Element Analiz (EA)

CHNS tahlil • Empirik formula • Liebig-Dumas usuli

← Tahlil usullari
12
Birikmalar
⚫
8
C bor
🔵
9
N bor
🟡
2
S bor
±0.11%
O'rt. xatolik

Birikmalarning Element Analizi

12 ta kompleksning to'liq CHNS tahlili. Hisoblangan va topilgan foizlar, xatoliklar va empirik formulalar har bir birikma uchun batafsil.

→
12 ta birikmaC (Uglerod)H (Vodorod)N (Azot)

Element Analiz haqida

Element Analiz (EA) — organik va organometallik birikmalarning C, H, N, S elementlarining foiz tarkibini yuqori aniqlikda (±0.3%) aniqlash usuli. Yangi komplekslarning empirik formulasini tasdiqlash uchun birinchi qo'llaniladigan usul.

Nimani aniqlaydi?

  • •Uglerod (C) — organik ligandlar borligi
  • •Vodorod (H) — gidrat suvlari, NH₃, CH guruhlar
  • •Azot (N) — amin, nitro, sianid ligandlar
  • •Oltingugurt (S) — sulfat, tiol, tiokarbamid

Qanday ishlaydi?

  • 1.Namuna 950-1050°C da O₂ muhitida yondiriladi
  • 2.Hosil bo'lgan gazlar: CO₂, H₂O, N₂, SO₂
  • 3.IR detektor — CO₂, H₂O, SO₂
  • 4.TCD detektor — N₂ (termal o'tkazuvchanlik)

Tahlil qilinadigan elementlar

C
Uglerod
Atom massasi:12.011
Detektor:Infraqizil (IR)
Gaz:CO₂

2000 cm⁻¹ (asimmetrik cho'zilish)

H
Vodorod
Atom massasi:1.008
Detektor:Termal o'tkazuvchanlik
Gaz:H₂O

3700 cm⁻¹ (O−H cho'zilish)

N
Azot
Atom massasi:14.007
Detektor:Termal o'tkazuvchanlik
Gaz:N₂

Yo'q (TCD)

S
Oltingugurt
Atom massasi:32.06
Detektor:Infraqizil (IR)
Gaz:SO₂

1360 cm⁻¹ (asimmetrik)

Element:
Sifat:

Fe(C₅H₅)₂

Bis(siklopentadienil)temir(II)

C₁₀H₁₀Fe • M = 186.04 g/mol

±0.08%
O'rt. xatolik
64.6%64.5%C5.4%5.5%H
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Organometallik

Ligand

C₅H₅⁻ (Cp⁻)

Sifat

Mukammal

Molyar massa

186.04

Sandvich birikma. Ferrosen — klassik organometallik kompleks. C va H yuqori aniqlikda tasdiqlangan.

Pt(NH₃)₂Cl₂

Sis-diammindixloroplatina(II)

Cl₂H₆N₂Pt • M = 300.05 g/mol

±0.07%
O'rt. xatolik
2.0%2.1%H9.3%9.3%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Tekis kvadrat

Ligand

2 × NH₃, 2 × Cl⁻

Sifat

Mukammal

Molyar massa

300.05

Saraton dorisi. Faqat N va H tahlil qilinadi (C yo'q). Trans-izomerda xuddi shunday EA bo'ladi.

[Co(NH₃)₆]Cl₃

Geksaamminkobalt(III) xlorid

Cl₃CoH₁₈N₆ • M = 267.48 g/mol

±0.11%
O'rt. xatolik
6.8%6.7%H31.4%31.3%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Werner kompleksi

Ligand

6 × NH₃

Sifat

Mukammal

Molyar massa

267.48

Yuqori N foizi. Werner tipli klassik kompleks. N miqdori empirik formulani tasdiqlaydi.

[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O

Tetraammismis(II) sulfat monogidrat

CuH₁₆N₄O₅S • M = 245.77 g/mol

±0.11%
O'rt. xatolik
6.6%6.6%H22.8%22.7%N13.0%13.2%S
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Gidratlangan tuz

Ligand

4 × NH₃, SO₄²⁻

Sifat

Yaxshi

Molyar massa

245.77

CHNS to'liq tahlil. Gidrat suvlar H foiziga ta'sir qiladi.

[Co(en)₃]Cl₃

Tris(etilendiamin)kobalt(III) xlorid

C₆H₂₄N₆CoCl₃ • M = 345.59 g/mol

±0.11%
O'rt. xatolik
20.9%20.8%C7.0%7.1%H24.3%24.2%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Xelat (bidentat)

Ligand

3 × en (H₂NCH₂CH₂NH₂)

Sifat

Mukammal

Molyar massa

345.59

Xelat kompleksi. C, H, N birgalikda — etilendiamin tasdig'i.

[Ni(dmg)₂]

Bis(dimetilglioksimato)nikel(II)

C₈H₁₄N₄NiO₄ • M = 288.91 g/mol

±0.10%
O'rt. xatolik
33.3%33.1%C4.9%5.0%H19.4%19.3%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Kvadrat planar

Ligand

2 × dmg²⁻

Sifat

Mukammal

Molyar massa

288.91

Ni²⁺ ning klassik gravimetrik reagenti. Yaqin C, H, N nisbati dimetilglioksim tasdig'i.

[Cu(acac)₂]

Bis(asetilasetonato)mis(II)

C₁₀H₁₄CuO₄ • M = 261.77 g/mol

±0.13%
O'rt. xatolik
45.9%45.7%C5.4%5.5%H
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Kvadrat planar

Ligand

2 × acac⁻

Sifat

Mukammal

Molyar massa

261.77

β-diketonat kompleksi. Yuqori C foizi — organik ligand ko'pligini ko'rsatadi.

[Zn(phen)₃]Cl₂

Tris(1,10-fenantrolin)sink(II) xlorid

C₃₆H₂₄N₆ZnCl₂ • M = 712.95 g/mol

±0.14%
O'rt. xatolik
60.6%60.5%C3.4%3.5%H11.8%11.7%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Oktaedrik

Ligand

3 × phen (C₁₂H₈N₂)

Sifat

Yaxshi

Molyar massa

712.95

Lyuminestsent kompleks. Yuqori C foizi (60%) — 3 ta aromatik ligand borligini tasdiqlaydi.

[Fe(phen)₃]Cl₂

Tris(1,10-fenantrolin)temir(II) xlorid

C₃₆H₂₄N₆FeCl₂ • M = 695.42 g/mol

±0.11%
O'rt. xatolik
62.2%62.0%C3.5%3.6%H12.1%11.9%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Oktaedrik LS

Ligand

3 × phen

Sifat

Mukammal

Molyar massa

695.42

Qizil rangli kompleks (ferroin). Past spinli Fe²⁺. C:N nisbati phen ligandini tasdiqlaydi.

[Ru(bpy)₃]Cl₂

Tris(2,2'-bipiridin)ruteniy(II) xlorid

C₃₀H₂₄N₆RuCl₂ • M = 668.57 g/mol

±0.11%
O'rt. xatolik
53.9%53.8%C3.6%3.7%H12.6%12.4%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Oktaedrik

Ligand

3 × bpy (C₁₀H₈N₂)

Sifat

Mukammal

Molyar massa

668.57

Foto- va elektrolyuminestsent. MLCT tufayli qizil nurlanadi. 3 ta bipiridin borligi C fozi bilan tasdiqlanadi.

K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O

Kaliy geksatsianoferrat(II) trigidrat

C₆H₆N₆FeK₄O₃ • M = 422.39 g/mol

±0.11%
O'rt. xatolik
17.1%16.9%C1.4%1.5%H19.9%19.8%N
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Oktaedrik LS

Ligand

6 × CN⁻

Sifat

Yaxshi

Molyar massa

422.39

Gidrat suvlar H foizini oshiradi. C:N nisbati 1:1 — CN ligandini tasdiqlaydi.

CuSO₄·5H₂O

Mis(II) sulfat pentagidrat

CuH₁₀O₉S • M = 249.68 g/mol

±0.14%
O'rt. xatolik
4.0%4.2%H12.8%12.7%S
Hisoblangan
Topilgan

Tur

Gidrat

Ligand

SO₄²⁻, 5H₂O

Sifat

Yaxshi

Molyar massa

249.68

Oddiy gidratlangan tuz. S miqdori SO₄ borligini, H esa 5 ta suv borligini ko'rsatadi.

🧮 Empirik formulani hisoblash

Element analizi natijalaridan empirik formulani chiqarish algoritmi:

1Har bir element foizini uning atom massasiga bo'ling: n = % / M
2Eng kichik n qiymatini toping
3Barcha n qiymatlarni eng kichik n ga bo'ling → mol nisbati
4Butun sonlarga yaqinlashtiring → empirik formula

📝 Masalan: Ferrosen Fe(C₅H₅)₂

C: 64.56 / 12.011 = 5.37

H: 5.42 / 1.008 = 5.38

Fe: 30.02 / 55.85 = 0.538

Nisbat: C:H:Fe = 5.37:5.38:0.538 = 10:10:1

→ C₁₀H₁₀Fe (empirik formula)

📏 Qabul qilinadigan xatolik chegaralari

Mukammal

±0.3%

Har bir element uchun hisoblangan va topilgan qiymat farqi 0.3% dan kam. Jurnal nashrlari uchun standart.

🟡 Yaxshi

±0.4%

Farq 0.3% dan 0.5% gacha. Gidratlar va yomon eriydigan moddalar uchun qabul qilinadi.

❌ Yomon

>±0.5%

Farq 0.5% dan ortiq. Namuna sof emas yoki gidrat suvlari o'zgargan. Qayta tozalash kerak.

📜 Tarixiy rivojlanish

1831Justus von Liebig

Kaliy gidroksid yordamida C va H ni aniqlash usulini ishlab chiqdi. Yonish mahsulotlari KOH da yutiladi, massa o'sishi o'lchanadi.

1833Jean-Baptiste Dumas

Azot ni aniqlash usulini yaratdi. Namuna CuO bilan qizdiriladi, N₂ gaz sifatida to'planadi va hajmi o'lchanadi.

1897Fritz Pregl

Mikroanaliz usulini rivojlantirdi (faqat 3-5 mg namuna). 1923-yil Kimyo bo'yicha Nobel mukofoti.

1960+Zamonaviy CHNS analizatorlar

Avtomatik tizimlar. Namuna yondiriladi, gazlar IR va TCD detektorlar orqali o'tadi. 1-2 mg namuna, 5 daqiqada to'liq tahlil.

Asosiy xulosalar

  1. EA — yangi komplekslarning empirik formulasini tasdiqlovchi birinchi usul
  2. Xatolik ±0.3% dan oshmasligi kerak (jurnal standarti)
  3. Metallar (Fe, Co, Cu, Pt) tahlil qilinmaydi — faqat C, H, N, S
  4. Gidrat suvlari H foiziga ta'sir qiladi — hisoblashda hisobga olish kerak
  5. Natija NMR, XRD, Mass-spektrometriya bilan birga qo'llaniladi
  6. Organik ligandsiz komplekslarda (masalan, PtCl₂) EA foydali emas
← XPS spektroskopiyaBarcha tahlil usullari →