кесте - Кейбір индикаторлардың түрлері

Әр индикатор үшін оның түсі айқын өзгеретін рН мәнін табуға болады, ол титрлеу көрсеткіші рТ деп аталады.

1. 
   Титриметриялық анализде концентрациясын анықтауға керекті ерітінді қалай аталады?
   

1. 
   Жұмыс
   
2. 
   Зерттелетін
   
3. 
   қалыптастыратын
   
4. 
   Стандартты
   
5. 
   титрленген
   

1. 
   Жұмыс
   
2. 
   Зерттелетін
   
3. 
   қалыптастыратын
   
4. 
   Титрленген
   

1. 
   Жұмыс
   
2. 
   Зерттелетін
   
3. 
   қалыптастыратын
   
4. 
   Стандартты
   
5. 
   Титрленген
   

1. 
   кері титрлеу
   
2. 
   жанама титрлеу
   
3. 
   кондуктометриялық титрлеу
   
4. 
   потенциометриялық титрлеу
   

1. 
   Тура титрлеу
   
2. 
   Кері титрлеу
   
3. 
   Жанама титрлеу
   
4. 
   Кондуктометрлік титрлеу
   
5. 
   Потенциометриялық титрлеу
   

1. 
   Тура титрлеу
   
2. 
   Кері титрлеу
   
3. 
   Кондуктометриялық титрлеу
   
4. 
   Потенциометриялық титрлеу
   

1. 
   бейтараптану әдiсi
   
2. 
   оксидиметрия
   
3. 
   тұндыру әдiсi
   
4. 
   комплексонометрия
   
5. 
   фотометрия
   

8. 
   Титриметриялық анализде тотығу-тотықсыздану реакциясын пайдаланатын әдіс қалай аталады
   

1. 
   Бейтараптану әдісі
   
2. 
   Оксидиметрия
   
3. 
   Тұндыру әдісі
   
4. 
   Комплексонометрия
   
5. 
   фотометрия
   

9. 
   Титриметриялық анализде тұнба түзу реакциясын пайдаланатын әдіс қалай аталады
   

1. 
   Бейтараптану әдісі
   
2. 
   Оксидиметрия
   
3. 
   Тұндыру әдісі
   
4. 
   Комплексонометрия
   
5. 
   фотометрия
   

10. 
    Титриметриялық анализде комплекс қосылыс түзу реакциясын пайдаланатын әдіс қалай аталады
    

1. 
   Бейтараптану әдісі
   
2. 
   Оксидиметрия
   
3. 
   Тұндыру әдісі
   
4. 
   Комплексонометрия
   
5. 
   фотометрия
   

11. 
    Бейтараптану әдісінде пайдаланатын реакция
    

1. 
   Бейтараптану
   
2. 
   Тотығу-тотықсыздану
   
3. 
   Алмасу
   
4. 
   Комплекс түзуші
   
5. 
   орынбасу
   

12. 
    Оксидиметрия әдісінде пайдаланатын реакция
    

1. 
   Бейтараптану
   
2. 
   Тотығу-тотықсыздану
   
3. 
   Алмасу
   
4. 
   Комплекс түзуші
   
5. 
   Орынбасу
   

13. 
    Тұндыру әдісінде пайдаланатын реакция
    

1. 
   Бейтараптану
   
2. 
   Тотығу-тотықсыздану
   
3. 
   Алмасу
   
4. 
   Комплекс түзуші
   
5. 
   Орынбасу
   

14. 
    Комплексонометрия әдiсiнде пайдаланатын реакция
    

1. 
   Бейтараптану
   
2. 
   Тотығу-тотықсыздану
   
3. 
   Алмасу
   
4. 
   Комплекс түзуші
   
5. 
   Орынбасу
   

15. 
    Зерттелетін және жұмыс ерітіндісінде эквиваленттер саны бірдей титрленетін ерітіндінің күйі қалай аталады
    

1. 
   старттың нүктесi
   
2. 
   титрлеудiң соңғы нүктесі
   
3. 
   эквивалент нүктесі
   
4. 
   Титрлеудің бастапқы нүктесі
   
5. 
   Көру нүктесі
   

Қышқылды-негіздік титрлеу әдісінде бейтараптану реакциясына негізделген барлық үрдістер жатады:

Бұл әдіс арқылы ерітіндідегі қышқыл мен негіз мөлшерін ғана емес, суда ерігенде гидролизге ұшырайтын тұздар мөлшерін де анықтауға болады.Қышқылдық-негіздік титрлеудің екі түрі болады: ацидиметрия және алкалиметрия.

Қышқылды-негіздік титрлеу әдісін қолданып, тұздардың, мысалы, Na₂CO₃, Na₂B₄O₇ , судың кермектілігін, аммоний тұздарын, органикалық қосылыстардағы азотты және т.б. анықтауға болады.

Негізгі жұмысшы ерітінділерге қышқылдардың (HCl, H₂SO₄) және сілтілердің (NaOH, KOH) ерітінділері жатады. Бірақ бұл қосылыстар стандартты заттарға қойылатын талаптарға сай келмейтіндіктен, олардың ерітінділерінің концентрациялары титрлеу әдісі немесе салмақтық жолмен анықталады.

Қышқылдардың титрін анықтау үшін стандартты ерітінді ретінде натрий тетрабораты Na₂B₄O₇∙10H₂O немесе сусыз Na₂CO₃ қолданылады.Бұл заттарды іс жүзінде қоспасыз, химиялық формуласына дәл келетін түрде алуға болады. Сілтілердің титрін анықтау үшін қымыздық (H₂C₂O₄∙2H₂O) немесе янтарь (H₂C₄Н₄O₄) қышқылдарын қолдануға болады. Екі зат қайтадан кристалдану әдісін пайдаланып, тазартылғанда, өздерінің формулаларына дәл келетін, таза түрде алынады. Янтарь қышқылының құрамында су болмайтындықтан, оны пайдаланған өте қолайлы.

Кез келген сулы ерітіндіде оның реакциясына қарамастан судың диссоциациялануына байланысты Н⁺ және ОН^- иондары болатындығы белгілі. Кез келген сулы ерітіндіде (25^оС температурада) судың иондық теңдеуі тең болады:

Температура жоғарлаған сайын К _Н2О артады.

Электролиттік диссоциация теориясы бойынша ерітінділердің қышқылдық қасиеттері Н⁺ , ал негіздік қасиеттері ОН^- иондарына байланысты болып келеді.Суда және барлық бейтарап ерітінділерде Н+ және ОН- иондарының концетрациялары тең болуы керек. Яғни

Қышқылдық ертінділерде

Сілтілік ертінділерде

[

Ортаның реакциясын сипаттау үшін Н⁺ және ОН^- - иондары шамаларының орнына олардың концентрацияларыныің теріс оңдық логарифмін пайдалануға болады. Олар сутектік (рН) және гидроксильдік (рОН) көрсеткіштер деп аталады.

бұл көрсеткіштердің қосындысы тең болады

осыдан немесе

Н⁺ және ОН^- иондарының концентрациялары мен ерітінділердің рН-ы рОН-ы арасындағы байланыс былай көрсетіледі

Бейтарап ортада

Қышықылдық ортада

Сілтілік ортада

Егер кез келген қышқылдың ертіндісі сілтімен титрленетін болса, сілтінің ОН- иондары қышқылдың Н⁺ иондарын байланыстырып, олардың концентрациясын біртіндеп төмендетеді, ал ертідінің рН –ын жоғарылатады. Белгілі бір рН мәнінде эквиваленттік нүкте орнап, сілітіні қосу тоқтатылады.

Егер кез келген сілтінің ертіндісі қышқылмен титрленетін болса, сілтінің ОН- иондары қышықылдың Н⁺ иондарымен байланысып, олардың мөлшерін жоғарылатады, ал ертіндінің рН-ын төмендетеді. Белгілі бір рН мәнінде эквиваленттік нүкте орнап, қышқылды қосу тоқтатылады.

Эквиваленттік нүктедегі рН мәні әрекеттесуші заттардың (қышқыл мен негіздің) табиғатына және олардың концентрациясына тәуелді болады.

Мысалы, күшті қышқылды күшті негізбен титрлеу мына теңдеу бойынша жүреді:

Бұл жағдайда эквиваленттік нүктеде күшті негіздің мөлшері күшті қышқылдың мөлшеріне эквивалентті, яғни бұл кезде ерітіндіде қышқылдың немесе сілтінің артық мөлшерінсіз тек қана орта тұз болады. Ол гидролизденбейді, сол себепті эквиваленттік нүктеде рН=7. Егер күшті қышқылдың орнына әлсіз қышқыл алатын болсақ, мынадай реакция жүреді:

Эквиваленттік нүктеде гидролизденетін тұз түзіледі. Оның гидролизі мына теңдеу бойынша жүреді:

ОН^- -иондарының артық мөлшері сілтілік ортаны туындатады, сол себепті титрлеу процесі рН › 7 болғанда аяқталады, яғни эквиваленттік нүкте рН › 7 ортада орнайды.

Әлсіз негіздің күшті қышқылмен титрлену теңдеуі мынадай болады:

Түзілген тұздың гидролизі былай жүреді:

H⁺ - иондарының артық мөлшері қышқылдық ортаны көрсетеді, сол себепті титрлеуді рН › 7 болғанда аяқтау керек, яғни эквиваленттік нүкте рН ‹ 7 ортада орнайды.

Осыдан мынадай қорытынды жасауға болады: нейтралдану әдісінде титрлеу соңы әртүрлі рН шамасында орнауы мүмкін, ол өзара әрекеттесетін қышқыл мен негіздің табиғатына байланысты болады.

8.1. Нейтралдану әдісінің индикаторлары. Олардың құрамы, қасиеттері, көрсеткіштері

Қышқылды – негіздік титрлеу әдісінде эквиваленттік нүктені анықтау үшін рН-тың өзгеруіне қарай түсін өзгертетін заттар қолданылыды. Олардың қышқылды – негіздік индикаторлар деп атайды. Әрбір индикатордың түсі рН мәндерінің белгілі бір шегінде өзгереді және ол индикатордың қасиеттеріне тәуелді, ал әрекеттесуші екі заттың табиғатына байланысты болмайды.

Титрлеу үшін пайдаланылатын индикаторды дұрыс таңдай білу маңызды болып есептеледі. Қажетті индикаторды 1894 ж. Оствальд ұсынған индикаторлар теориясына сүйеніп, анықтауға болады.

Бұл теория бойынша, қышқылды – негіздік индикаторлар диссоциацияланған және диссоциацияланбаған бөліктері әр түрлі түстерге боялатын әлсіз органикалық қышқылдарға немесе негіздерге жатады. Кез – келген қышқылдық индикаторды НInd, ал оның анионын Ind^- деп белгілеуге болады. Диссоциациясы былай жүреді:

Егер осындай ерітіндіге қышқыл құйылатын болса, тепе-теңдік солға қарай ығысып, ерітінді диссоциацияланбаған молекуланың түсіне боялады.

Егер қарама – қарсы сілті құйылса, тепе-теңдік оң жаққа қарай ығысады, яғни ерітінді Ind^- - иондарының түсіне боялады:

Егер индикатордың екі түрі де (НInd және Ind) боялған болса, ол екі түсте деп аталады. Мысалы: метилоранж, лакмус және басқалары.

Сол сияқты бір түрі боялған, ал екіншісі түссіз болып келетін бір түсті индикаторлар да кездеседі. Мысалы: фенолфталеин және т.б.

Негіздік индикаторлардың бояуының өзгерісі де тура осылай түсіндіріледі

Сілті қосқанда ерітіндінің түсі IndОН бойынша аңықталады:

Қышқыл қосқанда ерітіндінің түсі IndОН бойынша аңықталады:

Индикаторлардың иондық теориясы индикаторлар түсінің өзгерісін түсіндіргенімен, олардың барлық қасиеттерін түсіндіре алмайды. Мысалы, органикалық қосылыстардың түсі молекуланың құрылысына байланысты болады және ертіндінің түсі молекулаішілік қайтадан топтасудың нәтижесінде өзгеруі мүмкін. Сол себепті индикаторлардың хромофорлық теориясы пайда болды. Органикалық қосылыстардың түсі хромофорлар деп аталатын ерекше атомдық топтардың (қос байланысы бар) болуымен түсіндірілуіне сәйкес теория осылай аталған. Мысалы:

Хромофорлық теорияға сәйкес индикаторлар түсінің өзгеруі индикаторлардың құрылысып өзгертетін молекулаішілік топтасудың салдарынан жүреді. Егер қайтадан топтасуда, ертідінің түсіне әсер ететін топтар пайда болса немесе жойылса, ол өзгереді. Хромофорлық теория бойынша қышықылды-негіздік индикаторлардың ертінділерінде олардың әртүрлі боялған және бір-бірімен тепе-теңдікте болатын түрлері (таутомерлері) болады.

Иондық және хромофорлық теориялар индикаторлардың ионды-хромофорлық теориясына біріктірілген. Бұл теория бойынша қышқыл индикаторлардың ертіндісінде мынадай тепе-теңдіктер тізбегі орнайды:

Олардың әрқайсысы үшін әсер етуші массалар заңын қолданатын болсақ:

Екі тендеуі өзара көбетейткенде мынадай теңдеу алуға болады:

Осыдан:

К – индикатордың диссоциациялану константы

[Н⁺] – сутегі иондарының тепе-теңдік концетрациясы

С _н.т. – негіздік түрінің концентрациясы

С _қ.т. – қышқылдық түрінің концентрациясы

Жоғарыдағы теңдеуден

Теріс ондық логарифмдейтін болсақ:

немесе

рК – индикатор көрсеткіші.

Бұл теңдеу индикатордың түсі мен ерітінді рН-ның арасындағы байланысты сипаттайтын индикаторлар теориясының негізі теңдеуі болып табылады.

Белгілі бір индикатор үшін рК тұрақты шама болғандықтан, ерітіндінің рН-ы өзгергенде С _қ.m. / C _н.m. қатынасы да өзгеруі керек. Бірақ бұл екі түр әртүрлі түске боялатындықтан, ерітіндідегі индикатордың түсі, олардың қатынасының шамасына тәуелді болып келеді. Бірақ бұл қатынастың кез келген өзгерісі ерітінді түсінің өзгерісі болып қабылданбайды.

Адамның көзі бояуларды белгілі бір шамада ғана ажырататын болғандықтан, индикатордың бояуы кез келген рН-та емес, индикаторлардың ауысу аймағы деп аталатын рН мәндерінің шектелген аймағында өзгереді және байқалады. Көбіне өзгеру аймағындағы

Мысалы: фенолфталеин үшін К_дис. =10^-9 , яғни яғни ауысу аймағы мынадай болуы керек: рН=8-10. Бұл бойынша рН=8-ге дейін фенолфталеин түссіз қышқыл түрі ал рН =10 – нан бастап қызғылт түске негіздік түрі боялады. Барлық аралық түстердің ішінде титрлеу үрдісі аяқталатын түс маңызды болып есептеледі. Мысалы, егер қышқылды фенолфталеиннің көмегімен титрлейтін болса, рН-тың жоғарылайтындығына қарамастан ерітінді рН= 8,2 болғанша түссіз болып қара береді. Осы рН-тан бастап бояуы өзгере бастайды да, рН=9 болғанда оңай байқалатын қызғылт түске боялады. Осы рН-та титрлеу үрдісін аяқтау керек. Титрлеу соңына сәйкес келетін рН мәні индикатордың титрлеу көрсеткіші (рТ) деп аталады. Мысалы, фенолфталеин үшін рТ=9, метилоранж үшін рТ=4,0.