[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O

Tetraammismis(II) sulfat monogidrat • M = 245.746 g/mol • CAS: 10380-29-7

to'q ko'k (ultramarin) kristallar • havoda asta-sekin NH₃ yo'qotadi, sirtida oq CuSO₄·5H₂O kukun paydo bo'ladi

Koordinatsion NH₃Uglerodsiz TizimNH₃ Uchuvchan LigandCu²⁺ Kompleks

🧪 Birikma haqida (EA uchun muhim xususiyatlar)

[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O — mis(II) ning ammiakli kompleksi bo'lib, unda 4 ta NH₃ ligandi kvadrat-tekis geometriyada Cu²⁺ ioniga bog'langan, va 1 ta suv molekulasi kristall panjarada joylashgan. Bu birikma EA tahlilida noyob ahamiyatga ega, chunki:

Tarkibida C mavjud emas — blank test uchun mukammal
4 ta N atomi — faqat NH₃ ligandlaridan keladi, %N bevosita ligand sonini ko'rsatadi
14 ta H atomi — 12 ta NH₃ dan + 2 ta H₂O dan, gidrat holatini ko'rsatadi
NH₃ uchuvchan ligand — namunani tez tayyorlash va darhol analiz qilish talab etiladi
S (sulfat) — SO₂ sifatida detektlanadi, qo'shimcha tasdiq

📜 Schweizer reagenti va sellyuloza inqilobi

[Cu(NH₃)₄]²⁺ kompleksi 1857-yilda Matthias Eduard Schweizer tomonidan kashf etilgan. Uning gidroksid shakli [Cu(NH₃)₄](OH)₂ sellyulozani erita oladigan yagona reagent bo'lib, birinchi sun'iy ipak (kuprammoniy rayoni) ishlab chiqarishda qo'llanilgan. [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O — shu 'sehrli kompleks'ning sulfatli barqaror shakli bo'lib, EA tahlilida NH₃ va H₂O nometrik nisbatini aniq tekshirish imkonini beradi. Bu birikma EA orqali 'N kanali' orqali koordinatsion ligand sonini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin bo'lgan kam sonli komplekslardandir.

Davr: 1857-yil

🔥 EA ning ishlash prinsipi — CHNS-O analizatori

Namunani yuqori haroratda kislorod ishtirokida yoqish orqali har bir element gaz holatiga o'tkaziladi. [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O uchun NH₃ ning N₂ ga aylanishi asosiy diagnostik hodisa hisoblanadi.

1. Yoqish kamerasi

1050°C

O₂ + 1050°C — NH₃ → N₂ + H₂O

2. Reduksiya kamerasi

650°C (Cu)

Cu — NOₓ larni N₂ ga aylantiradi

3. Deteksiya

TCD

N₂ va H₂O signallari

Bu birikma uchun yoqish reaksiyalari:

[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O+ O₂ (1050°C)→CuO (qattiq) + 2N₂ + 7H₂O + SO₂

NH₃ (ligand)→ O₂→N₂ (gaz) + H₂O (TCD detektlaydi)

H₂O (kristall)→ TCD→Pik balandligi %H ga proportsional

Cu²⁺Kamerasida qoldiq→CuO qoldig'i — ICP-OES bilan tasdiqlanadi

📐 Nazariy element tarkibi (CHNS-O + Cu)

Element	Atomlar	Atom M.	Umumiy	% (m/m)	EA kanali	Manba
C	0	12.011	0.000	0.000%	Shovqin tekshirish	Organik fragment yo'q
H	14	1.008	14.112	5.742%	Kritik kanal (asosiy mezon)	4×NH₃ (12H) + H₂O (2H)
N	4	14.007	56.028	22.798%	NH₃ sonini tasdiqlovchi	4×koordinatsion NH₃
S	1	32.065	32.065	13.048%	SO₂ detektlanishi	Sulfat anioni
O	5	15.999	79.995	32.551%	TCD orqali	SO₄²⁻ + kristall H₂O
Cu	1	63.546	63.546	25.858%	Yoqilg'ida qoldiq (ICP kerak)	Markaziy Cu²⁺ atomi
JAMI	25		245.746	100.000%

🧬 Ammiakat va Gidrat holati simulyatsiyasi

m (NH₃) = 4n (H₂O) = 1

Koordinatsion NH₃ soni (m) va kristall suv soni (n) o'zgarganda %N va %H keskin o'zgaradi. EA orqali bu ikkala o'zgaruvchini bir vaqtda tekshirish mumkin — bu [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O ning noyob diagnostik xususiyatidir.

Koordinatsion NH₃ soni (m):

0 (CuSO₄)24 (✓)6

Kristall suv soni (n):

0 (anh.)1 (✓)35 (pent.)

Mol. massa

245.746 g/mol

NH₃ ulushi

27.72%

H₂O ulushi

7.33%

5.743%

22.799%

%Cu

25.858%

🧩 Ligand turlari (ushbu birikmada)

📊 Barcha ammiakatlar taqqoslanmasi (monogidrat, n=1)

Agar namunada NH₃ ligandlari yo'qotilgan bo'lsa, EA qanday natija ko'rsatadi?

Ammin	M (g/mol)	%N	%H	%Cu	NH₃ %	Status
Anhidrous CuSO₄	177.622	0	1.135	35.776	0	—
Monoammiakat	194.653	7.196	2.589	32.646	8.75	—
Diammiakat	211.684	13.234	3.809	30.019	16.09	—
3-Ammin	228.715	18.373	4.848	27.784	22.34	—
Tetraammiakat ✓	245.746	22.799	5.743	25.858	27.72	✓ Maqsad
5-Ammin	262.777	26.652	6.521	24.182	32.41	—
Geksaammiakat	279.808	30.036	7.205	22.711	36.52	—

💧 Barcha gidratlar taqqoslanmasi (m=4, NH₃ soni o'zgarmas)

Kristall suv soni o'zgarganda %H sezilarli o'zgaradi, lekin %N ham ozgina o'zgaradi.

Gidrat	M (g/mol)	%H	%N	H₂O %	Status
Anhidrous [Cu(NH₃)₄]SO₄	227.731	5.312	24.603	0	—
Monogidrat ✓	245.746	5.743	22.799	7.33	✓ Maqsad
2-Gidrat	263.761	6.115	21.242	13.66	—
3-Gidrat	281.776	6.439	19.884	19.18	—
4-Gidrat	299.791	6.725	18.689	24.04	—
Pentagidrat	317.806	6.978	17.63	28.34	—

🔬 Laboratoriya natijalari — yugurishlar

Turli sharoitlarda o'tkazilgan EA yugurishlari. Har birini tanlab, natijani tahlil qiling.

Protokol ID

EA-24-117

2024-07-14 • CHNS-O FlashSmart

📝 Toza, yangi sintez qilingan

Carbon (C)

0.01%Limit: ≤0.05%

Hydrogen (H)

5.72%Naz: 5.74% | Δ: 0.02%

Nitrogen (N)

22.75%Naz: 22.80% | Δ: 0.05%

Sulfur (S)

13.02%Naz: 13.05% | Δ: 0.03%

Recovery:

✓ Toza namuna

Namuna tarkibi [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O formulaga to'liq mos. 4 ta NH₃ va 1 ta H₂O to'liq saqlangan.

%N Qiymatlari taqqoslanmasiTarget: 22.80%

22.75%

117

22.83%

118

21.90%

119

20.30%

120

22.85%

121

24.61%

122

0.01%

BLANK

16.28%

STD

Namuna Blank Standart Nazariy (22.80%)

🔥 TGA bilan EA ning bog'liqligi

H₂O va NH₃ ning bosqichma-bosqich yo'qolishi TGA va EA da parallel ravishda kuzatiladi.

1H₂O yo'qolishi (Dehydratatsiya)90-120°C

Mass yo'qotish: 7.3%

EA korrelyatsiyasi: H: 5.74% → 5.33% | N: 22.80% → 24.63%

2NH₃ yo'qolishi (bosqich I)150-220°C

Mass yo'qotish: 13.8%

EA korrelyatsiyasi: N: 24.63% → 17.50%

2NH₃ yo'qolishi (bosqich II)220-280°C

Mass yo'qotish: 13.8%

EA korrelyatsiyasi: N: 17.50% → 0%

⚖️ EA ga yaqin tahlil usullari bilan solishtirish

[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O uchun EA ni qo'shimcha usullar bilan birgalikda ishlatish formulani to'liq tasdiqlaydi.

UV-Vis spektroskopiya

To'ldiruvchi

92%

d-d o'tishlar (²E_g → ²T₂_g) va LMCT (NH₃ → Cu²⁺) aniqlaydi

✓ EA afzalligi:NH₃ koordinatsiyasini optik tasdiqlaydi

✗ EA kamchiligi:NH₃ sonini miqdoriy bermaydi

IQ spektroskopiya

To'ldiruvchi

90%

N-H tebranishlari (3300-3150 cm⁻¹), Cu-N bog'i (400-250 cm⁻¹)

✓ EA afzalligi:Koordinatsion NH₃ vs erkin NH₃ ni farqlaydi

✗ EA kamchiligi:NH₃ sonini aniq hisoblamaydi

TGA (Termogravimetriya)

To'ldiruvchi

96%

1 H₂O + 4 NH₃ bosqichma-bosqich yo'qotilishini ko'rsatadi

✓ EA afzalligi:Kristall suv va ligandlarni ajratadi

✗ EA kamchiligi:NH₃ ning kimyoviy tabiatini bilmaydi

ICP-OES

To'ldiruvchi

85%

Cu va S miqdorini ppb darajasida o'lchaydi

✓ EA afzalligi:Metall tarkibini to'g'ridan-to'g'ri beradi

✗ EA kamchiligi:NH₃ va H₂O ni o'lchamaydi

Konduktometriya

To'ldiruvchi

78%

Eritmada ionlar sonini (1:2 elektrolit) o'lchaydi

✓ EA afzalligi:[Cu(NH₃)₄]²⁺ kompleksligini tasdiqlaydi

✗ EA kamchiligi:Elementar tarkib bermaydi

💡 Bu birikma uchun eng yaxshi kombinatsiya:

EA (C, H, N, S) + TGA (H₂O + NH₃) + IQ (NH₃ tebranishlari) + ICP-OES (Cu) — to'rtta metod birgalikda [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O ning to'liq kimyoviy tasvirini beradi: koordinatsion NH₃ soni, kristall suv, metall tarkibi va optik xususiyatlar.

🧫 Namuna tayyorlash bosqichlari (EA uchun)

NH₃ uchuvchan ligand bo'lganligi sababli, bu birikmani tayyorlashda juda ehtiyot bo'lish kerak. Har bir qadamni bosib, tafsilotlarni ko'ring.

Qadam 1: Namuna tanlash

Kritik

To'q ko'k, shaffof kristallar. Yuzasi oq kukunli (CuSO₄·5H₂O) namunalar — NH₃ yo'qotgan, ishlatilmaydi.

⏱️ Taxminiy vaqt:1 daq

🧮 Eksperimental %N validatsiya kalkulyatori

O'lchangan %N qiymatini kiriting va ammiakat shaklini aniqlang.

O'lchangan %N qiymati:

Nazariy qiymat: 22.798% (4 ta NH₃ uchun)

✓

TETRAAMMIAKAT

Namuna toza [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O tarkibiga ega. 4 ta NH₃ to'liq saqlangan.

Δ = 0.002% (Limit: ±0.4%)

💡 EA ning chegarasi: Nima uchun Cu miqdorini o'lchamaydi?

Element analizi CHNS-O organik elementlar va ba'zi metallmaslar uchun mo'ljallangan. Yoqish jarayonida:

C → CO₂ (gaz) → TCD detektlanadi
H → H₂O (gaz) → TCD detektlanadi
N → N₂ (gaz) → TCD detektlanadi (4 ta NH₃ dan)
S → SO₂ (gaz) → TCD detektlanadi
Cu → CuO (qattiq qoldiq) — TCD detektlay olmaydi!

Cu²⁺ miqdorini tasdiqlash uchun ICP-OES yoki AAS metodlari ishlatiladi.

Qoldiqni hisoblash:

Namuna:100.00%

− C:0.00%

− H:5.74%

− N:22.80%

− S:13.05%

− O:32.55%

= Cu (qoldiq):25.86%

Nazariy Cu% = 25.858% — qoldiq bilan mos keladi ✓

📋 Yakuniy xulosa

✓

EA afzalligi

%N orqali 4 ta NH₃ ligandini aniq o'lchaydi, %H orqali kristall suvni tasdiqlaydi. C yo'qligi blank test uchun mukammal.

⚠

Ehtiyot choralar

NH₃ uchuvchanligi — namunani tez tayyorlash va darhol analiz qilish kerak. Havoda ochiq qoldirilsa, natijalar past chiqadi.

⚖

Qo'shimcha metodlar

TGA (H₂O+NH₃), IQ (NH₃ tebranish), UV-Vis (d-d), ICP-OES (Cu) — to'liq tasdiqlash uchun birlashtiriladi.

← Element Analiz metodi haqida Barcha 12 ta birikmani ko'rish →