[Fe(H2O)6]SO4

Geksaakvatemir(II) sulfat • M = 246.022 g/mol • CAS: 7782-63-0

och yashil-ko'k kristallar • havoda asta-sekin oksidlanib, sariq-qo'ng'ir Fe(III) hosilalariga aylanadi

Koordinatsion SuvUglerodsiz TizimOksidlanishga Moyil (Fe²⁺)EA Stress-Test Namuna
← Barcha birikmalar

🧪 Birikma haqida (EA uchun muhim xususiyatlar)

[Fe(H₂O)₆]SO₄ — temir(II) ning suvli sulfat tuzi bo'lib, unda 6 ta suv molekulasi to'g'ridan-to'g'ri markaziy Fe²⁺ ioniga koordinatsion bog'langan. Bu birikma EA tahlilida maxsus ahamiyatga ega, chunki:

  • Tarkibida C va N mavjud emas — bu tizim tozaligini (blank) tekshirish uchun mukammal
  • 12 ta vodorod atomi faqat koordinatsion suvda joylashgan — %H to'g'ridan-to'g'ri gidrat holatini aks ettiradi
  • Fe²⁺ havoda osongina oksidlanadi — bu EA da namunani tayyorlashni sinovdan o'tkazadi
  • Tarkibida S (sulfat) bor — SO₂ sifatida deteklanadi, qo'shimcha tasdiq

📜 Mohr tuzi bilan bog'liq tarixiy farq

Ko'pchilik [Fe(H₂O)₆]SO₄ ni mashhur Mohr tuzi (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O bilan adashtiradi. Mohr tuzi tahlilda Fe(II) ni standartlovchi sifatida ishlatiladi chunki uning Fe(II) holati uzoq muddat barqaror. [Fe(H₂O)₆]SO₄ esa havoda tez oksidlanib, EA natijalarida qiyinchilik tug'diradi — bu uni EA metodikasida 'stress-test' namunasi sifatida qadrli qiladi.

Davr: 1840-yillar

🔥 EA ning ishlash prinsipi — CHNS-O analizatori

Namunani yuqori haroratda kislorod ishtirokida yoqish orqali har bir element gaz holatiga o'tkaziladi va TCD (Issiqlik o'tkazuvchanlik detektori) orqali miqdoriy aniqlanadi. Quyida [Fe(H₂O)₆]SO₄ misolida jarayon ko'rsatilgan.

1. Yoqish kamerasi
1050°C
O₂ + 1050°C — namuna to'liq yonadi
2. Reduksiya kamerasi
650°C (Cu)
Cu — NOₓ larni N₂ ga aylantiradi
3. Deteksiya
TCD
Gazlarning issiqlik o'tkazuvchanligi

Bu birikma uchun yoqish reaksiyalari:

[Fe(H₂O)₆]SO₄+ O₂ (1050°C)→Fe₂O₃ + SO₂ + 6H₂O + CO₂ (agar C bo'lsa)
H₂O (bug')→ TCD→Pik balandligi %H ga proportsional
Fe₂O₃Kamerasida qoldiq→ICP-OES orqali tasdiqlanadi

📐 Nazariy element tarkibi (CHNS-O + Fe)

Har bir elementning atomlar soni, umumiy massasi, massa ulushi va EA dagi ahamiyati.

ElementAtomlarAtom M.Umumiy% (m/m)EA kanaliManba
C012.0110.0000.000%Shovqin tekshirishOrganik fragment yo'q
H121.00812.0964.917%Kritik kanal (asosiy mezon)6×koordinatsion H₂O
N014.0070.0000.000%Shovqin tekshirishAzot guruhi yo'q
S132.06532.06513.033%SO₂ detektlanishiSulfat anioni
O1015.999159.99065.031%TCD orqali6×H₂O + SO₄²⁻
Fe155.84555.84522.699%Yoqilg'ida qoldiq (ICP kerak)Markaziy Fe²⁺ atomi
JAMI20246.022100.000%

💧 Gidrat holati simulyatsiyasi (Interaktiv)

Joriy model: n = 6

Kristall suv molekulalari soni (n) o'zgarganda vodorodning massa ulushi (%H) keskin o'zgaradi. Bu bog'liqlik EA orqali namunaning tozaligi va saqlanish sharoitini baholashda asosiy mezon hisoblanadi. Slider yordamida har xil gidratlarni sinab ko'ring.

0 (anh.)3 (tri.)6 (geksa ✓)7 (gepta)
Mol. massa
259.996 g/mol
Suv ulushi
41.57%
%H
4.652%
%S
12.333%
%Fe
21.479%
%O
61.536%

💎 Kristall suvning turlari (ushbu birikmada)

0%1%2%3%4%5%6%n=6 (nazariy)%H: 4.65n=0n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=7Koordinatsion suv soni (n)

📊 Barcha gidratlar taqqoslanmasi

Agar namunada n ta suv molekulasi o'zgargan bo'lsa, EA qanday natija ko'rsatadi? Ushbu jadval har bir gidrat uchun nazariy ko'rsatkichlarni beradi.

GidratM (g/mol)%H%S%Fe%OSuv %Status
Anhydrous151.906021.10836.76342.1290—
Monohydrate169.9211.18618.87132.86547.07810.6—
2-Hydrate187.9362.14517.06229.71551.07819.17—
3-Hydrate205.9512.93715.56927.11654.37826.24—
Tetrahydrate223.9663.60114.31724.93557.14832.17—
5-Hydrate241.9814.16613.25123.07859.50537.22—
Hexahydrate ✓259.9964.65212.33321.47961.53641.57✓ Maqsad
Heptahydrate278.0115.07611.53420.08763.30345.36—
* Qatorga bosish orqali simulyatorni tanlangan gidratga o'tkazish mumkin.

🔬 Laboratoriya natijalari — yugurishlar

Quyidagi EA yugurishlari turli sharoitlarda o'tkazilgan. Har bir yugurishni tanlab, natijani tahlil qiling.

Protokol ID
EA-24-081
2024-06-01 • CHNS-O FlashSmart
📝 Toza, yangi tayyorlangan
Carbon (C)
0.02%Limit: ≤0.05%
Hydrogen (H)
4.90%Naz: 4.92% | Δ: 0.02%
Nitrogen (N)
0.01%Limit: ≤0.05%
Sulfur (S)
12.98%Naz: 13.03% | Δ: 0.05%
Recovery:
✓ Toza namuna

Namuna tarkibi [Fe(H₂O)₆]SO₄ formulaga to'liq mos keladi. 6 ta koordinatsion suv barqaror saqlangan.

%H Qiymatlari taqqoslanmasiTarget: 4.92%

4.90%
081
4.93%
082
4.88%
083
4.75%
084
5.10%
085
0.02%
BLANK
0.03%
BLANK
4.69%
STD
Namuna Blank Standart Nazariy (4.92%)

🔥 TGA bilan EA ning bog'liqligi

Kristall suvlar termik usulda (TGA) va kimyoviy usulda (EA) qanday yo'qolishi bir-birini to'ldiradi. Quyidagi grafik ikkala metodni birlashtiradi.

0%25%50%75%100%EA: %H = 4.92% (barqaror)~100°C-4H₂O → %H: 1.64%~200°C-2H₂O → %H: 0%Suvsiz FeSO₄ (H=0)~500°CSO₃ ↑
4H₂O yo'qolishi (Dehydratatsiya I)100-150°C
Mass yo'qotish: 29.2%
EA korrelyatsiyasi: H 4.92% → 1.64%
2H₂O yo'qolishi (Dehydratatsiya II)150-250°C
Mass yo'qotish: 14.6%
EA korrelyatsiyasi: H 1.64% → 0%
Suvsiz FeSO₄ platolari250-450°C
Mass yo'qotish: 0%
EA korrelyatsiyasi: H=0%, faqat S va Fe

⚖️ EA ga yaqin tahlil usullari bilan solishtirish

[Fe(H₂O)₆]SO₄ uchun EA ni qo'shimcha usullar bilan birgalikda ishlatish natijalarni tasdiqlaydi.

TGA (Termogravimetriya)

To'ldiruvchi
95%

Suv molekulari sonini massa yo'qotish orqali aniqlaydi

✓ EA afzalligi:Suv turini farqlaydi
✗ EA kamchiligi:Vodorod miqdorini to'g'ridan-to'g'ri o'lchamaydi

ICP-OES / ICP-MS

To'ldiruvchi
88%

Fe va S metall ionlarini ppb darajasida o'lchaydi

✓ EA afzalligi:Metallar miqdorini to'g'ridan-to'g'ri beradi
✗ EA kamchiligi:H, C, N elementlarini o'lchamaydi

Karl Fischer Titrlash

To'ldiruvchi
90%

Faqat suv miqdorini aniq o'lchaydi

✓ EA afzalligi:Suv uchun eng aniq metod
✗ EA kamchiligi:Koordinatsion vs panjaradagi suvni farqlamaydi

Karl-Fischer + TGA + EA

To'ldiruvchi
99%

Uchta metod birlashgan analiz

✓ EA afzalligi:To'liq tasdiqlangan formula
✗ EA kamchiligi:Qimmat va ko'p vaqt talab qiladi

💡 Bu birikma uchun eng yaxshi kombinatsiya:

EA (C, H, N, S) + TGA (suv yo'qotish) + ICP-OES (Fe, S) — uchta metod birgalikda [Fe(H₂O)₆]SO₄ ning to'liq kimyoviy tasvirini beradi: koordinatsion suv soni, metall tarkibi va formulaning empirik tasdig'i.

🧫 Namuna tayyorlash bosqichlari (EA uchun)

[Fe(H₂O)₆]SO₄ havoda tez oksidlanganligi sababli, namuna tayyorlashda quyidagi bosqichlar muhim. Har bir qadamni bosib, tafsilotlarni ko'ring.

Qadam 1: Namuna tanlash

Kritik

Yangi tayyorlangan, yorqin yashil-ko'k kristallar. Sarg'aygan kristallar (Fe(III)) ishlatilmaydi.

⏱️ Taxminiy vaqt:1 daq

🧮 Eksperimental %H validatsiya kalkulyatori

O'lchangan %H qiymatini kiriting va bu birikmaning tozaligini aniqlang.

Nazariy qiymat: 4.917% (6 ta suv uchun)
✓
MOS KELADI
Namuna toza [Fe(H₂O)₆]SO₄ tarkibiga ega. 6 ta koordinatsion suv to'liq saqlangan.
Δ = 0.003% (Limit: ±0.3%)

💡 EA ning chegarasi: nima uchun Fe miqdorini o'lchamaydi?

Element analizi CHNS-O organik elementlar uchun mo'ljallangan. Yoqish jarayonida:

  • C → CO₂ (gaz) → TCD detektlanadi
  • H → H₂O (gaz) → TCD detektlanadi
  • N → N₂ (gaz) → TCD detektlanadi
  • S → SO₂ (gaz) → TCD detektlanadi
  • Fe → Fe₂O₃ (qattiq qoldiq) — TCD detektlay olmaydi!

Shuning uchun Fe miqdorini tasdiqlash uchun ICP-OES yoki AAS metodlari ishlatiladi.

Qoldiqni hisoblash:

Namuna:100.00%
− C:0.00%
− H:4.92%
− N:0.00%
− S:13.03%
− O:65.03%
= Fe (qoldiq):22.69%
Nazariy Fe% = 22.699% — qoldiq bilan mos keladi ✓

📋 Yakuniy xulosa

✓

EA afzalligi

Koordinatsion suvni aniq o'lchaydi, C/N mavjud emasligi blank testi uchun mukammal.

⚠

Ehtiyot choralar

Fe(II) oksidlanishi, effloresensiya, namlik yutilishi — inert muhit va tez tahlil talab qilinadi.

⚖

Qo'shimcha metodlar

TGA (suv), ICP-OES (Fe), Karl Fischer (suv) — to'liq tasdiqlash uchun birlashtiriladi.

← Element Analiz metodi haqidaBarcha 12 ta birikmani ko'rish →