⚗ இரசாயனவியல் · குறிப்புகள் · கற்றயன் பண்பறி பகுப்பு
அசேதன உப்புக்களின் பண்பறி பகுப்பு (Inorganic Cation Qualitative Analysis)
AL Practical-இல் தெரியாத உப்பு கரைசலை அடையாளம் காண — தேர்வு வீழ்படிவு தத்துவம் (selective precipitation principle). 6 குழுக்கள் + கரையக்கூடிய குழு (Na⁺, K⁺, NH₄⁺). ஒவ்வொரு குழுவையும் தனித்தனியாக வீழ்படிவாக்கி, பின் தனிப்பட்ட cation-ஐ confirmatory test-மூலம் அடையாளம் காணுங்கள்.
🔬 பகுப்பாய்வு ஓட்டம் (analysis flow):
I (dil HCl) → II (H₂S in acid) → III (NH₄Cl + NH₄OH) → IV (H₂S in NH₃) → V ((NH₄)₂CO₃) → VI (Na₂HPO₄) → 0 (கரைசலில் மிஞ்சியவை: Na⁺, K⁺, NH₄⁺). ஒவ்வொரு படியிலும், வீழ்படிவை வடிகட்டி அடுத்த படிக்கு கரைசலை மட்டும் எடுத்துச்செல்லுங்கள்.
I (dil HCl) → II (H₂S in acid) → III (NH₄Cl + NH₄OH) → IV (H₂S in NH₃) → V ((NH₄)₂CO₃) → VI (Na₂HPO₄) → 0 (கரைசலில் மிஞ்சியவை: Na⁺, K⁺, NH₄⁺). ஒவ்வொரு படியிலும், வீழ்படிவை வடிகட்டி அடுத்த படிக்கு கரைசலை மட்டும் எடுத்துச்செல்லுங்கள்.
குழு I — குளோரைடு குழு
குழு வினைபடி: நீர்த்த HCl (குளிர்)
AgCl, Hg₂Cl₂, PbCl₂ — நீரில் கரையாத குளோரைடு வீழ்படிவுகள் (insoluble chlorides).
Ag⁺
வெள்ளி · silver(I)
AgCl — வெண்ணிற ppt. NH₃-இல் கரையும் [Ag(NH₃)₂]⁺.
Hg₂²⁺
மெர்க்குரி(I) · mercury(I)
Hg₂Cl₂ — வெண்ணிற; NH₃-இல் கருப்பு (Hg + HgNH₂Cl).
Pb²⁺
ஈயம் · lead(II)
PbCl₂ — வெண்ணிற; சூடான நீரில் கரையும்.
குழு II — அமில H₂S குழு
குழு வினைபடி: நீர்த்த HCl + H₂S (சல்பைடு வீழ்படிவு)
மிக குறைந்த Ksp கொண்ட சல்பைடுகள் — அமிலத்தில் கூட வீழ்படியும். கருப்பு / மஞ்சள் / ஆரஞ்சு / பழுப்பு வண்ணங்கள்.
Hg²⁺
மெர்க்குரி(II) · mercury(II)
HgS — கருப்பு ppt.
Bi³⁺
பிஸ்மத்(III) · bismuth(III)
Bi₂S₃ — பழுப்பு / கருப்பு.
Cd²⁺
காட்மியம்(II) · cadmium(II)
CdS — பளபளக்கும் மஞ்சள்.
As³⁺
ஆர்செனிக்(III) · arsenic(III)
As₂S₃ — மஞ்சள்.
Sn²⁺
தகரம்(II) · tin(II)
SnS — பழுப்பு.
Sn⁴⁺
தகரம்(IV) · tin(IV)
SnS₂ — மஞ்சள்.
Sb³⁺
ஆண்டிமனி(III) · antimony(III)
Sb₂S₃ — ஆரஞ்சு-சிவப்பு.
குழு III — அமோனியா குழு
குழு வினைபடி: NH₄Cl + NH₄OH (காரத்தில் ஐட்ராக்சைடு வீழ்படிவு)
NH₄Cl OH⁻ செறிவை குறைக்கும் (common-ion effect) → Group IV cation-களின் ஐட்ராக்சைடு வீழ்படியாது; குறைந்த Ksp கொண்ட Group III ஐட்ராக்சைடுகள் மட்டும் வீழ்படியும்.
Cr³⁺
குரோமியம்(III) · chromium(III)
Cr(OH)₃ — பச்சை; amphoteric — NaOH excess → கரையும் [Cr(OH)₄]⁻.
Al³⁺
அலுமினியம் · aluminium
Al(OH)₃ — வெண்மை ஜெல்லி; amphoteric → [Al(OH)₄]⁻.
Fe²⁺
இரும்பு(II) · iron(II)
Fe(OH)₂ — அழுக்கு பச்சை → காற்றில் பழுப்பு (Fe(OH)₃ ஆகிறது).
● முழு board →
குழு IV — காரக H₂S குழு
குழு வினைபடி: NH₃ + H₂S (காரத்தில் சல்பைடு வீழ்படிவு)
அதிக [S²⁻] (காரத்தில்) — மிதமான Ksp கொண்ட சல்பைடுகள் வீழ்படியும். ZnS பளபளக்கும் வெண்மை — மற்றவை கருப்பு.
Co²⁺
கொபால்ட்(II) · cobalt(II)
CoS — கருப்பு. கரைசல் இளஞ்சிவப்பு (pink). Cl⁻ + propanone → நீலம் [CoCl₄]²⁻.
Ni²⁺
நிக்கல்(II) · nickel(II)
NiS — கருப்பு. கரைசல் பச்சை. Dimethylglyoxime + NH₃ → சிவப்பு ppt (DMG test).
Mn²⁺
மாங்கனீஸ்(II) · manganese(II)
MnS — இளம்-மஞ்சள் / மாமிசம்-வண்ணம் (flesh-pink). கரைசல் மங்கிய இள இரோஸ்.
Zn²⁺
துத்தநாகம் · zinc
ZnS — வெண்மை (மற்ற group IV-உடன் வேறுபடுத்தும்). Zn(OH)₂ amphoteric.
குழு V — காபனேட் குழு
குழு வினைபடி: (NH₄)₂CO₃ (NH₃ காரத்தில்)
அல்கலைன் earth metals — காபனேட் வீழ்படிவுகள். வெண்மை. சுவாலை சோதனை வேறுபடுத்த உதவும்.
Ca²⁺
கால்சியம் · calcium
CaCO₃ — வெண்மை ppt. சுவாலை: செங்கல் சிவப்பு (brick-red).
Sr²⁺
ஸ்ட்ரோன்சியம் · strontium
SrCO₃ — வெண்மை. சுவாலை: கரும் சிவப்பு (crimson).
Ba²⁺
பேரியம் · barium
BaCO₃ — வெண்மை. சுவாலை: பச்சை-மஞ்சள் (apple-green). BaSO₄ — மிக கரையாதது.
குழு VI — மக்னீசியம்
குழு வினைபடி: Na₂HPO₄ + NH₃ / NH₄Cl
Mg²⁺ காபனேட் NH₄Cl-இல் கரையும் (V-உடன் வீழ்படியாது). Mg(NH₄)PO₄ வெண்மை படிக ppt — Mg²⁺ அடையாளம்.
Mg²⁺
மக்னீசியம் · magnesium
Mg(NH₄)PO₄·6H₂O — வெண்மை படிக ppt. சுவாலை: ஒளிரும் வெண்மை.
குழு 0 (வேறு) — கரையக்கூடியவை
எந்த குழு வினைபடியிலும் வீழ்படியாது — தனிப்பட்ட சோதனைகள் தேவை
Na⁺, K⁺, NH₄⁺ — அனைத்து உப்புக்களும் நீரில் கரையக்கூடியவை. சுவாலை + வாயு வெளியேற்றம் கொண்டு அடையாளம்.
Na⁺
சோடியம் · sodium
சுவாலை: தங்க-மஞ்சள் (golden-yellow). Zn-UO₂ acetate → மஞ்சள் ppt.
K⁺
பொட்டாசியம் · potassium
சுவாலை: வெளிர் ஊதா (lilac) — cobalt-blue glass-இல் பார்த்தால். Na³[Co(NO₂)₆] → மஞ்சள் ppt.
NH₄⁺
அமோனியம் · ammonium
NaOH + வெப்பம் → NH₃ ↑ (ஈர சிவப்பு லிட்மஸ் → நீலம்). Nessler's reagent → பழுப்பு ppt.
💡 நினைவாற்றல் — தேர்வாளர் பாங்கு
Paper II (Practical): "தெரியாத உப்பு கரைசல்" கொடுக்கப்படும். குழு-வினைபடிகளை ஒவ்வொன்றாக சேர்த்து, எந்த குழுவில் வீழ்படிவு வருகிறதோ — அந்த குழுவை identify செய்து, பின் confirmatory test (KSCN for Fe³⁺, NH₃-excess for Cu²⁺, DMG for Ni²⁺, flame for Group V). பழைய பேப்பர் கதை: ஒவ்வொரு 2-3 வருடங்களிலும் ஒரு cation அடையாளம் கேள்வி வரும்.