-  آزمايش تعيين جرم اتمي يك فلز قابل حل در اسيد هيدروكلريك.مانند منيزيم :

براي اين آزمايش، وزن مشخص و معيني از فلز مورد نظر را در محلولي از هيدروكلريك اسيد قرار مي دهيم. فلز مورد نظر به صورت معادله ي زير در اسيد حل مي شود:

Mg + 2 HCl --> MgCl2 + H2

به وسيله ي روش هاي خاص جمع آوري گاز ، گاز هيدروژن توليد شده را در ظرفي جمع كرده و در شرايط استاندارد فشار 1 اتمسفر و دماي 25 درجه سانتيگراد حجم آن را به دقت اندازه مي گيرند. وزن اوليه ي فلز كه مشخص است. حجم گاز توليدي نيز كه مشخص مي باشد. به كمك يك تناسب ساده جرم اتمي فلز بدست مي آيد كه به عنوان مثال 2 گرم منيزيم توليد 86/1 ليتر گاز ئيدروژن مي كند. حال چقدر منيزيم 4//2 ليتر گاز توليد مي كند كه پاسخ آن 24 برابر جرم اتمي منيزيم مي باشد.

ساده ترين راه براي تهيه ي اكسيژن ، تجزيه ي پر اكسيد هيدروژن در مجاورت كاتاليزگر MnO2 مي باشد.

دستگاه مربوطه به اين صورت است كه يك پايه يك پايه و ميله ي متصل به ان را اماده مي كنيم. يك ارلن 1000 ml به آن متصل مي كنيم و مقداري MnO2 در آن ريخته و سپس يك درپوش لاستيكي با دو سوراخ روي آن مي گذاريم طوريكه نه زياد شل و نه زياد محكم باشد.

حال يك قيف جدا كننده كه در پايين آن يك شير وجود دارد در بالاي اين بالن وصل مي كنيم و امتداد قيف را در درون يكي از سوراخهاي درپوش لاستيكي بر روي ارلن فرو مي بريم طوريكه با باز كردن شير قيف، محتويات قيف به درون ارلن ريخته شود. در درون اين قيف مقداري پر اكسيد هيدروزن مي ريزيم.

ظرف نسبتا" بزرگي را از آب نيمه كرده و به وسيله ي يك لوله ي رابط، درون ارلن را به درون آب ارتباط مي دهيم و بر روي سري از لوله كه درون آب است، يك استوانه مدرج قرار مي دهيم تا گاز اكسيژن آزاد شده در درون آن جمع گردد.

با ريختن پر اكسيد هيدروزن بر روي دي اكسيد منگنز، گاز O2 آزاد مي شود كه در ظرف آب موجود در تشت جمع آوري مي شود.

بايد توجه كرد كه آب اكسيژنه (پر اكسيد هيدروژن) زياد غليظ و زياد رقيق نباشد. در عمل مي توان با مخلوط كردن پر اكسيد هيدروژن و آب به روش تجربي محلول مناسب را تهيه كرد. محلولي مناسب است كه خروج گاز از آن بسيار تند يا بسيار كند نباشد. در حالت اول كنترل خروج گاز مشكل مي شود و فشار گاز ممكن است سبب پرتاب شدن درپوش لاستيكي و يا شكستن ارلن تخليه شود. اين حالت در صورتي است كه درپوش لاستيكي خيلي محكم به دهانه ي ارلن وصل شده باشد. در حالت دوم خروج گاز خيلي آهسته انجام مي گيرد و وقت گير است.

شكل اين آزمايش را مي توانيد در صفحه ي 127 كتاب آزمايشگاه شيمي، تاليف دكتر محمدرضا ملاردي، غلم حسين لطفي و سيد رضا آقاپور مقدم انتشارات مدرسه ببينيد. چند آزمايش:

             1-  شناسايي كاتيونها

بطور كلي روشهاي متفاوتي براي شناسايي انيونها و كاتيونها وجود دارد.

يكي از روشهاي ساده براي شناسايي كاتيونها، استفاده از آزمايش شعله و مشاهده ي تغيير رنگ شعله به وسيله ي كاتيون فلزي مورد نظر است. البته قبل از ان بايد رنگ شعله ايجاد شده به وسيله ي كاتيونهاي متفاوت را دانست. اينكه رنگ شعله ي كاتيونهاي ليتيم، كلسيم و استرانسيم هر سه به رنگ قرمز هستند يا اينكه مس شعله را به رنگ سبز در مي آورد.

يك دسته ديگر از روشهاي مهم شناسايي كاتيونها ، طيف بيني يا spectroscopy مي باشد. از انواع طيف‌بيني‌هاي اتمي و مولكولي و آن هم از نوع نشري، جذبي و فلوئورسانس براي جداسازي و شناسايي عناصر استفاده مي‌كنند. لازمه‌ي توليد طيفهاي فرابنفش و مرئي عناصر، كه در شناسايي عناصر روش مهمي به شمار مي‌رود، اين است كه نمونه‌هاي آزمايشي به اتم تبديل شوند. در اين فرايند اجزاي تشكيل دهنده‌ي نمونه‌ي آزمايشي، تجزيه شده و به ذرات بنيادي گازي (اتمها يا يونها) تبديل مي‌شوند. سپس طيف نشري، جذبي يا فلوئورسانس اتمها يا يونهاي حاصل به عنوان مبناي تجزيه‌ي كيفي و كمي عناصر موجود در نمونه به كار مي‌روند. لازمه‌ي اينكه نمونه به ذرات بنيادي گازي (اتمها يا يونها) تبديل شوند اين است كه در محيطي با دماي بسيار بالا قرار بگيرد، براي اينكار از راههاي مختلفي استفاده مي‌كنند. از جمله مي‌توان به قوس الكتريكي، جرقه، پلاسما يا شعله اشاره نمود. به وسيله‌ي اين روشها، ضمن اينكه نمونه به اتم تبديل مي‌شود، كسر كوچكي از ذرات دچار برانگيختگي الكتروني مي‌شوند. بازگشت ذرات اتم شده‌ي برانگيخته شده به حالتهاي پايه‌ي آنها، طيفهاي نشري توليد مي‌كند كه براي تجزيه و شناسايي مفيد هستند

اما براي شناسايي كاتيونها، معرف هاي شيميايي نيز وجود دارند كه براي هر كاتيون يا هر گروه يك معرف خاص استفاده مي شود، به عنوان مثال

معرف كاتيونهاي گروه چهارم و پنجم، به طور مشخص H2S مي باشد.

براي شناسايي يون سرب، چندين روش وجود دارد. براي واكنش يون سرب مي توان از محلول سرب نيترات Pb(NO3)2 و يا سرب استات Pb(CH3COO)2 استفاده نمود. روش هاي شناسايي عبارتند از:

1- اثر محلول كلريدريك اسيد رقيق: با كلريدريك اسيد ، رسوب سفيد سرب كلريد توليد مي شود كه در سرما در آب غير محلول است:

Pb(NO3)2 + 2HCl --> PbCl2 + 2HNO3

2- اثر محلول پتاسيم يديد: رسوب زردرنگ سرب يديد در حضور مقدار اضافي پتاسيم يديد توليد مي گردد.

Pb(NO3)2 + 2KI --> PbI2 + 2KNO3

3- اثر سولفوريك اسيد رقيق: رسوب سفيد رنگ PbSO4 در حضور اضافي معرف توليد مي گردد.

Pb(NO3)2 + H2SO4 --> PbSO4 + 2HNO3

4- اثر پتاسيم كرومات: رسوب زردرنگ سرب كرومات توليد مي شود:

Pb(NO3)2 + K2CrO4 --> PbCrO4 + 2KNO3

كاتيون قلع Sn مي تواند حالت هاي اكسايش 2 يا 4 داشته باشد و شناسايي اين دو يون به طرق مختلفي صورت مي گيرد:

براي بررسي كاتيون Sn2+ از محلول قلع IIكلريد SnCl2 استفاده مي شود. دو روش ان در زير آمده است:

1- اثر H2S . رسوب قهوه اي رنگ قلع سولفيد از محلولي كه زياد اسيدي نباشد، بدست مي آيد:

SnCl2 + H2S --> SnS + 2HCl

2- اثر سديم هيدروكسيد يا پتاسيم هيدروكسيد: در حضور اندك مقدار باز، رسوب سفيد رنگ قلع هيدروكسيد پديد مي آيد:

SnCl2 + 2NaOH --> Sn(OH)2 + 2NaCl

شناسايي كاتيون Sn4+:

براي بررسي اين واكنشها از محلول قلع IV كلريد استفاده شده است:

اثر H2S . رسوب زرد رنگ قلعIV سولفيد از محلولي كه زياد اسيدي نباشد يا در محيط اسيدي رقيق، بدست مي آيد:

SnCl4+ 2 H2S --> SnS2 + 4HCl

* شناسايي آنيونها

براي شناسايي آنيونها از انواع شناساگرها استفاده مي شود. هر كدام از آنيونها معرف خاص خود را دارد. به عنوان مثال براي شناسايي يون كلريد، كمي از محلول حاوي يون كلريد را در لوله ي ازمايش مي ريزند و به آن يك قطره محلول نقره نيترات مي افزايند. رسوب سفيد تشكيل شده AgCl معرف حضور يون كلريد در محلول مي باشد.

همچنين افزايش نقره نيترات به محلول حاوي يون برميد Br-، رسوب زرد رنگ AgBr را به وجود مي آورد كه معرف حضور يون برميد در محلول اوليه بوده است.