செய்முறை ·
செய்முறை 11
செய்முறை 11 — அனயன்களை இனங்காணல்
NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 6 (s, p, d தொகுப்பு மூலகங்கள்)
நோக்கம்
SO₄²⁻, SO₃²⁻, S₂O₃²⁻, S²⁻, CO₃²⁻, NO₃⁻ ஆகிய அனயன்களை (anions) நிறைவு (qualitative) இரசாயனச் சோதனைகள் மூலம் இனங்காண்பதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.
அடிப்படைக் கோட்பாடு
ஒவ்வொரு அனயனும் குறிப்பிட்ட வினைபடுபொருளுடன் (reagent) தனித்துவமான அவதானிக்கக்கூடிய மாற்றத்தை (observable change) ஏற்படுத்துகின்றது — வீழ்படிவு (precipitate) உருவாதல், வாயு வெளியீடு, அல்லது நிற மாற்றம். இவ்வாறு ஒவ்வொரு அனயனையும் தனிப்படுத்தி இனங்காண முடிகின்றது.
முக்கியச் சமன்பாடுகள்
SO₄²⁻: Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s)↓ (நீர்த்த HCl இல் கரையாத வெள்ளை வீழ்படிவு)SO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + SO₂(g) (கூர்மையான நெடியுள்ள வாயு; KMnO₄ நிறத்தை மாற்றும்)
S₂O₃²⁻ + 2H⁺ → S(s)↓ + SO₂(g) + H₂O (மஞ்சள் கந்தக மழுக்கு [turbidity]; SO₂ வாயு)
S²⁻ + 2H⁺ → H₂S(g) (அழுகிய முட்டை நெடி; ஈயம்(II) அசிட்டேட்டு [lead(II) acetate] காகிதத்தை கறுக்கும்)
CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂(g) + H₂O (சுண்ணாம்பு நீரை [limewater] பால்நிறமாக்கும்)
NO₃⁻: பழுப்பு வளைய சோதனை (brown-ring test) — FeSO₄ + செறிந்த H₂SO₄
தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்
செய்முறை
- SO₄²⁻ சோதனை: சோதனைக் குழாயில் சில cm³ மாதிரி கரைசலை எடுக்க. நீர்த்த HCl சேர்க்க (SO₃²⁻, CO₃²⁻ போன்ற தலையிடும் அனயன்களை அகற்ற). பின்னர் BaCl₂ (barium chloride) கரைசல் சேர்க்க. வெள்ளை வீழ்படிவு HCl இல் கரையாமல் இருந்தால் SO₄²⁻ உள்ளது.
- SO₃²⁻ சோதனை: மாதிரியை சூடாக்கி நீர்த்த HCl சேர்க்க. வாயுவை அமிலப்படுத்தப்பட்ட KMnO₄ கரைசல் உள்ள குழாயில் கடந்துபோகச் செய்க — நிற இழப்பு (decolourisation) SO₃²⁻ ஐ உறுதிப்படுத்தும்.
- S₂O₃²⁻ சோதனை: நீர்த்த HCl சேர்க்க — மெதுவாக மஞ்சள் மழுக்கு (pale yellow turbidity) உருவாகும் (கந்தகம்) மற்றும் SO₂ நெடி காணப்படும்.
- S²⁻ சோதனை: நீர்த்த HCl சேர்க்க; குழாயின் வாயில் ஈய(II) அசிட்டேட்டு காகிதத்தை வைக்க. காகிதம் கறுத்தால் S²⁻ உறுதி.
- CO₃²⁻ சோதனை: நீர்த்த HCl சேர்க்க; வாயுவை சுண்ணாம்பு நீர் (Ca(OH)₂) ஊடாகக் கடத்துக — பால்நிறமான வீழ்படிவு CO₂ ஐ உறுதிப்படுத்தும்.
- NO₃⁻ சோதனை (பழுப்பு வளைய சோதனை): புதிய FeSO₄ (iron(II) sulfate) கரைசலை குழாயில் எடுக்க. மாதிரியைச் சேர்க்க. செறிந்த H₂SO₄ ஐ சாய்த்துக் கவனமாக ஊற்றி இரண்டு அடுக்குகள் உருவாகச் செய்க. இரண்டு அடுக்குகளின் இடைவெளியில் பழுப்பு வளையம் (brown ring) தெரிந்தால் NO₃⁻ உள்ளது.
அவதானிப்புகள்
| அனயன் | சோதனை | அவதானிப்பு | சமன்பாடு |
|---|---|---|---|
| SO₄²⁻ | HCl + BaCl₂ | நீர்த்த HCl இல் கரையாத வெள்ளை வீழ்படிவு | Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ |
| SO₃²⁻ | நீர்த்த HCl, வெப்பம்; KMnO₄ காகிதம் | SO₂ வாயு (கூர்மையான நெடி); KMnO₄ நிறமிழக்கும் | SO₃²⁻ + 2H⁺ → SO₂ + H₂O |
| S₂O₃²⁻ | நீர்த்த HCl | மெதுவாக மஞ்சள் மழுக்கு (S↓) + SO₂ நெடி | S₂O₃²⁻ + 2H⁺ → S↓ + SO₂ + H₂O |
| S²⁻ | நீர்த்த HCl; Pb(OAc)₂ காகிதம் | அழுகிய முட்டை நெடி; காகிதம் கறுக்கும் (PbS↓) | S²⁻ + 2H⁺ → H₂S↑ |
| CO₃²⁻ | நீர்த்த HCl; சுண்ணாம்பு நீர் | CO₂ குமிழல்; Ca(OH)₂ பால்நிறமாகும் (CaCO₃↓) | CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂ + H₂O |
| NO₃⁻ | FeSO₄ + செறிந்த H₂SO₄ | இரண்டு அடுக்குகளின் இடைவெளியில் பழுப்பு வளையம் | NO₃⁻ + 3Fe²⁺ + 4H⁺ → NO + 3Fe³⁺ + 2H₂O; [Fe(NO)]²⁺ பழுப்பு |
பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்
- செறிந்த H₂SO₄ மிகவும் அரிக்கும் தன்மையுடையது — பழுப்பு வளைய சோதனையை ஒரு ஆசிரியர் கண்காணிப்பில் மட்டுமே செய்க.
- H₂S வாயு நச்சுத்தன்மையுடையது — எல்லா S²⁻ சோதனைகளும் குழாய் வெளிப்படிவில் (fume cupboard) செய்யப்பட வேண்டும்.
- SO₂ வாயு சுவாசத்தை எரிக்கும்; நல்ல காற்றோட்டம் தேவை.
- Ba²⁺ அயன்கள் நச்சுத்தன்மையுடையவை — கையுறை அணிக.
பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்
தவிர்க்க வேண்டியவை
- SO₄²⁻ சோதனையில் HCl முன் சேர்க்காமல் BaCl₂ சேர்த்தல் — SO₃²⁻ மற்றும் CO₃²⁻ அயன்களும் BaSO₃, BaCO₃ வீழ்படிவுகளைத் தரும்; HCl முன் சேர்ப்பதால் இவை கரைந்துவிடும்.
- பழுப்பு வளைய சோதனையில் H₂SO₄ ஐ குலுக்கி விடுதல் — இரண்டு அடுக்குகளும் கலைந்தால் வளையம் தெரியாது.
- S₂O₃²⁻ மழுக்கை SO₄²⁻ வீழ்படிவு என்று தவறாகக் கருதுதல் — மழுக்கு மெதுவாகவும் மஞ்சளாகவும் உருவாகும்; BaSO₄ உடனடியாக வெண்மையாக உருவாகும்.
- NO₃⁻ சோதனைக்கு பழைய FeSO₄ கரைசலைப் பயன்படுத்துதல் — Fe²⁺ ஆனது Fe³⁺ ஆக ஒட்சியேற்றமடைந்திருந்தால் பழுப்பு வளையம் தோன்றாது.
📺 செயல்விளக்க வீடியோ
வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.