Информация о документе

Цена 3000UZS
Размер 247.1KB
Покупки 0
Дата загрузки 27 Февраль 2025
Расширение pptx
Раздел Презентации
Предмет Химия

Продавец

Bohodir Jalolov

Кислота - асос титрлаш усули, оксидланиш ва қайтарилиш методларида мувозанат

Купить
Кислота - асос титрлаш усули , ОКСИДЛАНИШ ВА ҚАЙТАРИЛИШ МЕТОДЛАРИДА МУВОЗАНАТ • Титриметрияда қўлланадиган реакцияларга • қўйиладиган талаблар • • 1. Аниқланувчи модда билан титрант ўртасида реакция тез бориши; • 2. Реакция чапдан ўнгга 100% бориши, яъни мувозанат доимийсининг қиймати 10 8 дан кам бўлмаслиги; • 3. Ҳар хил қўшимча реакциялар бормаслиги; • 4. Қўшиладиган реактив фақат аниқланувчи модда билан таъсирланиши; • 5. Эквивалент нуқтани аниқлаш учун тегишли индикатор бўлиши керак. • • Стандарт ва ишчи эритмалар – титри аниқ эритмалардир. Стандарт эритмалар бошланғич (стандарт) моддалардан тайёрланади. Стандарт моддаларга қўйилган талаблар: • 1. Кимёвий тоза бўлиши керак. • 2. Модданинг таркиби унинг формуласига тўла мос келиши лозим. • 3. Модда қуруқ ҳамда эритма ҳолда барқарор бўлиши. • 4. Модданинг грамм - эквивалент қиймати мумкин қадар катта • бўлиши лозим. • 5. Сувда яхши эриши керак Индикаторлар кучсиз кислота органик бўлганлиги учун массалар таъсири қонунига буйсунади: HIndИндикаторларнинг ранг ўзгартириш соҳаси  H   Ind - K HInd  [H  ]  K HInd pH  pK -lg бунда рК  -lgK бўлиб, индикатор кўрсатгич дейилади. Текширишлар шуни кўрсатдики, инсон кўзининг рангларни ажратиш қобилияти чегараланган бўлиб, бир ранг иккинчисидан молекуляр ҳолатдаги рангини  10 бўлгандагина индикаторнинг рангини сезиши мумкин:  10 бўлса -lg[H  ]  -lgK -1 pH қуйи чегара  pK HInd - 1  0.1 -lg[H  ]  -lgK  1 pH .юқори чегара  pK HInd  1      H+ -  Ind HInd      HInd Ind -      HInd Ind -      HInd Ind -      HInd Ind -      HInd Ind [H K - HInd ]   [H K HInd ] Титрлаш вақтида индикатор рангининг кескин ўзгарган нуқтаси, яъни титрлашнинг оҳирги нуқтасидаги рН нинг қиймати титрлаш кўрсаткичи дейилади ва рТ билан белгиланади. кўпчилик индикаторлар учун рТ  рК HInd  0,3 га тўғри келади. Титрлашда индикаторни тўғри танлаш керак. Мисол учун 0,1н СН 3 СООН ни 0,1 н NaOH билан титрланса, реакция охирида эритмаларнинг концентрацияси 2 баравар камаяди (С  0,05 моль  л). CH 3 СОOH  NaOH  CH 3 СООNa  Н 2 О гидролиз тенгламасидан [H  ]   1.9∙10 -9 ;  демак, мос индикатор фенолфталеин. 0,1н Na 2 CO 3 ни 0,1 н HCl билан титрласак, эритмада рН Н 2 СО 3 нинг концентрацияси билан аниқланади. Реакция оҳирида [H 2 CO 3 ]  0,05 ёки 0,025 м  л. K  4∙10 -7 [H  ]   4∙10 -10 pH  9,4 мос индикатор фенолфталеин.-lg[H  ]  -lg 1.9∙10 -9  9-0.30  8.7 p Қуйида кўп ишлатиладиган индикаторларнинг рТ қийматлари келтирилган: метилоранж ...... 4,0 метил қизили .... 5,5 лакмус .......... 7,0 фенолфталеин .... 9,0 Индикаторларнинг ранг ўзгартириш соҳаси ҳароратга ҳам боғлиқ. 18 0 С 100 0 С метилоранж 3,1-4,4 2,5-3,7 метил қизили 4,2-6,3 4,0-6,0 фенолфталеин 8,0-10,0 8,1-9,0 тимолфталеин 9,3-10,5 8,7-9,5 Кислота асосли титрлаш методларида титрлаш эгрилари. а)кучли кислотани кучли асос билан титрлаш. Аниқланаётган модда эритмасига секин-аста титрант қўшилганда эритмада рН нинг ўзгариб боришининг график ифодаси титрлаш эгриси дейилади Титрлаш эгриси индикаторни тўғри танлаш учун ҳисоблаб чиқилади. Кучли асосни кучли кислота билан титрлайлик: NaOH  НСI  NaCI  H 2 O HCl ва NaOH эритмаларининг ùажми 100 мл иккаласининг концентрацияси 0,1 н бўлсин ва титрлаш давомида эритма ҳажмининг ортишини ҳисобга олмаймиз. Қуйил ган 0,1 н NаОН рН ни аниқловчи электролит рH ни ҳисоблаш формуласи рН 0 0,1 н HCl pH  -lgC HCl 1 90 0.01 н HCl pH  -lgC HCl 2 99,0 0,001 н HCl pH  -lgC HCl 3 99,9 0,0001 н HCl pH  -lgC HCl 4 100,0 0 pH  pOH 7 100,1 0,0001 н NаОН pH  14-lgC NaOH 10 101 0,001 н NаОН pH  14-lgC NaOH 11 110 0,01 н NаОН pH  14-lgC NaOH 12 1-расм: Кучли кислотани кучли асос билан титрлаш01.0 100 1,0 10 1 2 2 1      ml n ml V N V N 2 2 1 1 V N V N  Жадвалдан кўриниб турибдики, титрлаш бошланишида эритмада рН секинлик билан, эквивалент нуқтага яқинлашган сари тезроқ ўзгариб боради ва нихоят эквивалент нуқтада кескин ўзгариб кетади. Эритманинг концентрациясига (яъни рН ига) қараб эгри чизиқнинг кескин ўзгарган чегараси титрлаш сакрамаси дейилади. Эритмаларнинг концентрациялари катта бўлса, титрлаш сакрамаси ҳам катта бўлади. Танланган индикаторнинг ранг ўзгартириш соҳаси шу сакрама оралиғида бўлиши керак. Сакрама катта бўлса, индикатор танлаш осонлашади. Эритма концентрациялари кичик бўлса, титрлаш сакрамаси ҳам кичиклашади, бинобарин индикатор танлаш ҳам қийинлашади. Қуйилган 0,1 н NаОН рН ни аниқловчи электролит рК ни ҳисоблаш формуласи рН 0 0,1 н HCl pH  -lgC HCl 1 90 0.01 н HCl pH  -lgC HCl 2 99,0 0,001 н HCl pH  -lgC HCl 3 99, Кислотанинг концентрацияси С>2  10 -4 моль  л бўлса, индикатор билан титрлаш мумкин. Акс ҳолда эквивалент нуқта индикатор ёрдамида эмас, фақат физик-кимёвий методлар билан аниқланади. СН 3 СООН ни NaOH билан титрлайлик. Эритмаларнинг концентрациялари 0,1н ва ҳажми 100 мл деб ва ҳисоблашни осонлаштириш учун эритманинг ҳажми ўзгармайди деб оламиз СН 3 СООН  NaOH  CH 3 COONa  H 2 Oб) кучсиз кислотани кучли асос билан титрлаш Титрлаш бошланмасдан олдин [H  ]  формуласи билан ҳисобланади.Титрлаш бошлангач, эритмада буфер система ҳосил бўлади ва эквивалент нуқтагача буфер системаларда [H + ] ни ни ҳисоблаш формуласи ва эквивалент нуқтада гидролизни ҳисобга олиб [H  ]  формуласи билан ва ниҳоят ундан сўнг ортиқча қўшилган ишқорнинг концентрацияси билан ҳисобланади.К С к та к та    К 0,1 н ишқор эритмасидан қўшилган ишқор (титрланган СН 3 СООН %) рН ни аниқловчи электролит рК ни ҳисоблаш формуласи рН 0 0,1 н СН 3 СООН pH  1  2pK к-та -1  2lgC к-та 2.9 9 СН 3 СООН  СН 3 СООNa pH  1  2pK к-та -1  2lgC к-та 3.75 90 СН 3 СООН  СН 3 СООNa pH  1  2pK к-та -1  2lgC к-та 3.8 99 СН 3 СООН  СН 3 СООNa pH  1  2pK к-та -1  2lgC к-та 5.72 99,9 СН 3 СООН  СН 3 СООNa pH  1  2pK к-та -1  2lgC к-та 7.76 100 СН 3 СООNa pH  7  1  2pK  1  2lg0.1 8.86 100,1 NaOH [OH]  10 -4 10.0Кучсиз кислотани кучсиз асос билан титрлаш pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 ф.ф м.о Бу титрлаш эгрисини HCl ни титрлаш эгриси билан солиштирсак эквивалент нуқта нейтрал муҳитда эмас, ишқорий шароитда бўлади. Титрлаш сакрамаси HCl ни титрлашга қараганда анча кичик ва ниҳоят эквивалент нуқтани аниқлаш учун кўп ишлатиладиган индикаторлардан фақат фенолфталеингина тўғри келади. Кучсиз кислотани титрлашда С к-та  К к-та  10 -9 дан кам бўлса индикатор билан титрлаб бўлмайди. Икки асосли кислоталарни титрласак, титрлаш сакрамаси 50% титрланганда биринчи ва 100% титрланганда иккинчи сакрама ҳосил бўлиши керак. 50% кислота титрланганда титрлаш сакрамасининг ҳосил бўлиши учун 2 шарт бажарилиши керак: 1)С к-та К 1  10 -9 2)К 1 :К 2  10 4 . 100% титрлаганда сакраманинг ҳосил бўлиши учун С к-та Ск 2  10 -9 бўлиши керак. в) икки асосли кислоталарни кучли ишқор билан титрлаш. Агар эритмада икки кучсиз кислота аралашмаси бўлса, уларнинг диссоциланиш константалари кескин фарқ қилса, яъни С 1 К 1 ;С 2 К 2  10 4 бўлса, уларни кетма-кет алоҳида титрлаш мумкин. Бу шарт бажарилмаса, иккаласи баравар титрланаверади. Кўп асосли кислоталарда [H  ] ни ҳисоблашда, одатда уни бир асосли деб қаралаверади, чунки кейинги босқичларда ионланиш кичик бўлганлигидан ҳисобга олинмайди деб қараш мумкин.Агар [H  ] фосфат кислотада аниқМисол учун Н 3 РО 4 да водород ионлари концентрацияси [H  ]  [ H  ]  формуласи билан хисобланганда хам соддалаштирилган хисоблашдан фарқ қилмайди. Фосфат кислотасининг ионланиш константалари қиймати ва уларга мос келувчи рК қийматлари қуйидагича: К 1  7,6  10 -3 рК 1  -lg7,6  10 -3  2,12 К 2  6,2  10 -8 рК 2  -lg2  10 -8  7,21 К 3  4,4  10 -13 рК 3  -lg4  10 -13  12,36 Эквивалент нуқталари қуйидагича топилади: pH 1  pH 2 К С H PO H PO 3 4 3 4  р р , , , К К 1 2 2 2 12 7 21 2 4 66     р р , , , К К 2 3 2 7 21 12 36 2 9 78       К К К С H PO H PO HPО H PO 3 4 2 4 4 2 3 4      Учинчи эквивалент нуқтада рНнинг қийматини кучсиз кислота ва кучли асос учун чиқарилган pH 3  формула билан ҳисоблаш мумкин pH 3  Бунда I эквивалент нуқта (рН  4,6), метилоранжнинг (рН  3,1-4,4), иккинчиси (рН  9,78) фенолфталеиннинг ранг ўзгартириш соҳасига тўғри келади (рН 8-10).р р lg К К C Н О туз 2 1 2 1 2 3   7 12 36 2 1 2 0 1 12 68    , lg , , 1. Титрлашнинг индикатор хатолари. 2. Титрлашнинг водород хатоси. 3. Титрлашнинг гидроксил хатоси. 4. Титрлашнинг кислота хатоси. 5. Титрлашнинг ишқор хатосиРежа: Титрлашнинг охирги нуқтасини кўрсатувчи рТ қиймати эритманинг эквивалент нуқтасидаги рНга тўғри келавермайди. Натижада эквивалент нуқтада кислота ёки ишқорнинг миқдори ортиб қолади. Эквивалент нуқтада индикаторнинг рТси, эквивалент нуқтадаги рНнинг қийматидан кичик бўлса, кислота ортиқча қўйилган бўлиб, индикаторнинг водород хатоси ёки «H  - хато» деб аталади. Аксинча, эквивалент нуқтада рТ катта бўлса,ОН - ионлари кўпроқ қуйилган бўлади ва у гидроксил хато ёки &#34;ОН- хато&#34; дейилади. Агар кучсиз кислота ёки асос титрланаётган бўлса, улар кам диссоциялангани учун &#34;кислота хатоси&#34; ёки &#34;НАn -хато&#34; ва тегишинча &#34;ишқор хатоси&#34;, &#34;ОН - хато&#34; дейилади.Титрлашнинг индикатор хатолари. Хатонинг манфий ёки мусбат бўлиши ахамиятлидир. Кислотани титрланаётганда &# Ишқор ёки кучсиз асосларни титрланганда &#34;Н  - хато&#34; (НАn- хато) ёки &#34;ОН - -хато&#34; (МеОН-хато) ларнинг белгилари тескари бўлади. Индикаторнин ш кўрсаткичини рТ, титрланаётган кучли кислотанинг нормаллигини N, ҳажми V 1 мл ва титрлаш охиридаги умумий ҳажмни V 2 мл деб олайлик. N нормаллик эритманинг ҳар бир миллилитрида N:1000 гр.экв. кислота бўлади. Демак, титрлаш учун NV 1 0:1000 грамм-эквивалент миқдорда кислота олинган бўлса, эритмада шунча гр.-ион [Н  ] бор бўлади. Титрланмай қолган Н  грамм-ионларини ҳисоблаймиз: Маълумки, титрлаш индикаторнинг рТсига тенг бўлган рН да тамом бўлади. Масалан, метилоранж учун рТ  4, фенолфталеин учун эса, рТ  9 ва ҳоказо. рН  -lg[Н  ] бўлганлигидан кўрсатилган индикаторлар учун [Н  ]  10 -4 ва [H  ]  10 -9 г-ион  л га тенг бўл Титрлаш охирида эритманинг ҳажми V 2 , бўлгани учун [H  ]  бўлади ва титрлаш учун олинган кислотанинг неча фоизини ташкил этишини ҳисоблаш мумкин: NV 1  1000-100% -х% х қ [H  ] хато  Ҳаммаси бўлиб, NV 1 г-ион олинган. Титрлаш рОН  14- рТда тамом бўлади. [ОН - ]  10 -(14-рт) ва V 2 мл эритмада Титрлашнинг гидроксил хатоси. [О H - ]  қолади. [ОH - ] хато  10 1000 рТ 10 1000 2   pT V 10 100% 2 1    pT V NV 10 1000 14 2  ( р )ТV 10 100% 14 2 1     ( ) pT V NV Титрлаш тамом бўлганида эритмадаги кучсиз кислотанинг (НАn)титрланмай қолган қисмини ҳисоблаш учун кислотанинг ионланиш констанасини топамиз. Титрлашнинг кислота хатоси. K HАn  бундан Кислота кучсиз бўлгани ва туз иштирокида яна ҳам кам диссоциланишини ҳисобга олсак, HАn  С к-та деб олиш мумкин 1 гр.моль кислота 1 г.моль туз ҳосил қилади. Шунинг учун, [An - ]  C туз деб олсак ҳам бўлади. Демак, [HAn]: [An - ] нисбатдан титрланмаган қисмнинг титрланган қисмига нисбатан деб қараш мумкин: [Н  ]  10 -рт K HAn  10 -pK десак. бундан HAn хато  10 рК-рТ     H + -  Аn HАn       НАn Аn К HAn  H + Агар, индикатор хатоси 0,1% дан, яъни титрланмаган кислотанинг миқдори умумий титрланган кислотанинг миқдоридан 0,001 қисмидан ошмасин дейилса, 10 рК-рТ  10 -3 ёки рТ  рК  3 бўлиши керак Мисол учун СН 3 СООН ни (рК  4,76) титрлаш учун М.О (рТ  4)метил қизили (рТ  5,5) ва лакмусни (рТ  7) индикатор сифатида ишлатиб бўлмайди, яъни индикатор кўрсаткичи рТ  7,76 бўлиши керак. Фақат фенолфталеин (рТ  9) қўлланиши мумкин. Титрлашнинг ишқор хатоси Бунда ҳам хатоликнинг 0,1% ошмаслиги учун MeOH < 10 -3 бўлиши керак. рК  рТ-14  -3 ёки pТ  11-рК бўлиши керак. Масалан, NH 4 ОН(рК  4,76) ни титрлаш учун рТ  6,24 бўлган индикатордан фойдаланиш керак. фенофталеин (рТ  9), лакмус (рТ  7) тўғри келмайди. метилоранж (рТ  4), метил қизил (рТ  5,5) ишлатиш мумкин     Me OH MeOH K асо 1)Асосий оксидловчилар ва қайтарувчилар. Мавзу: ОКСИДЛАНИШ ВА ҚАЙТАРИЛИШ МЕТОДЛАРИДА МУВОЗАНАТ РЕЖА: 2)Оксидланиш-қайтарилиш методларининг назарий асослари. 3)Оксидланиш-қайтарилиш методларида мувозанат костантаси. 4)Оксидланиш-қайтарилиш реакциясининг охиригача бориш мезони. 5)Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларида титрлаш эгрилари. 6)Оксидланиш-қайтарилиш методларида индикаторлар 7)Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларининг баъзи бир хусусиятлари . 8)Оксидиметрияда туташ реакциялар Оксидиметрияда туташ реакциялар. Оксидланиш ва қайтарилиш методларида ионларнинг электрон олиши ва бериши билан боғлиқ бўлган реакциялар қўлланади. Модда электрон берса қайтарувчи, электрон олса оксидловчи бўлади.ҳар икки реакция бир вақтнинг ўзида боради. Стандарт эритмалар сифатида кучли (ёки ўртача) оксидловчилар ёки қайтарувчиларнинг эритмалари ишлатилади Оксидловчилар: КMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , Ce(SO 4 ) 2 , (NH 4 ) 2 S 2 O 8 ,NaBiO 3 , PbO 2 , H 2 O 2 (ишқорий муҳитда), Fe 3  ,I 2 ва бошқалар. Қайтарувчилар : SnCI 2 , Cr 2  , H 2 O 2 (кислотали муҳит),Ti 3  , Na 2 S 2 O 3 , Na 3 AsO 3 , H 2 C 2 O 4 , аскорбин кислота ва бошқалар. Методнинг номи ишлатиладиган ишчи эритманинг номи билан аталади. (масалан, перманганатометрия, хроматометрия цериметрия, аскорбинометрия иодометрия ва ҳ.к.). Бу методда ишлатиладиган реак Редоксиметрик реакцияларга қуйилган талаблар 1.Реакция тўлиқ охиригача бориши керак яъни қайтмас бўлиши керак. 5Fe +2 + MnO - 4 + 8H +  5Fe +3 + Mn +2 + 4H 2 O Э.Ю.К = 0,74 AsO -3 4 + 2I - + 4H +  AsO 1 2 + I 0 2 + 2H 2 O Э.Ю.К = 0,56-0,54=0,02 2.Реакция тез бориши керак. Бунинг учун Э.Ю.К 0,4 вольтдан, мувозанат доимийси эса 10 8 м/л дан катта бўлиши керак. 2 чи реакция жуда секин боради, чунки Э.Ю.К = 0,02 га тенг. 3.Аниқ таркибли реакция маҳсулоти ҳосил бўлиши керак. 4.Эквивалент нуқтани аниқлаш учун индикатор бўлиши керак. 5.Титрант фақат аниқланувчи модда билан реакцияга киришиши керак. Баъзан элементлар аралаш ҳолда (Sn  4 , Sn  2 , ва Fe  3 ,Fe  2 ...) бўлиши мумкин. Бу ҳолда аниқланувчи ионни қайси ҳолда аниқланиши қулай бўлса, шу ҳолга ўтказиб олинади, яъни дастлабки ишлов берилади. Бунда: 1)мумкин қадар кучли оксидловчилар ёки қайтарувчилардан фойдаланиш керак; 2)ишлов берувчи реагентнинг ортиқча миқдори осонлик билан йўқотилиши керак. Кўпинча моддаларни қайтариш учун металл амалгамаларидан фойдаланилади. Оксидловчи ёки қайтарувчининг кучи: 1) ионларнинг табиатига ва эритмадаги концентрацисига; 2) эритмадаги [H  ] ионлари концентрацияси, яъни рНга З) реакциянинг боришидаги ҳароратга; 4) оксидловчи ёки қайтарувчининг ҳосил қилган маҳсулотининг концентрациясига боғлиқ бўлади. Оксидланиш-қайтарилиш методларининг назарий асослари. Шунинг учун оксидловчи ва қайтарувчининг ўзи (MnO 4 - , Fe  3 ) эмас, уларнинг жуфти (MnО 4 - |Mn  2 ; Fe  3 |Fe  2 ) ҳақида фикр юритиш керак. Ҳар бир жуфтнинг оксидланиш-қайтарилиш потенциали (Е) унинг оксидланган ва қайтарилган шакилларининг концентрациялари билан боғлиқлиги Нернст тенгламаси билан ифодаланади; Бу ерда: Е 0 - берилган жуфтнинг оксидлаш потенциали R - газ доимийлиги (8,313 Жоул  мол.град.) T - абсолют ҳарорат, о К F - Фарадей сони - 96500 кулон  г.экв. n - олинган ёки берилган электронлар сони. Рақамлар қийматларини ўрнига қўйиб, натурал логарифмни ўнлик логарифмга айлантирсак, 20 0 С учун тенглама қуйидагича бўлади: Е ни қандай усул билан ўзгартириш мумкин?       Е RT nF ox red 0 ln Бунинг учун оксидланган, қайтарилган шаклларнинг концентрацияларини, эритманинг муҳитини ўзгартириш керак. Ундан ташқари комплекс ҳосил қилиш реакцияларидан ва чўктириш методларидан фойдаланиш мумкин. Оксидловчининг электрон олиб қайтарилиши босқич билан бориши мумкин Мисол: МnО 4 -  8Н   5е -  Мn  2  4Н 2 О (1) реакцияда МnО 4 -  Мn  2 га келяпти. Е 0 (МnО 4 -  Мn  2 )  1,51 В Биз бу ерда модданинг бошланғич (Мn +7 ) ва реакциянинг охиридаги оксидланиш даражасини оляпмиз. Холбуки, бу реакцияда бир неча оралиқ потенциаллар бўлиши мумкин. Мn  7  Мn  6  Мn  5  Мn  4  Мn  3  Мn  2 Натижада, МnО 4 -  МnО 4 -2 , МnО 4 -  Мn  3 , Мn  3  Мn  2 каби оралиқ потенциаллар ҳосил бўлади Шунинг учун потенциал (1) формула учун ҳисобланганидан кам чиқади. Комплекснинг•ҳосил бўлиши потенциалга қандай таъсир этишини кўриб чиқайлик: Оx  ne  red Ox  pХ  Ох(Х) p red  pХ  red(Х) р бу ерда Х-комплекс ҳосил қилувчи лиганд. [Ox] ва [red] ни ўрнига қўйсак, ни ўрнига қўйсак: комплекс ҳосил бўлгач: (Е ўрнига Е 0  қўйилди) бу шартли (формал) оксидлаш потенциали дейилади.         К Ох Х Ох Х Ох Х С Ох 1   р р р ( )     К С Х Ох Ох 1 р          К red Х red Х red Х С red 2   р р р ( )     К С Х red red 2 р      Ох ва red Е 0 Fe  3  Fe  2  0.77 в (формал) потенциали дейилади. Эритмага F - ионлари қўшилса Е 0 Fe  3  Fe  2  0,40 в га тенг бўлиб қолади. Чунки F - ионлари Fe  3 ни комплексга [FeF 6 -3 ] боғлайди. Агар эритмага фенантролин қўшилса, у вақтда Fe  2 комплексга боғланади ва Е 0 ’  1,12 в га тенг ва H 3 PO 4 қўшилса, Е 0 ’  0,41 в бўлиб қолади. Агар эритмага CN - ионлари қўшсак, бунда янги жуфт [Fe(CN) 6 ] -3  Fe(CN) 6 ] -2 ҳосил бўлади ва Е  0,40 в га тенг бўлади. Е (Co  3  Сo  2 )  1,84 в. Эритмага CN -1 ионлари қўшилса E[Co(CN) 6 -3  E[Co(CN) 6 ] -4  0,83 в га тенг бўлиб қолади Fe  3  Fe  2 га қараганда кобальт потенциалининг кескин ўзгариши (1,84в  0.83в) кобальтнинг Fе  3  Fe  2 га қараганда кучли электроманфийлигидир. Е маълум бўлса, реакция кетадими-йўқми ва миқдори ОКСИДЛАНИШ-ҚАЙТАРИЛИШ РЕАКЦИЯЛАРИДА ТИТРЛАШ ЭГРИЛАРИ. Кислота-асосли титрлашда, аниқланаётган модда эритмасига қуйилаётган титрантнинг ҳажмига қараб эритманинг рН и ўзгарар эди. Оксидланиш-қайтарилиш методларида эса, ҳажмга қараб потециал ўзгариб боради. Титрлаш эгрилари индикатор танлаш учун жуда аҳамиятлидир. Ҳисоблашлар эквивалент нуқтада бироз мураккаблашади. Бошқа вақт Нернст тенгламаси бўйича ҳисобланади. Кислотали шароитда FeSO 4 ни KMnO 4 билан титрлашнинг эгри чизиғини ҳисоблайлик. 5Fe  2  MnO 4 -  8Н   5Fe  3  Mn  2  Н 2 О; Титрлашнинг истаган нуқтасида Fe  3  Fe  2 ва MnO 4 -  Mn  2 жуфтлари бўлади. Е нинг қийматини ҳисоблаш учун икки тенглама бор .          E Fe Fe ( ) E MnO H Mn ( )          0 77 0 058 1 1 151 0 058 5 2 3 2 4 8 2 . , lg . , lg Титрлаш давомида потенциални ҳисоблаш учун ҳар иккала тенгламадан фойдаланиш мумкин. Титрлаш вақтида биз (1) тенгламадан фойдалансак, ҳар бир титрлашдан кейин Fe  3 ва Fe  2 дан қанча қолганлигини билиш осон бўлади. 100 мл FeSO 4 эритмасига 50, 99,9 мл бир хил нормаллик KMnО 4 эритмасидан 50 мл қўшсак Бизни асосан эквивалент нуқтага яқин қолганда KMnO 4 нинг 0,1 мл етишмай қолган ва 0,1 мл ортиб кетган нуқталар қизиқтиради. 100,1 мл КMnO 4 қуйилганда 100 мл Fe  2 билан реакцияга киришиб, 0,1 мл ортиб қилади, яъни [MnO 4 - ]:[Mn  2 ]  0,1 : 100E   0 77 0 058 1 50 50 0 77 . , lg . = в E   0 77 0 058 1 99 9 0 1 0 944 . , lg . . . = в   E H    1 51 0 058 5 0 1 100 8 . , lg . Эритмада [H  ] ионлари концентрацияси 1 г.ион  л деб олсак, бўлади. Потенциал сакрамаси 1,475 - 0,944  0,531 в га тенг бўлади. Энди эквивалент нуқтада Е нинг қийматини ҳисоблаш учун (1) ва (2) тенгламаларнинг коэффициентларини тенглаймиз:‰ E 475. 1 10 lg 5 059, 0 51. 1 3                   ) ( Mn Fe MnO Fe E Mn MnO E E Fe Fe 3 lg 059. 0 51. 1 5 77. 0 6 lg 059. 0 51. 1 5 5 lg 059. 0 77. 0 2 2 4 3 2 4 2 3                  Реакция тенгламаси 5Fe  2  MnO 4 -  8H   5Fe  3  Mn  2  4H 2 O дан кўринадики, эквивалент нуқтада ҳар бир MnO 4 - ионига 5Fe  2 тўғри келмоқда Тенглама (4) ни тенглама (5) га бўлсак. бўлади. Ig1  0 бўлганлиги учун (3) тенгламадан Демак, оксидловчи ва қайтарувчи жуфтларнинг потенциаллари Е 0 Ox ва Е 0 red , уларнинг коэффициентларини &#34;а&#34; ва &#34;b&#34; десак, эквивалент нуқтада        Fe MnO ( ) Fe Mn ( )       2 4 3 2 5 4 5 5                 Fe Fe Mn MnO Fe Fe Mn MnO           3 2 2 4 3 2 2 4 1 ва = 6 0 77 5 1 51 0 77 5 1 51 6 1 387 E E в        . . . . . E bE aE a b Ox red    0 0 0,1 н FeSO 4 ни 0,1 н NH 4 VO 3 билан титрлаш. 0,1 н FeSO 4 эритмасини 0,1 н NH 4 VO 3 билан титрлаймиз. Ҳар икки эритманинг ҳажми 100 мл деб олайлик. Титрлаш сакрамаси 1,08 - 0,89  0.19 в Демак, бу мисолда потенциали (0,89 - 1,08) оралиқда ўзгарадиган индикаторлар олиш керак экан. Fe  2  V  5   Fe  3  V  4 қўшилган VO 3 - Системанинг потенциалини аниқловчи ионлар концентрацияси нисбати E 0 [Fe  3 ]  [Fe  2 ]  0,01  100  10 -4 0,77  0,059lg10 -4 0,53 1 [Fe  3 ]  [Fe  2 ]  1  100  10 -2 0,77  0,059lg10 -2 0,65 9 9:91  10 -1 0,77  0,059lg10 -1 0,71 50 50:50  1 0,77  0,059lg1 0,77 91 91:9  10 0,77  0.059lg10 0,83 99 99:1  100 0,77  0.059lg10 2 0,89 100 [Fe  3 ]  [Fe  2 ]  [V  5 ]  [V  4 ] 0,99 101 [V  5 ]  [V  4 ]  1:100 1,2  0,059lg10 -2 1,08 2-расм. Ҳар хил системаларнинг титрлаш сакрамалари Система Титрлаш сакрамаси А-0,1 н Fe  2  MnO 4 - B-0.1 н Fe  2  VO 3 - A. 1.47-0.94  0.53 в B. 1.08-0.89  0.19 в Потенциаллар фарқи қанча катта бўлса, титрлаш сакрамаси ҳам шунча катта бўлади. Оксидланиш-қайтарилиш методларида индикаторлар Кўпчилик оксидланиш ва қайтарилиш реакцияларида индикаторнинг потенциали эквивалент нуқтага яқин қолганда ўзгаради. Бунда ҳам индикаторнинг оксидланган шакли бир рангга, қайтарилган шакли иккинчи хил рангга эга бўлади. Одатда, потенциални эквивалент нуқтага яқин қолганда ўзгартирадиган индикаторлар ишлатилади. Кислота-асосли титрлаш методларидаги каби бир ранг иккинчи рангда 1  10 марта бўлмаса,рангларни ажратиб бўлмайди. Ind оx  ne  Ind red . Нернст тенгламасига асосан, Демак, индикаторнинг ранг ўзгартириш соҳаси Оксидланиш қайтарилиш методларида қўлланадиган индикаторлар кўп эмас. Энг кўп ишлатиладиган индикатор дифениламин ва унинг ҳосилалари- фенилантранил кислота, дифениламиносульфон кислота ва бошқалар. Агар титрант тўқ рангли бўлса, индикаторсиз титрлаш ҳам мумкин. Масалан, перманганатометрияда ортиқча қўшилган бир томчи KMnO 4 эритмани қизил-гунафша рангга бўяйди. Титрант сифатида I 2 ишлатилса ҳам индикатор керакмас. Иодометрияда моддаларни аниқланаётган вақтда махсус индикатор-крахмал ишлатилади. Крахмал йод билан тўқ кўк рангли бирикма ҳосил қилади. Индикатор қайтар ва қайтмас бўлади. Индикатор Қайтарилган шакли Оксидланган шакли Е рт , в Шарти Дифениламин рангсиз гунафша 0,76 суюлтирилган кислота Эриоглюцин А сарғиш кўк қизил 0,98 0.5 М H 2 SO 4 Д ифениламиносульфо н кислота рангсиз қизғ Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларининг баъзи бир хусусиятлари . Реакцияларнинг бориш тезлиги ҳар хил бўлади. Баъзилари соатлаб борса, баъзилари секунднинг бўлаклари ичида боради. Оксидлаш потенциаллари деярли бир хил бўлган К 2 Сr 2 О 7 билан КВrО 3 ни олсак, биринчиси Fe  2 ни тезлик билан, иккинчиси эса жуда секин оксидлайди. Ҳароратни ошириш билан реакцияни тезлатиш мумкин. Кўпчилик ҳолларда ҳароратнинг 10 0 С га ортиши реакция тезлигини 2-З марта орттириб юборади. Лекин учувчан моддалар билан реакция бажараётганда (масалан,I 2 ) қиздириш мумкин эмас, чунки бир қисми учиб кетади. Реакция тезлиги катализатор ёрдамида оширилади. Масалан, оксалат кислотани KMnO 4 билан оксидлаганда, дастлаб реакция секин боради. Озгина KMnO 4 реакцияга кириб, Mn  2 га қайтарилгач, Mn  2 катализаторлик қи Оксидиметрияда туташ реакциялар Баъзан асосий реакция билан биргаликда қўшимча реакция ҳам кетади. Масалан, вино кислотаси К 2 Cr 2 O 7 , билан оксидланмайди, Í 3 AsO 3 билан эса оксидланади. Агар ҳар икки кислота аралашмада бўлса, вино кислота ҳам оксидланиб кетади. 5Fe  2  MnO 4 -  8H   5Fe  3  Mn  2  4H 2 O реакциясида Н 2 SO 4 эмас, HCI кислота олинса, KMnO 4 кўп сарф бўлади ва хато натижа олинади. KMnO 4 эритмада HCI бўлса, CI - ни оксидламайди. Fe  2 ион иштирокида 10CI -  2MnO 4 -  16H   2Mn  2  5CI 2  8H 2 O реакция ҳам қўшилиб кетади. Ўзи кетмайдиган лекин, бошқа реакциянинг таъсирида тезлашиб кетадиган реакцияларга туташ реакциялар дейилади. Бу реакциянинг бормаслиги учун эритмага Циммерман-Рейнгард аралашмаси қўшиш керак. Туташ реакцияларнинг кетиши қандайдир ор 2Fe  2  Fe  5  3Fe  3 ва шу вақтда эритмада Cl - бўлса, Fe  5  2CI -  Fe  3  CI 2 реакция ҳам кетади деб фараз қилинади. А модда билан С модда ўртасида реакция кетмайди. А билан В АВ моддани ҳосил қилади ва А билан С модда ўртасидаги реакцияни ҳам тезлаштиради. Бунда, А - актор, С - акцептор, В - индуктор деб аталади. Туташ реакция -айни шароитда деярли кетмайдиган, лекин бошқа реакциянинг таъсирида тезлашиб кетадиган реакция. Саволлар 1. Реакциянинг тезлиги қандай омилларга боғлиқ? 2. Бу методларда қандай индикаторлар қўлланилади? Қандай индикаторларни биласиз? 3. Оксидланиш-қайтарилиш методларининг ўзига хос қандай хусусиятлари бор? Мисоллар билан айтиб беринг. 4. Қандай реакцияларга туташ реакциялар дейилади? Улар қандай содир бўлади? 5. Кимёвий индукция деб нимага айтилади? 6. Рейнгард-Циммерман аралашмаси нима учун ишлатилади ва унинг таркиби қандай? 7. Туташ реакцияларда актор, акцептор ва индуктор деган тушунчаларни изоҳлаб беринг. 8. Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларининг эгри чизиқлари нима учун керак? 9. Титрлаш сакрамасининг катта ёки кичик бўлиши қандай омилларга боғлиқ? 10. Оксидланиш-қайтарилиш методларида ташқи индикаторсиз титрлаш мумкинми?
Купить