Тотығу-тотықсыздану реакцияларын құрастыру және
теңестіру
Тотығу-тотықсыздану реакцияларын теңестңрудің екі тәсілі бар, электронды баланс жене ионды-электронды тәсілдері. Екі тәсілдің де негізі бірдей: ол - тотығу-тотықсыздану процесінде тотықсыздандырғыш берген электрон-дардың саны тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болуы шарт.Ең әуелі электронды баланс тәсілі бойынша мынадай реакцияны теңестіріп көрейік.
Na2SО3+KMnО4+H2SО4 → Na2SО4 + MnSО4 + K2SО4 + H2О
Реакция кезінде тотығу дәрежсі өзгеретін элементтерді тауып, олардың үстіне жазамыз:
+4 +7 +6 +2
Na2SО3 + KMnО4+H2SО4 → Na2SО4 + MnSО4 + K2SО4 + H2О
тотықсыздан- тотықтырғыш
дырғыш
S+4 - 2е = S+6
Мn+7 + 5е = Мn+2
Тотығу және тотықсыздану процесіне қатысушы заттардың коэффициенттері электрондык баланс тәсілінің шарты бойынша тотықсыздандырғыш берген, тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болады:
5 S+4 - 2е = S+6
2 Мn+7 + 5е = Мn+2
Қысқартылған теңдеуден соң, реакцияның молекулярлық теңдеуін жазамыз.
5Na2SО3 + 2KMnО4 + 3H2SО4 → 5Na2SО4 + 2MnSО4 + K2SО4 + 3H2О
Осы келтірілген реакцияның теңдеуін енді ионды-электронды тәсіл бойынша қайта теңестіріп көрейік. Ол үшін реакцияға қатысатын, яғни тотығып, тотықсызданатын не байланысатын бөлшектерді ғана қалдырып, реакцияның иондык теңдеуін жазайық:
SО32- + MnО4- + Н+ → SО42- +Мn2+ + Н2О
Тотығу және тотықсыздану реакцияларының жартылай иондық теңдеулері түрінде жазамыз:
5 SО32- + Н2О -2е = SО42- + 2Н+
2 MnО4- + 8Н+ + 5е = Mn2+ + 4Н2О
Соңғы теңдеуде MnО4- анионындағы 4 оттек атомын байланыстыру үшін 8Н+ керектігін бірдей ecкерiп жазамыз. Табылған коэффиценттерге теңдеулердің оң жағы мен сол жағын көбейтіп қоссақ, иондық теңдеудің теңескен түpi шығады:
5Na2SО3 + 2KMnО4 + 3H2SО4 → 5Na2SО4 + 2MnSО4 + K2SО4 + 3H2О
Перманганатометрия және иодометрия
Клиникалық, санитарлы-гигиеналық және соттық сараптау тәжірибелерінде, сол сияқты фармпрепараттарды тексеру істерінде мынадай әдістер жиі қолданылады.
Перманганатометрия әдісі тотықсыздандырғыштардың ионымен тотығуына негізделген. Тотығу процесін қышқылдық және сілтілік (немесе бейтарап) ортада жүргізуге болады.
Қышқылдық ортада -ионына дейін тотықсызданады. Мысалы, - иондарымен әрекеттесу реакциясы мына теңдеу бойынша жүреді:
+
Сол себепті
М(
Сілтілік немесе бейтарап ортада Mn(VII) тотықсызданғанда, түзіледі:
Сондықтан:
М(
Калий перманганатымен титрлегенде, әсіресе қышқылдық ортада индикатор қолданылмайды. ионының қызғылт-күлгін бояуы оның түссіз - ионына дейін тотықсыздануы нәтижесінде жойылмайтындығы белгілі. Тотықсыздандырғыш толығымен тотыққан, перманганаттың артық бір тамшысынан ерітінді ашық күрең түске боялады.
тің титрлегенде ерітіндісін дайындау мүмкін емес, сол себепті оның титрі басқа стандартты ерітінді ( т.б.) бойынша анықталады. Олардың арасында жүретін реакцияны былай көрсетуге болады:
+
C( )=
Перманганотометрия әдісі кальцийді, марганецті (II), темірді (II), сутегі пероксидін және нитриттерді анытау үшін, ал медициналық анализдерде сутегі пероксиді мен магнийдің, лактат пен кальций глюконатының және басқа фармпрепараттардың сапасын бақылау үшін қолданылады.
Иодометриялық әдіс пен иондарының арасында жүретін тотығу-тотықсыздану процестеріне негізделген:
Иодометрия әдісін тотықсыздандырғыштарды ерітіндісімен тотықтыру және тотықсыздандырғыштарды иондарымен тотықсыздандыру үшін қолдануға болады.
Тотықсыздандырғыштарды анықтауға, мысалы, тиосульфат-иондарды титрлеу жатады.
-2 1
1
Көптеген реакциялар осыедай мысалдарға жатады:
+
+ …..т.б.
Иодометриялық анықтауларды да индикаторсыз жүргізуге болар еді, бірақ титрлеу соңында иодтың бояуы өте солғын болатын болғандықтан, эквиваленттік нүктені анытау қиын, сол себепті иодқа сезімтал ерітінді ретінде крахмалды қолданған өте қолайлы.
Тотықтырғыштарды анықтаудың өзіндік ерекшеліктері бар, себебі иондарының ерітіндісімен титрлегенде, эквиваленттік нүктені анықтау мүмкін емесғ сондықтан жанама әдіс – орын басу әдісі қолданылады. Бұл әдістің жалпы жобасын былай көрсетуге болады:
Қышқыл +KJ (артық мөлшерде) +анықталатын тотықтырғыш
(иодты натрий тиосульфатымен титрлеу.)
Мысал ретінде мынадай теңдеулерді келтіруге болады:
+
Иодометриялық әдісті сол сияқты қышқылды анықтау үшін де пайдалануға болады:
+
ерітіндісінің титрі натрий тиосульфаты, ал оның титрі калий бихроматы бойынша анықталады.
Иодометрия әдісін пайдаланып, әктегі белсенді хлорды, мысты, натрий арсенитіндегі мышьякты, сульфиттерді анықтауға болады.
As +
Иодометрия әдісі медициналық тәжірибеде несептегі, қан плазмасындағы, он екі елі ішек сұйығындағы диастаза ферментін анықтау үшін, сол сияқты көптеген фармпрепараттарға (сульфаниламидті, мышьякты, антипирин, анальгин, витаминдер, пенициллин және т.б.) анализ жасау үшін қолданылады.
Достарыңызбен бөлісу: |