Титрлеу қисықтары | Скачать Материал

0
459





Жұмыс түрі: 
Материал

Көлемі: 22 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге

Таңдаулыға:   




8.Титриметрлік талдау әдістері. Оларда қолданылатын реакция-р же орындау жолына байл.жіктелуі.
Титриметриялық әдіс анықтайтын затпен реакцияласуға жұмсалатын реактивтің мөлшерін дәл өлшеуге негізделген.Жиі реактивтің мөлшерін табу үшін концентрациясы белгілі ерітіндінің әрекеттесуге кеткен көлемін анықтайды, сондықтан бұл әдіс көлемдік анализ деп те аталады.
Аналитикалық химияда титр (Т) ерітіндінің концентрациясын белгілеудің бір жолы. Титр 1 мл ерітіндідегі еріген заттың грамм не миллиграмм мөлшері. Титрі анық белгілі ерітіндіні стандартты ерітінді дейді. Титрлеу деп стандартты ерітіндіні анализдейтін ерітіндіге ептеп эквивалентті нүктеге жеткенше қосу процесін айтады. Химиялық элементтер, не олардың қосылыстары бір-бірімен олардың химиялық эквиваленттеріне сәйкес белгілі массалық мөлшерде әрекеттеседі. Басқа сөзбен айтқанда бір заттың мольэквиваленті екінші заттың сонша мольэквивалентімен реакцияласады. Титрлейтін ерітіндіні, не титрант деп атайды.
Титриметриялық әдісте кез-келген химиялық реакциялар пайдалана берілмейді. Титриметрияда пайдаланылатын реакциялар белгілі шарттарға жауап беруі керек:
1. Реакция аяғына шейін жүруі керек. Анализдің нәтижесі дұрыс болу үшін титранттың эквивалентті мөлшері қосылғанда реакцияның толық жүру мәні 99,9%-тен кем болмау керек.
2. Реакция үлкен жылдамдықпен жүруі керек.
3. Ерітіндіде титрант тек анықтайтын затпен белгілі стехиометриялық қатынаста реакцияласуы қажет.
4. Реакцияның аяқталғанын, яғни эквивалентті нүктені анықтайтын мүмкіншілік болу керек. Егер бұл нүкте тәжрибеде индикатордың түсінің өзгеруіне, не ерітіндінің электрохимиялық не физикалық қасиетінің өзгеруіне сүйеніп табылса, оны титрлеудің соңғы нүктесі деп атайды. Титранттың теориялық жолмен есептеген мөлшері құйылған нүктені титрлеудің эквивалентті нүктесі дейді. Идеалды жағдайда титрлеудің соңғы нүктесі мен эквивалентті нүкте бір-біріне сәйкес келеді.
Титриметриялық анализдің әдістерін анализде пайдаланылатын химиялық реакциялардың түріне қарай бөледі. Бұл реакциялар: протондармен алмасатын, электрондармен алмасатын, аз диссоциацияланатын (комплекстік) бөлшектер түзетін және нашар еритін қосылыстар түзетін реакциялар. Осыған байланысты титриметриялық анықтауды мынандай әдістерге бөлуге болады:
қышқыл-негіздік титрлеу (протолитометрия);
тотығу-тотықсыздану титрлеу (редоксиметрия);
комплексометриялық титрлеу (комплексометрия);
тұнба алып титрлеу (седиметрия)№
Титриметриялық әдістерді ОРЫНДАУ жолына қарай былай бөледі;
1.тікелей титрлеу әдісі – анықтайтын зат концентрациясы белгілі ерітіндімен титрленеді;
ауыстыру әдісі – бұл әдіс анықтайтын зат пайдаланатын реагентпен әрекеттеспейтін, не реакция 2.стехиометриялық жолмен жүрмейтін жағдайда пайдаланылады. Мысалы кальций иондарын перманганатометрия әдісімен анықтау. Кальций иондарын қымыздық қышқыл аниондарымен тұнбаға түсіреді:
Ca2+ + C2O42- — CaC2O4
Жуылған тұнбаны күкірт қышқылында ерітеді:
CaC2O4 + 2H3O+ — H2C2O4 + Ca2+ + 2H2O
Пайда болған қымыздық қышқылын калий перманганатының ерітіндісімен титрлейді:
5H2C2O4 + 2MnO4 — + 6H3O+ — 10CO2 + 2Mn2+ + 14H2O
3.кері титрлеу әдісі – анализдейтін ерітіндіге артық мөлшерде алынған титранттың белгілі көлемін құяды, яғни анықтайтын компонентпен реакция толық жүргеннен кейін ерітіндіде титранттың бос мөлшері қалады. Реакцияласпай қалған титранттың мөлшерін концентрациясы белгілі басқа ерітіндімен титрлейді. Алғашқы қосылған титранттың көлемі мен оның реакцияласпай артық қалған көлемінің арасындағы айырмашылық анықтайтын затпен әрекеттесуге кеткен титранттың көлемін көрсетеді.
9.Титриметриядағы заттардың эквиваленттік факторы. Оның түрлі реакцияға қатысты есептелінуі.
Эквиваленттің молярлы концентрациясы, М әріпімен белгіленеді, 1дм3 л ерітіндідегі еріген заттың моль санын ηА , 1см3 мл ерітіндегі еріген заттың миллимоль санын көрсетеді. Заттың бір мольі оның граммен алынған не миллиграммен алынған молярлық массасы М(Х) : моль = г М(Х); ммоль =гМ(Х); М(Х) = г моль, не мгммоль.
Ерітіндегі еріген заттың массасын табу үшін оның мольдік санын бір мольдің массасына көбейту керек. Мысалы, концентрациясы 0,2М күкірт қышқылының ерітіндісінде С( H2 – SO4) = 0,2М =0,2мольл; М(H2 – SO4) = 98,08гмоль; m(H2 – SO4) = 0,2 *98,08 = 19,6 гл, яғни 19,6г H2 – SO4 бір литр ерітіндіде ериді. Жалпы түрде m(Х)=М * М(Х).
Нормальды концентрация, N әрпімен белгіленеді, 1 дм3 (л) ерітіндідегі еріген заттың мольэквивалент санын nЭ, не 1 см3 (мл) ерітіндідегі еріген заттың миллимольэквивалент санын көрсетеді. Мысалы,
H2 – SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O,
не 12H2SO4 + NaOH = 12Na2SO4 + H2O
мольэквивалент H2SO4 = 12 моль H2SO4
12 – эквиваленттік фактор деп аталады – fэкв. Мольэкв = fэкв. моль. Қышқылды-негіздік реакцияларда fэкв әрекеттесуге қатысқан сутек иондарының санымен, ал тотығу-тотықсыздану реакцияларында тотығу, не тотықсыздану реакциясына қатысқан электрондар санымен анықталады.
fэкв мәні жүретін реакцияның теңдігіне байланысты:
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O fэкв(H3PO4) = 1
H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O fэкв(H3PO4) = 12
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O fэкв(H3PO4) = 13
не KMnO4 + 5FeCl2 + 8HCl = MnCl2 + 5FeCl3 + 4H2O + KCl
MnO4 — + 8H+ + 5e — Mn2+ + 4H2O fэкв(H3PO4) = 15
Fe2+ — 1e — Fe3+ fэкв(H3PO4) = 1
Нормальды ерітіндідегі еріген заттың массасын табу үшін оның мольэквивалент санын бір мольэквиваленттің массасына көбейту керек. Бір мольэквиваленттің массасы молярлық масса мен эквиваленттік фактордың көбейтіндісіне тең.
Мысалы, мольэквивалент H2SO4 – M(12 H2SO4) = fэкв(H2SO4) . M(H2SO4) = 12 . 98,08 = 49,04 гмоль.
Мольэквивалент KMnO4 – M(15 KMnO4) = fэкв(KMnO4) . M(KMnO4) = 15.158,0 = 31,6 гмоль.
СH2SO4 = 0,1 N = 0,1 . fэкв мольл, m(H2SO4) = 0,1 N fэкв(H2SO4) . M(H2SO4) = 0,1 мольл . 98,08 гмоль = 4,904 гл
CKMnO4 = 0,5 N (fэкв = ), m(KMnO4) = 0,5 N . M(KMnO4) = 0,5 N . fэкв(KMnO4) . M(KMnO4) = 0,5 мольл . 31,16 гмоль һ 15,8 гл.
Жалпы түрде m(X) = N . fэкв . M(X).
10.Титриметриядақолданылатынреакция ларғақойылатынталаптар
Титриметриялықәдісанықтайтынзатпенр еакцияласуғажұмсалатынреактивтіңмөл шеріндәлөлшеугенегізделген. Титриметриялықәдістекез-келгенхимия лықреакцияларпайдаланаберілмейді. Титриметриядапайдаланылатынреакциял арбелгілішарттарғажауапберуікерек:
1. Реакция аяғына шейін жүруі керек. Анализдің нәтижесі дұрыс болу үшін титранттың эквивалентті мөлшері қосылғанда реакцияның толық жүру мәні 99,9%-тен кем болмау керек.
2. Реакция үлкен жылдамдықпен жүруі керек.
3. Ерітіндіде титрант тек анықтайтын затпен белгілі стехиометриялық қатынаста реакцияласуы қажет.
4. Реакцияның аяқталғанын, яғни эквивалентті нүктені анықтайтын мүмкіншілік болу керек. Егер бұл нүкте тәжрибеде индикатордың түсінің өзгеруіне, не ерітіндінің электрохимиялық не физикалық қасиетінің өзгеруіне сүйеніп табылса, оны титрлеудің соңғы нүктесі деп атайды. Титранттың теориялық жолмен есептеген мөлшері құйылған нүктені титрлеудің эквивалентті нүктесі дейді. Идеалды жағдайда титрлеудің соңғы нүктесі мен эквивалентті нүкте бір-біріне сәйкес келеді, бірақ әртүрлі себептерлің нәтижесінде (мысалы, индикатордың бояуының титранттың сәл артық мөлшерін құйғанда өзгеруі т.б.) бұл нүктелердің арасында азырақ айырмашылық болуы мүмкін.
Титриметриялық анализдің әдістерін анализде пайдаланылатын химиялық реакциялардың түріне қарай бөледі. Бұл реакциялар: протондармен алмасатын, электрондармен алмасатын, аз диссоциацияланатын (комплекстік) бөлшектер түзетін және нашар еритін қосылыстар түзетін реакциялар. Осыған байланысты титриметриялық анықтауды мынандай әдістерге бөлуге болады:
1. қышқыл-негіздік титрлеу (протолитометрия);
2. тотығу-тотықсыздану титрлеу (редоксиметрия);
3. комплексометриялық титрлеу (комплексометрия);
4. тұнба алып титрлеу (седиметрия)
5. Аргентометрлік титрлеуде эквивалентті нүктеніФольгард әдісімен анықтау.
Титрантпен (NH4SCN) -пен түсті комплекс беретін индикатор [Fe(ІІІ)-тұздары] – Фольгарт әдісі.
Күміс иондарының тиоцианат — иондарымен әрекеттесу реакциясы Ag++SCN–AgSCN↓ галогендерді кері титрлеу әдісімен анықтауға мүмкіндік береді. Бұл әдісте анализдейтін ерітіндіге артық мөлшерде AgNO3 – тің титрленген ерітіндісі құйылады. Реакцияға қатыспай қалған күмістің мөлшері KSCN, не NH4SCN ерітіндісімен Fe3+ иондарының қатысында кері титрленеді. Күміс иондары түгел AgSCN түрінде тұнбаға түскеннен кейін артық құйылған SCN- иондары ерітіндіде темірдің қызыл тиоциантты комплекстерін түзеді: Fe(SCN)2+, Fe(SCN)+2 … … .Fe(SCN)2-6. Fe3+ иондарының гидролиздену реакциясына қатысып қызғылт қосылыс беруін жою үшін Фольгарт әдісімен титрлеу қышқыл ортада [HO]=0,1 жүргізіледі . Бұл әдіспен СІ- иондарын анықтағанда эквивалентті нүктеде пайда болған ерітіндінің қызыл бояуы біраз уақыттан кейін жойылып кетеді. Себебі AgСІ ерігіштігі AgSCN қарағанда көп ЕКAgСІ=1,78::10-10, ЕКAgSСN=1,07::10-12, сондықтан
AgСІ↓ + Fe(SCN)2+ — AgSCN↓ + СІ- + Fe3+
Екі тұнбамен AgСІ және AgSCN ерітіндінің арасында тепе – теңдік орнағаннан кейін ерітіндінің бояуы түссізденбей қызыл түсі сақталады, яғни[Ag+]=EKAgCl[Cl-]=EK AgSCN [SCN-]
Осыдан тепе-теңдік орнағанда:
[Cl-] [SCN-]= EKAgCl EKAgSCN = 166.
Ерітндінің бояуы түссізденбеу үшін 9,17 – реакция бойынша пайда болған Cl- иондарының конценрациясы SCN- иондарының концентрациясынан 166 есе көп болуы керек, яғни 9,17 – рекцияның оңға қарай ығысуы керек. Бұл титрлеу қатесін көбейтеді.
Хлор иондарын фольгард әдісімен анықтау дәлдігін атртыруыдың әртүрлі жолы бар, соның ішінде ең сенімді жолы – AgCl тұнбасын ерітіндіден филтрлеп бөліп алып, қалған ертіндідегі артық жүрген Ag+ иондарын тиоцианатпен титрлеу. Фольгард әдісімен Br- және I- иондары үлкен дәлдікпен титрленеді, себебі AgBr және AgI тұнбаларының Ek мәндері күміс тиоцианатының EK – нен аз.
12. Аргентометрлік титрлеуде эквивалентті нүктені Фаянс әдісімен анықтау.
Адсорбциялық индикаторлар (фаянс әдісі).
Адсорбциялық индикаторлар – белгілі жағдайда тұнбаның беті қабатында адсорбцияланып өзінің түсін өзгертетін органикалық әлсіз протолиттік (HInd) қасиетін көрсететін бояғыштар.
Панет – Фаянс – Ган заңдылығы бойынша тұнбаға бірінші болып тұнбамен біртектес иондар адсорбцияланады. Мысалы, хлоридтерді күміс нитратымен титрлегенде AgCl тұнбасы эквивалентті нүктеге дейін Cl- — иондары адсорбцияланады. Теріс зарядты нейтралдау үшін тұнбаға ерітіндіден оң зарядталған иондар тартылады: AgClnCl- nNa+. Эквивалентті нүктеден кейін тұнбаға артық құйылған Ag+ иондары адсорбцияланады. Тұнбаны оң зарядын нейтралдау үшін ерітіндіден теріс зарядталған иондар тартылады, соның ішінде индикатордың да аниондары тартылады: AgClnAg+ Ind-. Адсорбцияланған индикатордың аниондары өзінің түсін өзгертеді. Мысалы, индикатор ретінде сары – жасыл түсті флуресцеин пайдаланса, адсорбцияланған флуресцеин аниондарыны күміс ионының әсерінен поляризациялану нәтижесінде тұнбаның беті қызарады. Поляризациялау әсері Ag+ және Ind- иондары тұнбаның бетінде тығыз жанасқанда пайда болады. Ал ерітіндіде жүрген күміс иондары мен флуресцеин бір – біріне әсер етпейді. Флуресцеин қатысында титрлеуді ерітіндінің РН 7-10 арасында жүргізеді, себебі флуресцеин әлсіз қышқыл болғандықтан (РКа ≈8) Ind- иондарының қажетті мөлшері РН 6,5 пайда болады, ал РН10,3 AgО2 тұнбасы түсе бастайды. РКа =2 сәйкес тетрабромфлуресцеинді (эозин) қышқылдық ортада да (рН=2) индикатор ретінде пайдалануға болады. Эозинді [Cl- иондарынан басқа галогенидтерді I-, Br-, SCN- титрлеуе ойдағыдай пайдаланылады. Эозин AgCl тұнбасы мен Cl- иондарынан бұрын адсорбцияланады, сондықтан тұнба титрлей бастағаннан-ақ қызыл түске боялады.
13. 0,1 М КI ерітіндісін 0,1 М AgNO3 ерітіндісімен титрлеу қисығын алу, оны талдау (ЕК=10-16)
Тұндыру әдісінде титрлеу қисығының маңызы зор, себебі бұл қисық әдісті анализге пайдалануға болатынын не болмайтынын анықтайды және қажетті индикаторды таңдап алуға мүмкіншілік береді.
0,1000 М KI ерітіндісін 0,1000M AgNO3 ерітіндісімен титрлеуді қарастырайық:
1) Титрлегенге дейін I- концентрациясы алынған KI – тың жалпы концентрациясына тең:
[I-]= 10-1 , -lg[I-]=pI=1,00
2) Титрлей бастағанда эквивалентті нүктеге дейін ерітіндіде КI-дың артық мөлшері жүргендіктен:
n*(I-)=nэ°(I-)-nэ (Ag+)
C*(I-)∙Vepж =C°(I-)∙V°(I-)-C(Ag+)∙V(Ag+)
[I-]= C°(I-)∙V°(I-)-C(Ag+)∙V(Ag+) VepжpI=-lg[I-]
[Ag+]::[I -] = EKAgI = 10-16 болғандықтан, ертіндідегі Ag+ концентрациясы [Ag+] = EKAgI[I -]* pAg = -lg[Ag+]
3) Эквивалентті нүктеде AgI қаныққан ертіндісі пайда болады, сондықтан [I-] =[Ag+]=√EK AgI pI=pAg
4)Эквивалентті нүктеден кейін ерітіндіде AgNO3 артық мөлшерде пайда бола бастайды, сондықтан Ag+ иондарының концентрациясы артық құйылған AgNO3 концентрациясымен анықталады:
n*(Ag+)=nэ°(Ag+)-nэ (I-)
C*(Ag+)∙Vepж =C°(Ag+)∙V°(Ag+)-C(I-)∙V(I-)
[Ag+]*= C°(Ag+)∙V°(Ag+)-C(I-)∙V(I-) Vepж
pAg=-lg[Ag+]
[I-]=EK[Ag+]*
pI=-lg[I-]
0,1000M KI ерітіндісін 0,1000M AgNO3 ерітіндісімен титрлеу нәтижесінде алынған мәліметтерді кестеге толтырамыз. Кестеге қарай отырып титр қисығын тұрғызамыз
14.Аргентометрлік титрлеудің Мор әдісі, оны қолдану жағдайлары.
Титрантпен (AgNO3 ) түсті тұнба беретін индикатор – K2CrO4 (Морәдісі). K2CrO4 нейтралды не әлсіз негіздік ортада күміс ионымен қызыл Ag2CrO4 тұнбасын түзеді. (ЕКAg2CrO4=2,45∙10-12). Хлор ионын K2CrO4 индикаторын пайдаланып титрлегенде алғашқыда AgCІтұнбағатүседіде, Эквивалентті нүктеге жеткенде қызыл Ag2CrO4 түсе бастайды. Титрлеуді ерітіндінің рН 6,5-10,3 аралығында жүргізеді. СебебірН6,5 болса Ag2CrO4 ериді, алрН10,3 болса AgOН түсуі мүмкін. Бұл тұнба қоңыр күміс оксидіне Ag2O айналады.
Эквивалентті нүктені дұрыс анықтау үшін ерітіндідегі CrO42- концентрациясы күміс иондарымен Ag2CrO4 қызыл тұнбасын дәл эквивалентті нүктеде түзетіндей болуы керек. 9,5 таблицада көрсетілгендей эквивалентті нүктеде [Ag+]=1,33∙10-5мольл. Күміс ионының осы концентрациясымен Ag2CrO4 тұнбасын ерігіштік көбейтіндісіне жетуге сәйкес CrO42- ионының концентрациясы:
[CrO42-]=
Мор әдісі хлор және бром иондарын анықтауға қолданылады.
15. Қышқыл – негіздік титрлеу қисықтары. Оларды талдау.
Қышқылды-негіздік титрлеу (протолитометрия) қышқылдар мен негіздердің бір-бірімен және қышқылды-негіздік қасиет көрсететін тұздардың олармен әрекеттесуіне негізделген:
Н3О+ + В — ВН+ + Н2О, не Н3О+ + ОН- — ВН+ + Н2О
Пайдаланылатын титрантқа байланысты бұл әдісті алкалиметрлік (титрант — негіз) және ацидиметрлік (титрант — қышқыл) титрлеу деп бөлуге болады. Ацидиметрлік титрлеу күшті, әлсіз негіздерді, негізгі тұздарды, негіздік қасиет көрсететін әлсіз қышқылдардың тұздарын т.б. анықтауға қолданылады. Алкалиметрлік титрлеумен күшті және әлсіз қышқылдарды, қышқыл тұздарды, қышқылдық қасиет көрсететін әлсіз негіздердің тұздарын т.б. анықтайды.
Протолитті реакциялар титриметрлік анализде пайдаланылптын реакцияларға қойылатын шарттарға толық жауап береді. Реакция жылдам, белгілі стехиометрлік қатынаста жүреді. Қышқылды не негізді титрлегенде Ка және Кв мәніне байланысты реакция аяғына шейін жүретін жағдайды жеңіл жасауға болады. Ал эквивалентті нүктені анықтауға жиі химиялық әдісті (қышқылды-негіздік индикаторларды қолдану), сонымен қатар кейбір физика-химиялық әдістерді де (потенциометрия, кондуктометрия, фотометрия т.б.) пайдалануға болады.
Титриметрлік әдісте таңдап алған реакцияларды титрлеуге пайдалануға бола ма, болса эквивалентті нүктені анықтауға қандай индикатор сәйкес келеді деген сұрақтарға жауап беру үшін құйылған титранттың көлеміне байланысты ерітінді рН-ның өзгеруін көрсететін ([H+] — Vтитрант, не рН-Vтитрант) титрлеу қисығын құру қажет. Титрлеу қисығын құру үшін ерітіндінің титрлеуге дейінгі, эквивалентті нүктеге дейінгі, эквивалентті нүктедегі және эквивалентті нүктеден кейінгі [H+] және рН мәндері есептеледі.
Күшті бірнегізді қышқылды күшті негізбен титрлеу қисығы. Мысалы, 10,0 мл 0,1М НСІ ерітіндісін 0,1М NaOH ерітіндісімен титрлеуді қарастырайық:
Титрлеуге дейін тұз қышқылы протолиттік диссоциацияға түгел ұшырайтындықтан 0,1 М НСІ ерітіндісі үшін рН=-lg[H+]= — lgCHCI=- lg10-1=1. Эквивалентті нүктеге дейінгі ерітінді рН титрленбей қалған бос қышқылдың аналитикалық концентрациясымен анықталады:
[H+]= (CHCIVHCI – CNaOHVNaOH) (VHCI+ VNaOH) .
Эквивалентті нүктеде [H+]= [ОH-]= lg10-7 , ал рН=7.
Эквивалентті нүктеден кейін, негіздің артық мөлшері құйылғандықтан, ерітіндінің рН артық құйылған сілтінің бос концентрациясымен анықталады:
[ОH-]= (CNaOHVNaOH – CHCIVHCI) (VHCI+ VNaOH) ,
ал [H+] мәні судың иондық көбейтіндісінен [H+] ∙[ОH-]= lg10-14 табылады: [H+]= 10-14 [ОH-]
16.Қышқылды-негіздік индикаторлар. Олардың түс ауысу аралығы, титрлеу корсеткіші.
Қышқылды-негіздік индикаторлар – суда әлсіз протолиттік қасиет көрсететін органикалық қышқылдар (HInd) мен негіздер (Ind). Қышқылдық индикаторлар : HInd — Н+ + Ind- ;
Ка = [H+].[Ind-] [HInd] ; pKa = lg ([HInd] [Ind-] ) + pH .
Негіздік индикаторлар үшін: Ind + Н+ — IndН+ ;
Кв = [IndН+] [Ind]. [H+] ; pKв = lg ([Ind] [IndН+]) – рН.
pKa және pKв — индикатордың протолиттік константасының көрсеткіштері.
Индикатордың молекулалық және иондық бөлшектерінің түсінің арасында айырмашылық болады. Егер [HInd] [Ind-] қатынасы 1-гетеңболса:рКа = рН + lg ([HInd] [Ind-] ) = рН + lg1 = рН = рТ.
рТ мәнін индикатордың титрлеу көрсеткіші деп атайды. Бұл нүктеде индикатордың 50% молекулалық (қышқылдық), алқалған 50% иондық (негіздік) түрлерінде жүреді, яғни титрлеу көрсеткіші индикатордың екі түрінің концентрациялары бір-біріне тең жағдайға сәйкеср Н-пен анықталады.Әдетте, адамның көзі екі боялған заттың қоспасынан жуық мәнмен оның 10 еседей артық мөлшерде жүрген түрінің бояуын байқайды.Егер ([HInd] [Ind-] ) = 101 болса, ерітіндінің бояуы индикатордың қышқылдық түрінің түсіне сәйкес болады. Ал ([HInd] [Ind-] ) = 110 болса, ол индикатордың негіздік түрінің түсіне сәйкес болады. рН = рКа — lg ([HInd] [Ind-] ); ([HInd] [Ind-] ) = 101 болғандарН = рКа – 1 ;
([HInd] [Ind-] ) = 110 болғандарН = рКа + 1.
Яғни, индикатор өзінің түсін ∆рН = (рКа + 1) аралығында өзгертеді. Бұл рН аралығын индикатордың түсін ауыстыру аралығы деп атайды. Титрлеу барысында индикатор түсін күрт өзгертетін нүкте титрлеудің соңғы нүктесі (т.с.н.) деп аталады. Индикатор көмегі мен титрлеуді үлкен дәлдікпен жүргізу үшін мына шарттар орындалу қажет: 1) индикатордың титрлеу көрсеткіші (рТ) берілген титрлеудің теориялық титрлеу қисығының эквивалентті бөлігінің (рН-тың күрт өзгеру бөлігі) ішінде жатуы керек; 2) индикатордың түсін ауыстыру аралығы (∆рН) титрлеу қисығының эквивалентті бөлігіне толық не жартылай кіруі керек.
17.Қышқылды-негіздік индикаторлардың ионды-хромофорлы теориясы.
Бұл теория бойынша индикатордың түсінің өзгеруі – олардың құрамындағы бір хромофорлы топшаның екінші хромофорлы топшаға айналуына не ол топшаның жойылуына байланысты. Яғни индикатор молекуласының ішкі молекулалық топтасуының нәтижесіндегі оның құрылымының өзгеруіне байланысты.Мысалы, метилді-қызыл-сары (метилоранж) индикаторының сілтілік ортадағы сары түсі оның құрамында хромофорлы азот топшасының болуына байланысты. Протонды қосыпағанда, яғни ол негізгі түрінен қышқылды түріне ауысқанда хромофорлы хинондты топша пайда болады.
Фенолфталеин индикаторының түссіз қышқылдық түрінен боялған негіздік түріне ауысуы жаңа хромофорлы, көрінетін жарықтың спектрлерін жұтатын хиноидты топшаның пайда болуына байланысты.
Индикатор ерітіндісінде бір-бірімен өзара байланысты екі тепе-теңдік орнайды: біріншісі (І) – индикатордың ішкі молекулалық топтасу тепе-теңдігі; екіншісі (ІІ) – индикатордың протолиттік диссоциациялану тепе-теңдігі:
HІnd(1) — HІnd(2) — Н+ + Ind-
Жиі пайдаланылатын қышқылды-негіздік индикаторлардың сандық сипаттамалары.
Титрлеуге қолданылатын индикаторлар келесі шарттарға жауап берулері керек: 1) олар сезімтал, яғни жарық жұту қабілеттілігі жоғары болуы керек; 2) индикатордың екі түрі ашық, интенсивті боялған болулары керек; 3) индикатордың екі түрінің түсі ауысуы анық және қайтымды болуы керек; 4) индикатордың түсі ауысу аралығы (∆рН) мейлінше аз болғаны жөн.
18. Судың карбонатты кермектігін қышқыл-негіздік титрлеу әдісімен анықтау.
Судың кермектілігі еритін кальций және магний тұздарына негізделген. Кермектіліктің екі түрі бар: уақытша (карбонатты) және тұрақты (карбонатты емес).
Карбонатты кермектілік судағы кальций және магний гидрокарбонатына байланысты. Бұл кермектілік ерітіндіні қайнатқанда жойылады, яғни кальций гидрокарбонаты ыдырап, кальций карбонаты тұнбаға түседі (магний гидрокарбонаты да ыдырайды, дегенмен MgCO3 суда ериді).
Са(НСО3)2 = СаСО3¯ + СО2 + Н2О
Карбонатты емес кермектілік кальций мен магнийдің хлоридтері мен сульфаттарынан тұрады; бұл тұздар қайнатқанда ерітіндіде қалады. Суда еритін кальций мен магнийдің жалпы тұздары, құрамындағы аниондарға байланыссыз, судың жалпы кермектілігін береді.
Судың кермектілігі әр мемлекетте әртүрлі белгіленеді. ТМО-да судың кермектілігі кальций мен магний тұздарының миллиграм-эквивалент өлшемімен өлшенеді, яғни ерітіндінің эквивалентті молярлы конценетрациясының 1000-ға көбейтіндісін көрсетеді.
Судың карбонатты кермектілігін анықтау үшін судың аликвотты бөлігін жұмысшы тұз қышқылы ерітіндісімен метилоранж қатысында титрлейді. Бұл жағдайда мынадай реакция жүреді:
Са(НСО3)2 + 2НСl = СаСl2 + 2СО2 + 2Н2О
Mg(HCO3)2 + 2НСl = MgCl2 + 2СО2 + 2Н2О
Әдіс тек қана басқа металдардың гидрокарбонаттары болмаған жағдайда дұрыс орындалады.
Судың карбонатты кермектігін қышқыл-негіздік титрлеу әдісімен анықтау үшін: Өлшеуіш колбада пипеткамен зерттелетін судың 100,00 мл алып, үстіне 2-3 тамшы метилоранж тамызып, даярланған 0,1М HCl-ның ерітіндісімен (куәгер ерітіндінің реңімен салыстыру арқылы зерттелетін ерітіндінің сары түсті реңі ашық-сарғыш түске ауысқанша) титрлеу керек. Алынған нәтижелерді пайдаланып, судың кермектілігін миллиграм-эквивалент өлшемі арқылы есептейді:
4.Аморфты тұнбалар алу жағдайлары, олардың қасиеттері.
Гравиметриялық анализдің тұндұру әдісі анықтайтын элементті нашар еритін қосылысқа айналдырып,алынған тұнбаны сүзіп , жуып , кептіріп және қыздырғаннан кейін оның массасын дәл өлшеуге негізделген . Гравимеррияда екі түрлі тұнба белгілі . Олар кристалды , аморфты тұнбалар . Гравиметриялық анализдің тәжірибесінен анықталғандай кристалдық тұнбаның өлшеу түрінің массасы г , ал аморфты тұнбаныкі г шамасында болуы керек .
Коагуляцияланған тұнба аморфты тұнба деп аталады, бұл тұнба ұсақ бөлшектерден тұрғандықтан беткі қабаты үлкен болады. Егер белгілі жағдай жасаса фильтрлеуге және жууға ыңғайлы, біршама таза аморфты тұнба алуға болады. Аморфты тұнбалар түзілу жағдайлары: Аморфты тұнбалар бір жағынан өз бетінде бөгде қосылыстарды жақсы адсорбциялайды , екіншіден олар коллоидты ерітінділер де түзуі мүмкін . Сондықтан мұндай тұнбаларды алған кезде қажетті жағдай жасау керек .
* концентрленген ерітінділерден тұндыру.Бұл кезде адсорбцияның әсері төмендейді;
* ыстық ерітінділерден үнемі араластырып тұндыру;
* электролит-коагулятор қатысында тұндыру;
4)тұнба түсісімен ерітіндіні сұйылтып тікелей … жалғасы

Ұқсас жұмыстар


Пәндер