Титреметриялық анализ

1)Титреметриялық анализдің мә ні мен ерекшеліктері.

Титреметриялық анализдің гравиметриялық анализбен салыстырғ анда келесі артық шылық тары бар: орындау жылдамдығ ы, операциялардың салыстырмалы қ арапайымдылығ ы, алынатын нә тижелердің нақ тылығ ы.Титриметриялық анализ ең жиі қ олданылатын ә дістерге жатады.

Бұ л ә дістің мә ні мына мысалмен анық талады: екі ерітінді берілді-бірінші тұ з қ ышқ ылдың ерітіндісі, екінші натрий гидроксидінің ерітіндісі.Біріншінің концентрациясы белгілі, яғ ни 1 мл ерітіндіде 0, 03604 г тұ з қ ышқ ылы бар, ал екінші ерітіндінің концентрациясы белгісіз.Сол ерітіндінің 20 мл-де қ анша грамм натрий гидроксиді бар екендігін анық тау керек.Ол ү шін NaOH ерітіндінің 20 мл-н колбағ а қ ұ йып, 2-3 тамшы индикатор қ осады да бюреткадан тамшылатып тұ з қ ышқ ыл ерітіндісін қ осады.Бұ л процесті колбадағ ы ерітіндінің тү сі ө згергенше жү ргізеді, яғ ни титрлеу титрлеу деп аталады.Мысалғ а, титрлеуге 20, 70 мл HCL ерітіндісі жұ мсалады.Реакция келесі тең деу бойынша ө теді.

HCL+NaOH NaCl+H₂O

Эквивалент заң ы бойынша:

Сонымен концентрация белгісіз кө лемі белгілі ерітіндіге концентрациясы белгілі ерітіндіні қ осу процесін-титрлеу деп атаймыз.

Титриметриялық анық тау реакциялары келесі талаптарды қ анағ аттандыру қ ажет:

1)реакцияның аяқ талу моменті эквивалент нү ктесі нақ ты анық талу қ ажет.

2)титриметриялық реакцияның тұ рақ тысы жоғ ары, ал кері реакцияның константасы тө мен болу керек.

3)аналитикалық реакцияның жылдамдығ ы жоғ ары болу қ ажет.

4)титрлеу барысында қ осымша реакциялар жү рмеу керек.

5)эквивалент нү ктесін анық тауғ а кедергі жасайтын заттар болмау қ ажет.

2)Титреметриялық анализдің ә дістері.

Бұ л ә дістер 4 топқ ка бө лінеді:

1)қ ышқ ылдық -негіздік(бейтараптану)ә дістердің негізінде келесі реакциялар жатады:

Қ ышқ ылдық -негіздік титрлеу барысында эквивалент нү ктесі индикатордың кө мегімен анық талады, яғ ни ортаның реакциясына (рн шамасына) байланысты ерітіндінің тү сі ө згереді.Бұ л ә дістермен қ ышқ ылдардың, сілтілердің жә не сулы ерітінділерде гидролизденетің тұ здардың концентрациялары анық талады.

2) Тотығ у- тотық сыздану (редоксометрия) ә дістердің негізінде тотығ у-тотық сыздану реакциялары жатады.Бұ л топқ а келесі ә дістерді жатқ ызуғ а болады:

а)перманганатометрия-жұ мысшы ерітінді тотық тырғ ыш;

б)иодометрия, тотық тандырғ ыш ретінде , ал тотық сыздандырғ ыш ретінде J қ олданылады.

в)хроматометрия-тотық тырғ ыш ретінде калий дихроматтың жұ мысшы ерітіндісі

пайдаланылады.

г)броматометрия-жұ мысшы ерітінді ретінде тотық тырғ ыш калий броматы .

д)ванадатометрия-жұ мысшы ерітінді ретінде амоний ванадаты қ олданылады

е)цереметрия-тотық тырғ ыш пен жұ мысшы ерітінді болып церийдің Ce(Iv)-қ осылыстары табылады.

3)Тұ ндыру ә дістердің негізінде алмасу реакциялары жатады.

Бұ л реакциялардың нә тижесінде анық талатын элемент(ион)тұ нбағ а ауысады.Эквивалент нү ктесін ә ртү рлі ә дістермен анық тайды.Жұ мысшы ерітінді ретінде қ олданылатын реагентке байланысты ә рбә р ә дістің ө зінің аты болады.Егер кү міс нитратың пайдаланса , аргентометрия деп аталады, егер амоний роданидің -роданометрия,

ал сынап(I) тұ здардың ерітінділерін-меркурометрия деп атайды.

4)Комплекс тү зу ә дістері аз диссоциаланатың комплексты иондарды тү зуге қ абілеті бар катиондар мен аниондарды анық тауғ а мү мкіндік береді.

Ерекше кө ң ілді сандық анализде кең інен қ олданылатын комплексондарғ а аударады.Мысалы комплексон (III трилон Б)

Титрлеуді ә ртү рлі ә дістермен ө ткізуге болады: (а) тура титрлеу ә дісімен, мында анық талатын ионды реагент ерітіндісімен титрлейді немесе керісінше;

б)кері титрлеу ә дісімен, мында анализденетің ерітіндіге реагенттің артық мө лшерін қ осып, сол артық мө лшерді басқ а реагентпен титрлейді.

Бұ л тә сілді титриметриялық анализдің ә ртү рлі ә дістерде қ олданады, Мысалы роданометрияда.

в)Орын басу ә діспен.Бұ л ә дісті мынандай жағ дайларда қ олданады:

Егер анық талатын ион жұ мысшы ерітіндімен тікелей ә рекеттеспесе немесе индикатормен реакцияғ а тү спесе.Мысалы: иодометрия ә дісімен тотық тырғ ыштарды анық тау.

3)Титриметриялық анализдегі ерітінділердің концентрацияларын бейнелеу.

Ерітіндінің 1 мл кө леміндегі еріген заттың граммен ө лшенген мө лшері титр деп аталады, Мысалы Т(HCL)=0, 03604 г/мл

Мысалы: 13, 25 г натрий карбонатын кө лемі 200мл ө лшегіш колбағ а орналастырып, нақ ты дең дейге дейін дистелденген су қ осып ерітсек, онда пайда болғ ан ерітіндінің титрі тең болады:

Бұ л есепті кері бағ ыттада шығ аруғ а болады.

Титрі 0, 06625 г/мл 200л натрий корбанат ерітіндідегі еріген заттың массасын есептеу керек.

м=TV=0.06625*200=13.25г ерітіндінің концентрация бейнелеу ә дістері ә ртү рлі.Титреметриялық анализі барыснда концентрация нормальділік арқ ылы бейнеленген ерітінділерді пайдаланады.Нормальдік дегеніміз 1л ерітіндідегі еріген заттың г-эквивалент саны.

Мысалы, 1л 0, 1 н кү кірт қ ышқ ыл ерітіндісінде 0, 1г эквивалент

Нормальділік пен грамм -эквивалент деген тү сініктер титреметриялық анализдің негізі болып табылады.

Заттың -грамм эквиваленті денегіміз берілген химиялық реакцияда 0, 5 моль-ге немесе сутектің 1 г ионғ а эквивалентті мө лшер.Мысалы, тұ з қ ышқ ылдың 1 моль-і ионымен қ осылып су тү зетін ионның 1г ионғ а эквивалентті.

Осыдан тұ з қ ышқ ылдың грамм-эквиваленті 36, 46г-ғ а тең болады.

Қ ышқ ылдардың, негіздердің жә не тұ здардың грамм-эквиваленттері сол қ осылыстар арқ ылы қ атысатын реакциялардың тең деулері бойынша анық талады.Мысалы:

э-грамм-эквивалент

м-молярлық масса

n-реакцияғ а қ атысатың сурек атомдарының саны.

Фосфор қ ышқ ылдың грамм -эквиваленті

Ал мына тең деу бойынша жү ретін реакциясы ү шін:

кө п негізді қ ышқ ылдардың грамм-эквиваленті сутек иондарымен ә рекеттесетін иондарының сонымен анық талады, мысалы:

Тотығ у-тотық сыздану реакциялар ү шін заттың грамм-эквивалентін есептегенде молекулалық массаны беріп жіберген немесе қ осып алғ ан электрондардың санына бө лу керек, яғ ни

M-молекулалық масса

n-электрондардың саны

Мысалы,

немесе тотық тырғ ыш, сондық тан схема былай жазылады:

4)Жұ мысшы титрленген ерітінділерді дайындау

Концентрациясы нақ ты белгілі ерітінділерді ә ртү рлі титрленген деп атаймыз.Титрленген ерітінділерді ә ртү рлі ә дістермен дайындауғ а болады.

Берілген заттың нақ ты ө лшенген мө лшерін колбағ а салып, нақ ты дең гейге дейін дистілденген су қ ұ йып, араластырады.Пайда болғ ан ерітіндінің титрін формула бойынша есептелінеді

Бұ л ә діспен дайындалғ ан ерітінді стандартты деп аталады.Бірақ мұ ндай ерітінділерді дайындау ү шін барлық заттарды қ олдануғ а болмайды.Мысалы, калий гидроксидін жә не хлорсутекті пайдалануғ а болмайды, себебі калий гидроксиді ауадағ ы кө мір қ ышқ ыл газын мен сулы бумен ә рекеттеседі, ал хлорсутек ұ шып кетеді, сондық тан нақ ты ө лшенген мө лшерді алу жә не ерітіндіні дайындау барысында олардың концентрациялары ө згеріп отырады.

Титрі белгілі ерітінділерді дайындау ү шін қ олданылатын заттар бастапқ ы немесе стандартты деп аталады.Олардың алдында келесі талаптар қ ойылады: заттар таза болу қ ажет, олардың қ ұ рамы формулағ а сә йкес келу керек, тұ рақ ты болу керек жә не заттардың грамм-эквивалент шамасы неғ ұ рлым жоғ ары болса, соғ ұ рлым ерітінділердің концентрациясы нақ тылығ ы жоғ ары болады.Мұ ндай заттарғ а натрийдің тетрабораты , натрийдің карбонаты , қ ымыздық қ ышқ ыл , нарийдің оксалаты , янтарь қ ышқ ылы , калий хлориді , натрий хлориді , калийдің дихроматы жә не т.б жатады.

Бастапқ ы заттардың титрленген ерітінділерді дайындағ анда заттың нақ ты ө лшенген мө лшерін келесі формуламен есептейді:

Титрә титрлеу процестің нә тижесінде анық талатын ерітінділер титрі анық талғ ан деп аталады.Мысалы, кү кірт қ ышқ ыл ерітіндінің титрі натрийдің тетрабораты бойынша анық талады, ал сілті ерітіндісінің концентрациясын-қ ымыздық қ ышқ ыл бойынша.

Жұ мысшы ерітінділердің титрін жанама жолымен да анық тауғ а болады.,, Фиксаналды'' басқ аша стандарт-титр деп атайды.