செய்முறை · செய்முறை 21

செய்முறை 21 — HCl உடனும் அமோனியாவுடனும் Fe(II), Fe(III), Cu(II) உப்புகளின் நிறங்களை அவதானித்தல்

NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 6 (இடைநிலை உலோகங்கள்)

நோக்கம்

Fe(II), Fe(III) மற்றும் Cu(II) உப்புகளின் தனிப்பட்ட நிறங்களையும், NaOH அல்லது அமோனியா (ammonia) உடன் உருவாகும் இடைநிலை ஐதராக்சைட்டு வீழ்படிவுகளையும், மிகையான (excess) அமோனியாவுடன் ஏற்படும் மாற்றங்களையும் அவதானித்து, நீர்த்த HCl ஏற்படுத்தும் விளைவுகளையும் ஒப்பிட்டு ஆராய்வதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.

அடிப்படைக் கோட்பாடு

இடைநிலை உலோக உப்புகள் நீர்க்கரைசலில் நீர்க்காண்ட சிக்கல் அயன்களை (aqua complex ions) உருவாக்குகின்றன. NaOH அல்லது NH₃ சேர்க்கும்போது OH⁻ அயன்கள் H₂O காண்டங்களை மாற்றி ஐதராக்சைட்டு வீழ்படிவுகளை (hydroxide precipitates) உருவாக்குகின்றன. Fe(OH)₂ காற்றில் உள்ள O₂ ஆல் மெதுவாக ஒட்சியேற்றமடைந்து Fe(OH)₃ ஆக மாறுகின்றது. Cu(OH)₂ மிகையான NH₃ இல் கரைந்து நீலச் சிக்கல் அயனை உருவாக்குகின்றது; Fe(OH)₃ இதை செய்வதில்லை.

முக்கிய சமன்பாடுகள்

Fe²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Fe(OH)₂(s) (அழுக்கு-பச்சை வீழ்படிவு)
4Fe(OH)₂(s) + O₂(g) + 2H₂O(l) → 4Fe(OH)₃(s) (காற்றில் பழுப்பு நிறமாகும்)

Fe³⁺(aq) + 3OH⁻(aq) → Fe(OH)₃(s) (சிவப்பு-பழுப்பு வீழ்படிவு)

Cu²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) → Cu(OH)₂(s) (இளம் நீல வீழ்படிவு)
Cu(OH)₂(s) + 4NH₃(aq) → [Cu(NH₃)₄]²⁺(aq) + 2OH⁻(aq) (மிகையான NH₃ — ஆழமான நீலம்)

தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்

உண்மைப் படம் — Practical 21 — Observing the colours of Fe(II), Fe(III) and Cu(II) salts with HCl and ammonia. படம்: Wikimedia Commons.

செய்முறை

மூன்று குழாய்களில் முறையே FeSO₄, FeCl₃, CuSO₄ கரைசல்களை (≈0.5 mol dm⁻³) எடுக்க. இயல்பு நிறங்களை பதிவு செய்க.
ஒவ்வொரு கரைசலிலும் சொட்டு சொட்டாக நீர்த்த NaOH சேர்க்க. உருவாகும் வீழ்படிவின் நிறத்தை உடனடியாக அவதானிக்க.
Fe(OH)₂ வீழ்படிவை சில நிமிடங்கள் திறந்த காற்றில் விட்டு, நிற மாற்றத்தை (பச்சையிலிருந்து பழுப்புக்கு) அவதானிக்க.
புதுமாதிரிகளில் NaOH இற்குப் பதிலாக நீர்த்த NH₃ சேர்க்க. அதே வீழ்படிவுகள் உருவாவதை அவதானிக்க.
Cu(OH)₂ வீழ்படிவு உள்ள குழாயில் மிகையான NH₃ சேர்க்க. வீழ்படிவு கரைந்து ஆழமான நீலம் உருவாவதை அவதானிக்க.
புதுமாதிரிகளில் சில சொட்டு நீர்த்த HCl சேர்த்து விளைவுகளை அவதானிக்க.

அவதானிப்புகள்

உப்பு	கரைசலின் நிறம்	NaOH / NH₃ உடன் (குறைவான அளவு)	மிகையான NH₃ உடன்
FeSO₄	இளம் பச்சை (pale green)	அழுக்கு-பச்சை Fe(OH)₂ வீழ்படிவு; காற்றில் பழுப்பு நிறமாகும்	கரையாது; வீழ்படிவு அப்படியே இருக்கும்
FeCl₃	மஞ்சள்-பழுப்பு (yellow-brown)	சிவப்பு-பழுப்பு Fe(OH)₃ வீழ்படிவு	கரையாது; வீழ்படிவு அப்படியே இருக்கும்
CuSO₄	நீலம் (blue)	இளம் நீல Cu(OH)₂ வீழ்படிவு	கரைந்து ஆழமான நீல [Cu(NH₃)₄]²⁺ கரைசல் உருவாகும்

நீர்த்த HCl: மூன்று உப்புகளும் அமிலத்தில் கரைந்து ஊதா நிறத்தை இழக்கின்றன; வீழ்படிவுகள் இருந்தால் கரைகின்றன. Fe³⁺ உடன் HCl கரைசலில் [FeCl₄]⁻ போன்ற சிக்கல்கள் உருவாகலாம் (மஞ்சள்-பழுப்பு நிறம்).

பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்

NH₃ கரைசல் கண்களை எரிக்கும்; கண்பாதுகாப்புக் கண்ணாடி அணிக.
நீர்த்த HCl அரிக்கும் தன்மையுடையது; கைகளில் படாமல் கவனமாக கையாளுக.
Fe(III) மற்றும் Cu(II) உப்புகள் சுற்றுப்புறத்திற்கு தீங்கானவை — கழிவுகளை சரியாக அகற்றுக.

பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்

தவிர்க்க வேண்டியவை

Fe(OH)₂ இன் ஆரம்ப நிறத்தை "பச்சை" என்று மட்டும் கூறுவது போதாது — அழுக்கு-பச்சை (dirty-green) என்று குறிப்பிட வேண்டும்; காற்றில் மெதுவாக பழுப்பு நிறமாகும் என்பதையும் விளக்குக.
Cu(OH)₂ மிகையான NaOH இல் கரைவதில்லை — கரைவது மிகையான NH₃ இல் மட்டுமே.
Fe(OH)₃ மிகையான NH₃ இல் கரையாது என்பதை மறக்காதீர்கள் — Cu²⁺ மட்டுமே அமின் சிக்கல் உருவாக்கும்.
FeSO₄ கரைசலை "பச்சை" என்று மட்டும் கூறுவது — இளம் பச்சை (pale green) என்று துல்லியமாக விளக்குக; FeCl₃ மஞ்சள்-பழுப்பு என்றும் வேறுபடுத்துக.

📺 செயல்விளக்க வீடியோ

வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.

← எல்லாச் செய்முறைகளும்