1 Аналитикалық химия пәні, мақсаты, міндеті. Аналитикалық қызмет. Анализ әдісініңжіктелуі
жүктеу/скачать 4.71 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Қышқылды-негізді титрлеу әдісінің индикаторлары.
| Қышқыл-негіздік индикаторлар
Ең алғашқы рет Р.Бойль индикатор ретінде өсімдіктен алынған тұнбаларды қолданды. Қазіргі уақытта табиғи индикаторлар қолданылмайды, өйткені олар әртүрлі заттардың қоспасы болып табылады. Сондықтан, табиғи индикаторлардың түс ауысуы анық көрінбейді. Қазіргі индикаторлар химиялық жолмен синтезделген, молекулаларында бірнеше функционалды топтары бар ароматты қатардағы жеке органикалық қосылыстар болып табылады. Қышқылды-негізді титрлеу әдісінің индикаторлары. Бейтараптану реакциялары жүрген кезде сырттан қарағанда көзбен көрінетін өзгерістер байқалмайды. Сондықтан, эквиваленттік нүктені көру үшін тиісті индикаторлар қолданады. Олар ерітіндінің рН мәні өзгеруіне қарай түсін өзгертеді, сондықтан оларды рН индикаторлар дейді. рН индикатор дегеніміз – ерітіндідегі иондардың концентрациясына байланысты өз түстерін өзгертетін заттарды айтады. Бұндай қасиетке ие көптеген заттар белгілі, бірақ олардың барлығы да индикатор ретінде қолданыла алмайды. Индикатор ретінде қолданылатын заттар мына талаптарға сай болуы керек: 1. Индикатор түрлері рН-қа сәйкес, бір-бірінен өте айырмашылықта болуы тиіс, әсіресе ауысқан кезде. 2. рН аз ғана интервалында индикатордың түсі өзгеруі шарт 3. Индикатордың түсі айқын көрінуі керек. 4. Индикатордың сезімталдылығы өте жоғары болуы қажет. 5. Индикатор қолданылған кезде, ол негізгі реакция нәтижесіне ешқандай да әсер етпеуі керек. 6. Түстің өзгеруі қайтымды болуы керек. Индикаторлардың түсінің өзгеруінің физика-химиялық процесінің механизмі ХІХ ғасырдың соңына дейін белгісіз болып келген. 1894ж. В.Оствальд индикаторлардың иондық теориясын, электролиттердің диссоциациялану теорисына негіздеп ұсынған. Бұл теория бойынша – диссоциацияланған күйі мен диссоциацияланбаған күйінің түсі әр түрлі болатын әлсіз органикалық қышқылдар (немесе әлсіз негіздер) ретінде қарастырған. Мысалы: лакмус, иондалмаған молекуласы – қызыл, ал анионы – көк түсті болады. НInd ↔ H+ + Ind- қызыл көк Бейтарап ерітіндіде ол сия көк (фиолетовый), иондалған кезде Н+ көбейді де, сол жаққа қарай ығысып, ерітінді қызылданады. Ал ОН- қосылғанда оң жаққа қарай ығысып ерітінді көкшілденеді (синеет). Сондықтан лакмустың 2 түрлі түсі болғандықтан 2 түсті деп атайды. Сонымен қатар түссіз индикаторлар бар. Ол – фенолфталеин. Протон қосып алатын қасиеті бар индикаторларды негіздік индикатордейді де, оларды ІndOH деп белгілейді. Мұндай индикаторлар былайша диссоциацияланады: IndOH + H+ ↔ Ind+ + H2O Мұндағы: Ind+ - индикатор катионы. Протон беретін қасиеті бар индикарларды қышқылдық индикатор дейді де, HІnd деп белгілейді. Мұндай индикаторлар мына схемамен диссоциацияланыды: HІnd ↔ H+ + Ind- қыш түрі негіздік түрі Мысалы: егер лакмусты алсақ, диссоциацияланбаған молекулаларының судағы ерітіндісі қызыл түсті, ал аниондары – көк түсті болады. Бұл қосылыстың диисоциациялану реакциясының сызбанұсқамен көрсетуге болады: HІnd ↔ H+ + Ind- қызыл көк яғни, лакмус молекулалары бұл жағдайда протондар доноры ролін атқарып тұр, ал ерітіндіге 1-2 тамшы NaOH қосса, онда ОН- -иондары Н+ -иондарымен қосылып су молекуласын түзеді. Сондықтан тепе-теңдік солға ығысып, ерітінді түсі Ind- -иондарының пайда болуынан көк түске айналады. 1-2 тамшы НСІ қосқанда тепе-теңдік HІnd түзілу жағына ығысады, сөйтіп ерітінді түсі қызыл түсті болады. Бейтарап реакцияларда HІnd және Ind- молекулалары мен иондары эквиваленттік шамада болады да ерітінді түсі күлгін түсті болады. Индикаторлардың иондық теориясы олардың түсінің өзгеру механизмінің ерітіндіге түсетін Н+ және ОН- -иондарына байланысты екенін айқын түсіндіреді. Мөлшерлік жағынан да мағлұмат бере алады. Иондық теория индикаторлардың түсінің өзгеруіне органикалық заттардың құрылысының әсерін толық түсіндіре алмайды. Сол үшін индикаторлардың хромофорлы теориясы ұсынылды. Индикаторлардың түрі өзгеруі, молекуладағы ерекше атом-группаларымен байланыстырады (негізінде қос байланыс), олар оларды хромоформалардеп атайды. Мысалы: О = N→ HO – N → ауысады, ал - N = N - → = N – NH – бір структурадан екіншіге ауысқан кезде түр өзгерісі пайда болады. Сонымен қатар түр өзгерісіне ауксохром деп аталатын молекуладағы группалар да әсер етеді. Хромоформалардың түсі өзгеруін күшейтеді. Ауксохромдарға мыналар жатады: - OH; - NH2; - OCH3 және т.с.с. Индикаторлардың түрі өзгеруі хромофорлар теориясына сәйкес ол изомерлердің айналуынан пайда болады немесе молекулалардың бір-бірімен орын алмасуынан болады. Мұндай индикаторлардың изомер түрлерінің айналуы кері қайта жүретін процесс – оны таутамерия деп атайды, ал соларға сәйкес изомерлерді – таутамерлер дейді. Ерітіндіні қышқылдандырғанда тепе-теңдік сол жаққа жылжиды, ерітінді түссізденеді. Осы 2 теория негізінде индикаторлардың ионды –хромофорлы теориясы жасалынды. Сонымен қатар басқа да индикатор теориялары бар, координационды-иондық, хинофенолятты және т.б. Индикатор көрсеткішіне мынандай факторлар әсер етеді: а) температура. Температураның өзгерісімен индикатордың иондық константасының шамасын өзгертеді және сондықтан ауысу аралығы (негізінен азаяды) өзгереді. ә) ерітіндіде органикалық ерітінділер қатысқанда, мұның да әсері температурадағыдай болады. б) индикатордың өзінің саны. Индикатордың үлкен шамасы қосылғанда төмендегідей кері әсер еті мүмкін: 1) өте интенсивті түр өзгерісі 2) титрантың біраз шамасы индикатордың өзін тирлеуге кетеді, себебі индикатордың өзі қышқыл немесе негіз болып келеді. жүктеу/скачать 4.71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|