2.3. II. GRUP KATYONLARININ ANALİZİNDE NOTLARI

1*)       Çözelti bazik duruma getirilirken çökme olabilirse de HC1 eklenmesi ile bir kısım çökelek yeniden çözünür. Tiyoasetamid eklendiğinde çözünmenin tam olması gerekmediğinden fazla HCI eklenmemelidir.

2*)       Arseniğin H₂S ile çökmesi için ortam sıcak ve asidik olmalıdır.

3*)       İşlemler sonucu oluşan çözelti hidronyum iyonu yönünden 0.3 M olmalıdır. Bu asitlik II. ve III. grup katyonlarının birbirlerinden ayrılması için uygundur. Çözelti fazla asidik olduğunda bazı II. grup katyonları tam çökmez ve çözeltide kalır. Bu özellikle kalay, kurşun ve kadmiyum iyonları için geçerlidir. Çözelti yeterince asidik olmadığında ise III. gruptan bazı katyonlar II. grup katyonlarının sülfürleri ile birlikte çökerler. Bu durum da özellikle çinko, nikel ve kobalt iyonları için geçerlidir.

4*)       Pb(CH₃COO)₂ damlatılmış süzgeç kağıdı tüpün ağzına kapatılır. Kararmanın olması H₂S varlığını gösterir. Çözeltideki H₂S 'in uçurulmadığı durumda açık havanın etkisiyle S^2-, SO₄^2- iyonlarına yükseltgenir. Ortamdaki sülfat iyonları ile de IV. grup katyonları, özellikle baryum, sülfat halinde çöker. Çözeltide II. gruptan başka bir katyon grubu yoksa bu işlem yapılmaz.

5*) Bakır, bizmut, kadmiyum ve kurşun sülfürleri, sülfür iyonunun nitrat iyonu tarafından serbest kükürde yükseltgenmesiyle çözünürler.

6*)       Kral suyu HgS' ü iki tür tepkime sonucunda çözer. Sülfür iyonu, nitrat iyonu tarafından serbest kükürde yükseltgenir ve Cl^- iyonu HgCI₄^2- kompleksini oluşturur. Çözünmeden kalan kısım ise serbest kükürttür.

7*)       Kurşun iyonu PbS0₄ şeklinde çöker. Bu çökelek HN0₃'li ortamda Pb(HS0₄)₂ oluşumuyla çözünür. Beyaz SO₃ dumanlarının görülmesi HNO₃ 'in uzaklaştığını gösterir.

8*)       Bu karışım seyreltildikten sonra iki dakikadan fazla kalmamalıdır. Bu süre içinde kullanıldığında bazik beyaz bizmut sülfat çökeleği oluşur. Santrifüj işleminden sonra elde edilen çökelek kurşun iyonu için yapılan tüm denemelerde olumlu sonuç verir. Ancak kromatla oluşan bizmut çökeleği NaOH içinde çözünmez.

9*)       Kurşunu, PbCrO₄ şeklinde çöktürmeden önce çözelti asetik asit ile asitlendirilmelidir. Bu yapılmadığı durumda ortamda bulunabilecek olan bizmut, kromat halinde çöker.

10*)     Bizmut hidroksit jelimsi bir katı olduğundan gözlemek güçtür. Al³⁺ eklenerek Al(OH)₃ ve Bi(0H)₃ çökeleklerinin karışımı elde edilir ve çökelek gözlenebilir duruma getirilir.

11*)     KCN çok zehirli bir madde olduğundan dikkatli çalışmak gerekir. Eklenen KCN ile Cu(NH)₄²⁺ ayrılarak Cu(CN)₄^2- kompleksi oluşur. Cu²⁺ yoksa çözeltinin rengi mavi olmayacağı için KCN eklemeye gerek yoktur ve doğrudan Cd²⁺ analizine geçilir. ,Cu²⁺ ve Cd²⁺ iyonlarının beraber bulunduğu bir çözeltide bakır iyonları KCN çözeltisi ile tutulur. Cu(CN)₄^2-kompleksi H₂S ile tepkime vermez ve Cd²⁺ bu ortamda H₂S ile belirlenir.

12*)     Bu aşamada siyah çökelek elde edildiyse çözelti kısmı atılır ve çökelek 5 damla suyla yıkanıp yıkama suyu da atılır. Çökelek üzerine 10 damla 1 M H₂SO₄ eklenip su banyosunda 4 dakika karıştırılır, santrifüjlenerek çözünmeyen kısım atılır. Çözelti derişik NH₃ ile nötralleştirilip 3 M asetik asitle hafif asidik yapılır. Daha sonra 1-2 damla tiyoasetamid eklenir. SARI ÇÖKELEK oluşumu Cd²⁺ iyonunun varlığını, gösterir.

13*)     Bazik çözelti II-B grubu katyonlarının çözünmüş tiyo veya oksitiyo komplekslerini içerir. Bu çözelti asitlendirildiğinde kompleks iyonlar bozunduğundan II-B grubu katyonları sülfürler şeklinde çöker.

14*)     Derişik HC1 ortamında As₂S₃ çözünmez, Sb₂S₃ ve SnS çözünür. Bu işlem dikkatli yapılmadığı takdirde Çözelti E'de Sb³⁺ ve Sn²⁺ iyonları gözlenmez.

15*)     Çözeltideki H₂S' ü ortamdan uzaklaştırmak için karışım ısıtılır. H₂S uzaklaştırılmazsa antimon ve kalay HC1 çözeltisi ile seyreldiğinden yeniden çöker. Çökelek oluşuncaya kadar ısıtılmalıdır.

16*)     Yıkama işlemi klor iyonunu ortamdan uzaklaştırmayı amaçlar. Bu işlem yapılmadığında As³⁺ gözlenemez.

17*)     Amonyum molibdat istenilenden 1-2 damla daha çok kullanılmalıdır. Bu ekleme yapılmadığında oluşan çökelek HNO₃ çözeltisinde çözünür. As³⁺ 'ün bulunmadığı ortamda kirli beyaz renkli H₂MoO₄ oluşur.

18*) Sodyum nitrit. Sb³⁺ 'ü Sb⁵⁺ 'e yükseltger. Sb⁵⁺ Rodamin-B yi yükseltgeyip renk değişimim sağlar. Çok miktarda NaNO₂ kullanıldığında renk değişimi gözlenemez.

19*) Bu durumda eklenen metalik Mg, Sb³⁺ ü metalik antimona ve

Sn⁴⁺ ' ü Sn²⁺ ' ye indirger.