تاريخ : یکشنبه دوازدهم شهریور 1391 | 10:8 | نويسنده : Hamed Aghazadeh
تئوری آزمایش

آزمایشگاه شیمی عمومی 2

جلسه اول


 نام نویسنده:حامد اقازاده




استاد:دکتر شیخ لویی



عنوان آزمایش :

شناسایی و جداسازی کا تیون های گروه I





مختصری درباره عناصر گروه I ( گروه نقره )

نقره ( Ag )

نقره، يکي از عناصر شيميايي، با نشانه Ag ، داراي عدد اتمي 47 و وزن اتمي 107.8682 است که در گروه يک فرعي (IB ) جدول تناوبي قرارگرفته است . نقره عنصري فلزي به رنگ سفيد مايل به خاکستري و براق مي باشد که تقريباً کمياب و گران قيمت است و از نظر فراواني در قشر جامد زمين ، در مرتبه شصت و سومين عنصر قرار دارد. در آب و هواي خالص پايدار است ولي در معرض اوزون ، سولفيد هيدروژن و هواي داراي سولفور کدر مي شود. نقره ی خالص دارای بالاترين هدايت الکتريکي و گرمایی است و پايين ترين مقاومت را در بين تمام فلزات دارد. در سنگ معدن هاي داراي آرژنتيت ، سرب ، روي و مس و طلا يافت مي شود .

از نظر شيميايي نقره يکي از فلزات سنگين و از جمله فلزات نجيب است و از نظر تجاري عنصري گرانبها تلقي مي‌گردد. از نقره ، 25 ايزوتوپ راديواکتيو شناخته شده است که داراي اجرام اتمي 102 الي 117 مي‌باشند. نقره معمولي هم از دو ايزوتوپ با جرم هاي 107 و 109 تشکيل شده است.

نقره از زمان هاي خيلي قديم شناخته شده بود. اين عنصر اولين بار از سرباره هاي آتشفشاني در آسياي صغير و در درياي اژه پيدا شد. اين آثار نشان مي دهد که 3000 سال قبل از ميلاد مسيح انسان ها توانايي اين را داشتند که نقره را از سرب جدا کنند.

همچنین نقره از خالص کردن و پالايش الکتريکي مس به دست مي آيد و براي کاربردهاي تجاري داراي خلوص 99.9 درصد است.

اساسا نقره خالص فلزي براق و نرم و داراي درخشندگي بالا است. سختي آن از طلا پايين تر و داراي مفتول پذيري و چکش خواري بالايي بعد از طلا و پالاديم است. نقره خالص داراي خصوصيت رسانايي بالاي جريان برق و الکتريسيته در بين تمام فلزات است و مقاومت کنتاکت الکتريکي آن پايين مي باشد. چگالی نقره 5/10 برابر آب است و در 961 درجه سانتيگراد ذوب شده و در حدود 2162 درجه سانتيگراد مي‌جوشد.



خواص شيميايي

اگرچه نقره از نظر شيميايي در ميان فلزات نجيب فلزي بسيار واکنش پذير تلقي مي‌گردد، لکن بايد توجه داشت که در مقايسه با ساير عناصر از مرتبه واکنش پذيري قابل ملاحظه‌اي برخوردار نمي‌باشد. اين عنصر به آساني اکسيده شدن آهن اکسيد نمي‌شود، لکن با گوگرد و هيدروژن سولفيد واکنش داشته و تشکيل همان تيرگي آشنا را مي‌دهد که در نقره‌هايتان ملاحظه مي‌کنيد.

براي رفع اين نقيصه مي‌توان آبکاري نقره را با کمک روديم به انجام رسانيده و از وقوع تيرگي مورد نظر پيشگيري نمود همچنين با استفاده از کرم (Cream) يا پوليش نقره مي‌توان لايه تيره بسيار نازکي را که نقره در ترکيب با گوگرد بوجود آورده است را زدوده و آن را مجددا براق نمود. از طرف ديگر اين تيرگي را مي‌توان از نظر شيميايي بوسيله حرارت دادن ظرف مورد نظر در محلول رقيقي از کلريد سديم و کربنات هيدروژن سديم يا قرار دادن قسمت تيره در تماس با فلزي فعال تر مانند آلومينيوم که مي‌تواند با گوگرد ترکيب شود و مجددا فلز را به حالت اوليه برگرداند، از بين برد.

نقره نمي‌تواند با اسيدهاي غير اکسيدکننده مانند اسيدهاي کلريدريک و سولفوريک يا بازهاي قوي مانند هيدروکسيد سديم واکنش نمايد، لکن اسيدهاي اکسنده مانند اسيد نيتريک يا اسيد سولفوريک غليظ آن را در خود حل کرده و يون يک بار مثبت نقره (Ag+) را تشکيل مي‌دهند. اين يون که در کليه ترکيبات ساده و محلول نقره وجود دارد، تقريبا به صورت ساده اي با استفاده از عوامل احيا کننده آلي مانند آنچه در آئينه هاي نقره اي ملاحظه مي‌شود، به فلز آزاد احيا مي‌گردد. براي آبکاري نقره لازم است يون هاي کمپلکس نقره احيا شود. يون ( Ag+ ) بي‌رنگ است، لکن تعدادي از ترکيبات نقره به دليل نفوذ ساير اجزاي تشکيل دهنده ساختماني رنگينند. بايد توجه داشت که اکسيژن درحد حيرت انگيزي در نقطه ذوب نقره به ميزان 20 قسمت حجمي از اکسيژن در يک قسمت حجمي نقره حل مي‌شود. پس از سرد کردن مايع مورد نظر نيز اکسيژن به ميزان 75% قسمت (از نظر حجمي) در نقره باقي مي‌ماند.

تجزيه و شناسايي

محلول هاي حاوي يون نقره را مي‌توان به آساني تشکيل رسوب کلريد نقره به وسيله افزايش اسيد کلريدريک ، شناسايي کرد. اين رسوب را مي‌توان از رسوب هاي سرب و جيوه يک ظرفيتي ، به وسيله قدرت حل شدن آن در هنگام افزودن هيدروکسيد آمونيوم اضافي و ايجاد رسوب مجدد با افزودن اسيد نيتريک متمايز نمود. مضافا تجزيه وزني به وسيله کلريد نقره يا برميد نقره که به آساني قابل رسوب دادن ، خشک کردن و توزين مي‌باشند، ميسر مي‌باشد. همچنين مي‌توان يون نقره را به وسيله عمل الکتروليز به نقره فلزي احيا و بدين روش توزين نمود. از محلول تيوسيانات پتاسيم استاندارد شده نيز مي‌توان براي تجزيه حجمي نقره استفاده کرد.





ترکيبات

نقره در ترکيباتش اکثرا به صورت يک ظرفيتي است. لکن اکسيد ، فلوئوريد و سولفيد دو ظرفيتي نقره نيز ملاحظه شده است. تعدادي از ترکيبات مهم نقره عبارتند از:

1- نيترات نقره (AgNO3): ترکيبي بي‌رنگ ، بسيار محلول ، اساسا سمي و به سادگي به نقره فلزي احيا مي‌شود و از آن در تهيه ترکيبات نقره ، آئينه هاي نقره ای و جوهرها استفاده مي‌شود.

2- هيدروکسيد دي آمين نقره (Ag(NH3)2OH): ترکيب کوئورديناسيوني محلول در آب که به وسيله افزودن هيدروکسيد آمونيوم به محلول هاي املاح نقره ، تشکيل مي‌شود. اين ترکيب در اثر ماندن تشکيل ترکيب بسيار منفجره نقره فولمينات شده را مي‌دهد.

3- سيانيد نقره (AgCN) : مورد مصرف به وسيله سيانيد سديم يا پتاسيم اضافي در آبکاري براي تشکيل يون هاي کمپلکس های و که به فلز نقره احيا مي‌شوند.

4- کلريد نقره (AgCl) : ترکيب سفيد نامحلول که در هيدروکسيد آمونيوم حل شده و تشکيل يون هاي کمپلکس مي‌دهد. در عکاسي و نيز به عنوان آشکار کننده يونيزاسيون براي اشعه هاي کيهاني کاربرد دارد.

5- برميد نقره (AgBr) : ترکيب نامحلول زرد روشن که نسبت به AgCl نامحلول تر است و بيشتر در عکاسي به مصرف مي‌رسد.

6- يديد نقره (AgI) : ترکيب نامحلول زرد رنگ و نامحلولتر از AgBr است و براي اصلاح وضعيت ابرها به منظور بارندگي ( Cloud Seading ) و در عکاسي کاربرد دارد.

7- سولفيد نقره ( ) : نامحلول ترين نمک نقره ، سياه رنگ و جزء اصلي تشکيل دهنده تيرگي ظروف نقره مي‌باشد.



موارد کاربرد

نقره در اغلب مصارفش با يک يا چند فلز ، آلياژ شده و بدان صورت مصرف مي‌شود. مهمترين مصرف اين فلز در ضرب سکه است . نقره همچنين داراي مصارف معروفي در زمينه جواهرسازي و ظروف نقره و نيز آب نقره است.

به دليل ناپايداري در مقابل اسيدهايي غير اکسنده ، به صورت بوته و يا ساير وسايل شيميايي مصرف مي‌شود و گاهي ابزار آلات جراحي ، لحيم نقره و باطري هاي انباره‌اي مقاوم در برابر خوردگي را از نقره تهيه مي‌کنند.

در آينه سازي به مقدار زياد نقره مصرف مي‌شود و همچنين مقدار زيادي از آن براي تهيه نقره هاليدها در عکاسي مصرف مي‌شود.

رسانايي عالي نقره موجب کاربرد هرچه بيشتر آن در الکتروتکنيک شده است. از آلياژهايي که در آنها نقره به عنوان جزئي از کل مصرف مي‌شود، مي‌توان ملغمه‌هاي دندانپزشکي و پيستون هاي موتور بلبرينگ را نام برد.

همچنين نقره داراي خواص قارچ‌کشي است و در مواردي از آن در فرايندهاي سالم سازي آب استفاده مي‌شود.

اثرات زيست محيطي

به طور کلي يون نقره، تحت شرايطي که غلظت يون نقره موجود در آب کم است ، براي جانداران آبزي آب شيرين سميت زيادي ندارد و pH آب، سختي، سولفيدها و بارهاي محلول و آلي را افزايش مي دهد. يون نقره براي جانداران بسيار سمي است.







اثرات نقره بر روي سلامتي

نمک هاي محلول نقره به ويژه AgNO3 با غلظت بيش از 2 گرم (0.070) کشنده هستند. ترکيبات نقره به آهستگي توسط بافت هاي بدن جذب مي شوند و پيگمان هايي آبي يا سياه در پوست ايجاد مي کنند.

تماس با چشم : اگر مايع آن در تماس با چشم قرار گيرد، باعث آسيب شديد قرنيه مي شود.

تماس با پوست : باعث سوزش پوست مي شود. تماس مداوم با پوست باعث ايجاد آلرژي مي شود.

خطرات تنفس : قرار گرفتن در معرض بخار نقره با غلظت بالا باعث سرگيجه، مشکلات تنفسي، سردرد يا سوزش مجاري تنفسي مي شود. غلظت بسيار بالاي آن باعث خواب آلودگي، گيج خوردن، گيجي، بي هوشي، کما و در نهايت مرگ مي شود.

خطرات خوردن : نسبتا سمي است. باعث اختلالات معده، حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خواب آلودگي مي شود. اگر اين ماده بلعيده شود، به شش ها آسپيره مي شود يا اگر استفراغ رخ دهد، باعث پنومونيتيس شيميايي مي شود که کشنده است.

قرار گرفتن در معرض اين ماده يا ترکيبي از آن در انسان اثرات زير را به دنبال دارد :

- ناهنجاري هاي قلب

- اگر انسان دائما يا براي مدتي طولاني در معرض اين ماده قرار داشته باشد، باعث آسيب مغز و صدمه سيستم عصبي مي شود.

- تنفس مداوم يا تماس مداوم اتيل کتون با دست احتمال تشکيل نوروتوکسين هايي مانند هگزان را افزايش مي دهد به ويژه اگر اين تماس همزمان باشد.



خواص فيزيکي و شيميايي

عدد اتمي: 47

جرم اتمي: 107.868

نقطه ذوب : 78/961

نقطه جوش : 2162

شعاع اتمي : 1.75

ظرفيت : 1

رنگ : سفید مایل به خاکستری

حالت استاندارد: جامد

نام گروه : 11

انرژي يونيزاسيون : 731

شکل الکتروني:

شعاع يوني : 1.26

الکترونگاتيوي : 1.93

حالت اکسيداسيون: 1

دانسيته: 10.490

گرماي فروپاشي : 3/11

گرماي تبخير : 58/250

مقاومت الکتريکي : 0000000159/0 اهم

گرماي ويژه : 235/0

دوره تناوبي : 5

درجه اشتعال : در حالت جامد غير قابل اشتعال

اشکال ديگر :

اکسيد نقره Ag2O

کلريد نقره AgCl



سرب ( Pb )

سرب عنصری فلزی است که در جدول تناوبي با نشان Pb خلاصه ی نام لاتين plumbum و عدد اتمي 82 وجود دارد. عنصري سنگين ، سمي و چکش خوار و داراي رنگ خاکستري کدري مي باشد که با ساختار کوبيک متبلور مي شود. اين عنصر معمولاً در سنگ معدن گالن يافت مي شود . .هنگاميکه تازه تراشيده شده سفيد مايل به آبي است اما در معرض هوا به رنگ خاکستري تيره تبديل مي شود و از خاصيت هدايت الکتريکي پاييني برخوردار مي باشد . اين فلز حقيقي به شدت در برابر پوسيدگي مقاومت مي کند و به همين علت از آن براي نگهداري مايعات فرسايشگر (مثل اسيد سولفوريک) استفاده مي شود. با افزودن مقادير خيلي کمي آنتيموان يا فلزات ديگر به سرب مي توان آن را سخت نمود. از سرب در سازه هاي ساختماني ، خازنهاي اسيد سرب ، ساچمه و گلوله استفاده شده و نيز بخشي از آلياژهاي لحيم ، پيوتر و آلياژهاي گدازپذير است. سرب سنگين ترين عنصر پايدار است.

سرب عنصري فوق العاده سمي است که اثرات آن در طولاني مدت ظاهر مي شود . اثر سرب در سيستم عصبي موجب پايين آمدن بهره هوشي و ديگر اختلالات عصبي مي شود . علاوه بر سيستم عصبي ، سرب بر ديگر اعضاي بدن نيز تأثير منفي مي گذارد .

اين عنصر از مدت ها سال پيش شناخته شده و حداقل از 7000 سال پيش مورد استفاده بشر بوده است .در کتاب خروج (بخشي از انجيل) به اين عنصر اشاره شده است. کيمياگران مي پنداشتند سرب قديمي ترين فلز بوده و به سياره زحل مربوط مي شود. این عنصر به صورت آزاد در طبيعت يافت مي شود و به طور عمده در کاني گالن با ترکيب PbS طي فرايند تشويه حاصل مي شود. از ديگر کاني هایي که سرب در آن ها وجود دارد Anglesite , cerussite است. اين عنصر داراي جلاي فلزي است و همين طور داراي رسانايي پايين جريان برق است و چکش خوار و مفتول پذير است. اين فلز مقاومت بالايي در برابر خوردگي دارد.

سرب طبيعي ترکيبي از 4 ايزوتوپ پايدار است. درصد ايزوتوپ هاي مختلف سرب در طبيعت به ترتيب زير است : [ ] . ايزوتوپ هاي سرب داراي سه سري عناصر راديواکتيو طبيعي هستند. Pb206 براي سري اورانيم ، Pb207 براي سري اکتينيم ، Pb208 براي سري توريم . 27 ايزوتوپ ديگر که همه آنها نیز راديواکتيو هستند براي سرب شناخته شده است.

کاربردها

کاربردهاي اوليه سرب عبارت بودند از: سازه هاي ساختماني ، رنگدانه‌هاي مورد استفاده در لعاب ، سراميک و لوله‌هاي انتقال آب . کاخ ها و کليساهاي بزرگ اروپا که وسايل تزئيني ، سقف ها ، لوله‌ها و پنجره‌هايشان داراي مقادير قابل توجهي سرب هستند. اين فلز ( در حالت عنصري ) پس از آهن ، آلومينيوم ، مس و روي بيشترين کاربرد را دارد.

سرب و دي اکسيد سرب به مقدار زياد براي ذخيره سازي باتري ها کاربرد دارد.

فلز سرب عامل موثري براي جذب صدا است. که به علت اين قابليت از آن براي پوشش تجهيزات اشعه ايکس و رآکتورهاي نوتروني براي جذب ارتعاش استفاده مي شود.

از اکسيد سرب هم براي توليد شيشه هاي کريستالي ظريف و ظروف بلور با خاصيت انعکاس نور بالا براي لنزهاي اکروماتيک استفاده مي شود. نيترات و استات سرب نمک هايی محلول هستند. نمک هاي سرب مثل ارسنات سرب براي حشره کش ها استفاده مي شود.

شناسایی و جداسازي

سرب محلي در طبيعت يافت مي شود اما کمياب است. امروزه معمولا سرب در کاني هايي همراه با روي ، نقره و (بيشتر) مس يافت مي شود و به همراه اين مواد جدا مي گردد. ماده معدني اصلي سرب گالن (PbS) است که حاوي 6/86% سرب مي باشد. سايرکاني هاي مختلف و معمول آن سروسيت ( PbCO3 ) و انگلسيت (PbSO4) مي باشند. اما بيش از نيمي از سربي که امروزه مورد استفاده قرار مي گيرد بازيافتي مي باشد.

سنگ معدن بوسيله مته يا انفجار جداشده سپس آن را خرد کرده و روي زمين قرار مي دهند. بعد از آن سنگ معدن تحت تاثير فرآيندي قرار مي گيرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استراليا بوجود آمد. يک فرآيند شناورسازي ، سرب و ديگر مواد معدني را از پس مانده هاي سنگ جدا مي کند تا با عبور سنگ معدن ، آب و مواد شيميايي خاص از تعدادي مخزن که درون آنها دوغاب هميشه مخلوط مي شود ، عصاره اي بوجود آيد . درون اين مخزن ها هوا جريان يافته و سولفيد سرب به حباب ها مي چسبد و به صورت کف بالا آمده که مي توان آن را جدا نمود. اين کف ( که تقريبا داراي 50% سرب است) خشک شده سپس قبل از پالايش به منظور توليد سرب 97% سينتر مي شوند. بعد ازآن سرب را طي مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصي هاي سبک تر بالا آمده و آنها را جدا مي کنند. سرب مذاب با گداختن بيشتر بوسيله عبور هوا از روي آن و تشکيل لايه اي از تفاله فلز که حاوي تمامي ناخالصي هاي باقي مانده مي باشد تصفيه شده و سرب خالص 9/99% بدست مي آيد.

اثرات سرب بر روي سلامتي

سرب يکي از چهار فلزي است که بيشترين عوارض را بر روي سلامتي انسان دارد. سرب از راه غذا (65%)، آب (20%) و هوا (15%) وارد بدن انسان مي شود. غذاهايي مانند ميوه، سبزيجات، گوشت، دانه ها، جانوران دريايي، نوشيدني ها و شراب حاوي مقدار زيادي سرب هستند. دود سيگار هم مقدار اندکي سرب دارد.

سرب با خوردگی لوله هاي انتقال آب، وارد آب آشاميدني مي شود. اگر آب اندکي اسيدي باشد، احتمال خوردگي بيشتر است. به همين علت است که در سيستم هاي تصفيه آب، بايد pH آب آشاميدني مناسب باشد.

تا جايي که ما مي دانيم سرب در بدن انسان عملکردي ندارد و تنها پس از جذب از راه غذا، هوا يا آب باعث آسيب بدن مي شود.

سرب آثار ناخواسته اي را به دنبال دارد که عبارتند از:

- اختلال بيوسنتز هموگلوبين و کم خوني

- افزايش فشارخون- آسيب کليه- سقط جنين و نارسي نوزاد- اختلال سيستم عصبي

- آسيب مغز- ناباروري مرد و آسيب اسپرم- کاهش قدرت يادگيري در بچه ها

- اختلالات رفتاري در بچه ها مانند پرخاشگري و بيش فعالي

سرب از راه جفت وارد بدن جنين مي شود. به همين علت، سرب باعث آسيب جدي سيستم عصبي و مغز جنين مي شود.





اثرات زيست محيطي

سرب به طور طبيعي در محيط زيست وجود دارد. اما در اکثر موارد سرب موجود در طبيعت حاصل فعاليت هاي بشري است. به علت کاربرد سرب در بنزين، چرخه سرب غير طبيعي شده است. در موتور ماشين، سرب مي سوزد بنابراين نمک هاي سرب (کلرين، برمين، اکسيدها) تشکيل مي شوند.

نمک هاي سرب از راه اگزوز ماشين ها وارد محيط زيست مي شود. ذرات بزرگتر بلافاصله روي زمين ته نشين مي شوند و خاک ها و آب هاي سطحي را آلوده مي کنند و ذرات کوچکتر از طريق هوا مسافت هاي طولاني را طي کرده و در جو باقي مي مانند. بخشي از اين سرب، به هنگام باران به زمين برمي گردد. چرخه سرب در اثر فعاليت هاي بشري نسبت به چرخه طبيعي گسترده تر شده است. همين امر باعث آلودگي سرب در سرتاسر دنيا شده است.

فقط بنزين سرب دار نيست که باعث افزايش غلظت سرب در محيط زيست مي شود. ديگر فعاليت هاي بشري مانند احتراق سوخت، فرآيندهاي صنعتي و سوزاندن زباله جامد هم باعث آلودگي با سرب محيط زيست مي شوند.

سرب به واسطه خوردگي لوله هاي سربي در سيستم انتقال آب وارد آب و خاک مي شود. سرب شکسته نمي شود و تنها به اشکال ديگر تبديل مي شود.

سرب در بدن جانداران آبزي و جانداران خاک تجمع مي يابد. اين موجودات در اثر سم سرب دچار عوارضي مي شوند. غلظت بسيار اندک سرب هم روي حلزون هاي دريايي اثرات منفي ميگذارد. سرب عملکرد فيتوپلانکتون ها را مختل مي کند. فيتوپلانکتون يکي از منابع مهم توليد اکسيژن در درياهاست و بسياري از جانوران بزرگتر آن را مي خورند. به همين علت است که آلودگي سرب تعادل جهاني را بر هم مي زند.

سرب، به ويژه در نزديکي بزرگراه ها و مزارع که غلظت آن بالاست، عملکرد خاک را بر هم مي زند. جانداران خاک هم از سم سرب آسيب مي بينند.

خواص فيزيکي و شيميايي

عدد اتمي : 82 جرم اتمي : 207.2 نقطه ذوب: 46/327 نقطه جوش : 1749 شعاع اتمي : 1.81 ظرفيت : 4+,2+ رنگ : سفيد متمايل به آبي حالت استاندارد : جامد نام گروه : 14 انرژي يونيزاسيون : 6/715 آرایش الکتروني : شعاع يوني : 1.19 الکترونگاتيوي: 33/2 حالت اکسيداسيون: 4, 2 دانسيته : 11.35 گرماي فروپاشي : 799/4 گرماي تبخير : 7/177 مقاومت الکتريکي : × 065/2 اهم گرماي ويژه: 129/0

دوره تناوبي : 6

درجه اشتعال : در حالت جامد غير قابل اشتعال ( به استثناي خاکستر آن )



اشکال ديگر :

هيدريد سرب PbH4 ، اکسيد سرب PbO ، تترا اکسيد سرب Pb3O4 ، تري اکسيد سرب Pb2O3 ، دي اکسيد سرب PbO2 ، دي کلريد سرب PbCl2 ، تترا کلريد سرب PbCl4





جيوه ( Hg )

جيوه عنصري فلزي به رنگ نقره اي با ساختار رومبوئدرال که در دماي معمولي مايع است . جيوه به صورت آزاد در طبيعت نادر يافت مي شود و به صورت عمده در سنگ معدن سينابر در اسپانيا و ايتاليا وجود دارد . جيوه رسانايي ناچيزي از حرارت در مقايسه با فلزات ديگر دارد اما رساناي متوسطي از الکتريسيته است .

اين عنصر در گذشته در کشورهاي چين و هند شناخته شده بود و در1500 سال قبل از ميلاد در اهرام مصر نيز وجود داشته است. اين عنصر به حالت آزاد در طبيعت پيدا مي شود. مهمترين کاني اين عنصر سينابر است. حدود 50 درصد از توليدات اين عنصردر دنيا در کشورهاي ايتاليا و اسپانيا توليد مي شود. اين فلز از گرما دادن به سينابر در هوا توسط متراکم کردن بخار توليد مي شود.

جیوه فلزي سنگين، به رنگ سفيد نقره اي است. رساناي ضعيف گرما است. نمک هاي مهم جيوه عبارتند از : کلريد جيوه، فولمينات جيوه ، که کاربرد گسترده اي به عنوان چاشني در مواد منفجره دارد . از ديگر نمک هاي جيوه مي توان سولفيد جيوه را نام برد.

خواص

جيوه داراي خاصيت سمي است و به آساني توسط دستگاه تنفسي جذب مي شود. و به معده و روده آسيب مي رساند. وجود اين عنصر در هوا خطرناک به نظر مي رسد.

جيوه موجود در هوا اگر از يک حدي تجاوز کند خطرناک به نظر مي رسد. با افزايش درجه حرارت ، وجود جيوه در هوا خطرناکتر به نظر مي رسد. بنابراين در موقع استفاده با آن مخصوصاً با دست بايد دقت لازم را به عمل آورد. متيل جيوه يک نوع آلاينده خطرناک است که به طور گسترده در آب و بخار يافت مي شود.

کاربردها

از جيوه به طور گسترده در آزمايشگاه ها براي ساخت فشار سنج ها و پمپ هاي تخليه فشار و ديگر تجهيزات استفاده مي شود. از بخار جیوه براي ساخت لامپ ها و تابلوهاي تبليغاتي و غيره استفاده مي شود. و همين طور براي ساخت سوئيچ هاي جيوه اي و ديگر دستگاه هاي الکتروني استفاده مي شود. از ديگر کاربردهاي اين عنصر براي ساخت آفت کش ها و پيل هاي جيوه اي و دندانسازي و عامل ضد رسوب در رنگ ها و باتري ها است و همچنين به عنوان کاتاليزوراستفاده مي شود.

اثرات جيوه بر روي سلامتي

جيوه ترکيبي است که به طور طبيعي در محيط زيست وجود دارد. اين ماده به شکل فلزي و به صورت نمک هاي جيوه يا به صورت ترکيبات آلي جيوه يافت مي شود.

جيوه فلزي در بسياري از لوازم خانگي مانند فشارسنج، دماسنج، و لامپ فلوئورسنت به کار مي رود. جيوه در اين لوازم در فضايي محصور شده و باعث ايجاد عارضه اي نمي شود. اما وقتي دماسنج بشکند، مقدار زيادي از جيوه از راه تنفس و طي مدتي کوتاه ضمن تبخير وارد بدن مي شود. اين جيوه باعث اثرات مضري مانند آسيب اعصاب، مغز و کليه، سوزش ريه، سوزش چشم، تحريک پوست، اسهال و استفراغ مي شود.

جيوه به طور طبيعي در غذا وجود ندارد اما از طريق جانداران کوچکتري که انسان آنها را مي خورد، نظير ماهي ها، وارد زنجيره غذايي مي شود. معمولا غلظت جيوه موجود در ماهي ها بيشتر از غلظت جيوه موجود در آبي است که در آن زندگي مي کنند . محصولات لبني گاوها هم ممکن است داراي غلظت بالاي جيوه باشند. معمولا جيوه در مواد گياهي وجود ندارد اما وقتي در کشاورزي اسپري هاي حاوي جيوه مورد استفاده قرار گيرد، اين جيوه از طريق گياهان وارد بدن انسان مي شود.

جيوه بر روي انسان اثراتي دارد که مي توان آنها رابه صورت زير خلاصه کرد :

- اختلال سيستم عصبي- اختلال در عملکرد مغز- آسيب DNA و آسيب کروموزوم

- واکنش هاي آلرژيک شامل خارش پوست، خستگي و سردرد

- اثرات منفي بر روي باروري مانند آسيب اسپرم، اثرگذاري منفي بر روي زايمان و سقط جنين

اختلال در عملکرد مغز باعث کاهش قدرت يادگيري ، تغيير شخصيت، رعشه، تغيير قدرت ديد، کري، ناهماهنگي ماهيچه ها و از دست دادن حافظه مي شود. آسيب کروموزوم نیز باعث مونگوليسم مي شود.

اثرات زيست محيطي جيوه

جيوه در اثر شکسته شدن طبيعي کاني هاي موجود در سنگ و خاک و از طريق باد و آب وارد محيط زيست مي شود. انتشار جيوه حاصل از منابع طبيعي سال ها است که رخ مي دهد. هنوز هم غلظت جيوه موجود در اثر فعاليت هاي بشري، در محيط در حال افزايش است. قسمت عمده جيوه حاصل از فعاليت هاي بشري به واسطه احتراق سوخت هاي طبيعي، فعاليت هاي معدني، احتراق و ذوب زباله هاي جامد وارد هوا مي شود. بعضي از فعاليت هاي بشري مانند کودهاي کشاورزي و شيرابه هاي صنعتي باعث مي شوند که جيوه به طور مستقيم وارد خاک يا آب شود. کل جيوه اي که در محيط زيست پراکنده مي شود در نهايت در خاک يا آب هاي سطحي تجمع مي يابد.

جيوه موجود در خاک، در قارچ ها تجمع مي يابد. آب هاي سطحي اسيدي مقدار قابل توجهي جيوه دارند. وقتي pH آب بين 5 و 7 باشد، غلظت جيوه موجود در آب به علت حرکت و جابه جايي جيوه در زمين بالا مي رود. وقتي جيوه به آب هاي سطحي يا ميکرو ارگانيسم هاي خاک برسد، به متيل جيوه تبديل مي شود که جانداران به سرعت اين ماده را جذب مي کنند و اين ماده باعث آسيب سيستم عصبي مي شود. ماهي ها هر روز مقدار زيادي از متيل جيوه را از آب هاي سطحي جذب مي کنند. در نتيجه متيل جيوه در بدن آنها تجمع مي يابد و با توجه به اين که ماهي ها بخشي از زنجيره غذايي هستند، وارد زنجيره غذايي مي شود.

اثراتي که جيوه بر روي جانوران دارد عبارتند از :

آسيب کليه ، اختلال عملکرد معده ، آسيب روده ، ناباروري و تغيير DNA.

خواص فيزيکي و شيميايي

عدد اتمي : 80 جرم اتمي : 200.59 نقطه ذوب : 83/38 نقطه جوش : 73/356 شعاع اتمي : 1.76 ظرفيت : 2+ و 1+ رنگ : سفيد نقره اي حالت استاندارد : مايع

نام گروه : 12 انرژي يونيزاسيون : 1/1007 آرایش الکتروني :

شعاع يوني : 1.02 الکترونگاتيوي : 2.00 حالت اکسيداسيون : 2 دانسيته : 1.3579 گرماي فروپاشي : 295 گرماي تبخير : 229/59 مقاومت الکتريکي: 000000961/0 اهم گرماي ويژه: 139/0 دوره تناوبي : 6 درجه اشتعال : در حالت مايع غير قابل اشتعال است اشکال ديگر : اکسيد جيوه HgO- دي کلريد جيوه - دي کلريد دي جيوه



منابع :



1- http://www.iranhere.com/forum/showthread.php?s=e8ffeace5227b1c2fa90d4645c0776d7&t=5122

2- http://www.irbme.ir/element_bank/p2_articleid/618

3- http://www.iranhere.com/forum/showthread.php?s=e8ffeace5227b1c2fa90d4645c0776d7&t=5129

4- http://www.irbme.ir/element_bank/p2_articleid/683

5- http://dbase.irandoc.ac.ir/00049/00049606.htm

6- http://www.persianblog.ir/posts/?weblog=mehrab26.persianblog.ir&postid=5873835

7- http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%DB%8C%D9%88%D9%87





هدف

شناسایی کاتیون های گروه اول

وسایل و مواد مورد نیاز برای آزمایش:



پیپت مدرج- بشر- لوله آزمایش- سانتریفیوژ- اسید نیتریک 3 مولار-

HCl) هیدرو کلریک اسید -)K2CrO4پتاسیم کرومات (-)NH4OH(آمونیاک

سه پایه- چراغ بونزن – مثلث نسوز





شرح کارآزمایش

شناسایی یون سرب:

به وسیله پیپت در حدود 15 الی 20 قطره از محلول مجهول را به درون یک لوله آزمایش

3 مولار به آن بیفزایید. (این کار باعث ایجاد رسوب سفید HClریخته وسپس 6 الی 7 قطره

رنگی در انتهای لوله آزمایش می شود.) محلول را به خوبی به هم زده و سانتریفیوژ نمایید.

3 مولار کامل شدن رسوبگیری را امتحان کنید.HClبا افزودن 1 الی 2 قطره

باشد.AgCl,PbCl2,Hg2Cl2 رسوب سفید رنگ در این روش ممکن است شامل

6 الی 7 قطره آب به آن افزوده و به مدت 3 دقیقه در حالی که لوله آزمایش را درون حمام

آب گرم قرار داده اید به خوبی به هم بزنید و سریعا سانتریفیوژ کنید.

در حالی که لوله آزمایش را در حمام آب گرم نگه داشته اید. محلول رویی را از رسوب جدا

سازید(محلول 1). محلول روی رسوب را نگه دارید. عمل شستشو را یکبار دیگر با آب داغ

تکرار کنید و محلول روی رسوب را به (محلول1) اضافه کنید.

باشد. سپس به محلول 4 قطره پتاسیم Pb2+ این محلول (محلول1) ممکن است شامل یون

کرومات 1 مولار اضافه کنید. محلول زرد رنگ می شود که این نشان دهنده وجود یون

سرب می باشد.

PbCl2+K2CrO4 →PbCrO4+2KCl



شناسایی یون نقره و جیوه :



روی رسوب سفید رنگ 5 الی 6 قطره آمونیاک 1.5 مولار ریخته وسپس سانتریفیوژ

می کنیم

این کار باعث ایجاد رسوب سیاه رنگ می شود که نشان دهنده یون جیوه می باشد. سپس

محلول را دکانته کرده و به محلول در حود 4الی 5 قطره اسید نیتریک 3 مولار اضافه

می کنیم. این کار باعث تشکیل رسوب سفید رنگ می شود که نشان دهنده یون نقره می باشد.