Лекция тақырыбы: Қышқылды негіздік титрлеу әдісі Лекцияның оқыту нәтижелері Білім алушыларды әртүрлі химиялық анализ әдістерінің теориялық негіздерімен танысады
жүктеу/скачать 99.61 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Лекция жоспары
- Лекция мазмұны
|
№ 5 Лекция тақырыбы: Қышқылды негіздік титрлеу әдісі Лекцияның оқыту нәтижелері Білім алушыларды әртүрлі химиялық анализ әдістерінің теориялық негіздерімен танысады Анализ әдістерін тәжірибе жүзінде қолдануды, анализдеудің жаңа әдістемесін жасауға үйренеді. Сандық анализ әдістерін жүзеге асырудың жолдары мен оны жүзеге асырудың тиімді шараларын қолдану әдiстерiн меңгереді; Лекция жоспары: Сулы ортадағы қышқылды-негіздік титрлеу Қышқылды-негіздік индикаторлар Лекцияның мақсаты мен міндеттері:Қышқылдынегіздіктитрлеуәдісінің теориялық негіздерімен, анализ әдісін жүзеге асыру тәсілдерімен және анализдеуге қажетті есептеулерді жүргізуді үйрету. Лекция мазмұны Қышқылдар мен негіздердің протолиттік теориясына сәйкес (Бренстед және Лоури теориялары) барлық қышқылды-негіздік реакциялар – протондардың қышқылдардан негіздерге тасымалдануы есебінен жүзеге асады. Басқаша айтқанда, қышқыл – протондардың доноры, ал негіз – акцепторы болып табылады. Протон санымен ерекшеленетін қышқылдар мен негіздер қабысқан деп аталады, мысалы Н2О және ОН-, NH4+ және NH3, СН3СООН және СН3СОО-. Қышқылды-негіздік титрлеу әдісі қышқылдар мен негіздердің өзара әрекеттесуіне негізделген: НА + В НВ+ + А- Қышқыл негіз қабысқан қабысқан қышқыл негіз Н3О+ +В ВН+ + Н2О немесе Н3О+ + ОН- = 2Н2О Нәтижесінде әлсіз диссоциацияланатын су молекуласы түзіледі. Бұл әдістің көмегімен, сілтілердің титрленген жұмысшы ерітінділерін пайдалана отырып, қышқылдардың (HCl, H2SO4, H3PO4, H2C2O4) мөлшерін немесе концентрациясын анықтайды. Немесе жұмысшы ерітіндісі ретінде қышқылдарды пайдаланып, сілтілердің (NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2) концентрациясын анықтайды. Әдісті Na2CO3, NH4Cl және т.б. тұздарды анықтауға да пайдалануға болады. Хлорсутек қышқылы сулы ортада күшті қышқыл болып табылады, өйткені протондардың НСІ-дан су молекуласына берілуі (Сl- иондарының Н3О+ ионына қосылуымен салыстырғанда) біршама дәрежеде артық жүреді. Сондықтан реакция тепе-теңдігі оңға ығысқан (Ка>>1). Күшті қышқылдарға HСlO4, H2SO4, HJ, HNO3 және тағы басқа қышқылдар жатады. Әлсіз қышқылдардың протон-донорлық қабілеті гидроксоний ионымен салыстырғанда нашарлау және Ка аз шамаға ие, мысалы, сірке қышқылының Ка мәні 1,74 . 10-5. Қышқылдар мен негіздердің Ка және Кb мәндері 10-7-нен аз болмауы қажет, өйткені титрлеу секірісінің сан мәні Кдисс мәніне өте тәуелді. Қышқылды-негіздік титрлеу процесін тура,кері титрлеу және алмастыра титрлеу әдістерімен жүргізуге болады. Қышқылдармен және негіздермен өте баяу, бірақ қайтымсыз әрекеттесетін заттады кері титрлеу әдісімен анықтайды. Мұндай заттар қатарына суда нашар еритін тотықтар мен карбонаттар – магний оксиді, магнийдің негіздік карбонаты, кальций карбонаты және т.б. жатады. Алмастыра титрлеу әдісімен (жанама титрлеу) қышқылдық-негіздік қасиеттері әлсіз немесе мұндай қасиеті мүлдем жоқ заттарды (мысалы, теофиллин, теоброминді титрлеу) анықтайды. Қышқылды-негіздік титрлеу қышқылдық және негіздік қасиеті бар заттарды анықтаудың ең жылдам, әрі дәл тәсілі. Бұл тәсілмен кейбір дәрілік препараттарды-тұз, глютамин, аскорбин қышқылын, натрий гидрокарбонатын, натрий тетраборатын, барбитураттарды, сондай-ақ органикалық қосылыстарды (амидопирин, кодеин, фталазол және т.б.) сулы емес еріткіштерде жиі титрлейді. Кейбір аналитикалық әдістер қышқылдық-негіздік титрлеуге негізделген. Мысалы, аммоний хлориді сияқты тұздарды ионалмастырғыш бағанаданөткізу арқылы қышқылға айналдыруға болады.Ерітіндідегі аммоний хлоридінің мөлшерін, түзілген қышқылды титрлеуге кеткен титрленген негіздің көлемі бойынша анықтайды. Немесе нейтрализация әдісінде қышқылдарды анықтау үшін күшті негіздерді пайдаланса, ал негіздерді күшті қышқылдармен анықтайды. Натрий гидроксидінің концентрациясын анықтауда алғашқы стандартты ерітінді ретінде калий бифталатын қолданады. Тұз қышқылының концентрациясын әдетте, алғашқы стандартты ерітінді - натрий тетрабораты немесе титрленген, алдын ала стандартталған натрий гидроксидімен анықтайды. Бұл жағдайда натрий гидроксидінің ерітіндісін екіншілік стандарт деп атайды. Қышқылды-негіздік титрлеу әдісін әсіресе сулы емес орталарда жүргізген тиімді. Көрсетілген әдіс кезінде, қолданылатын органикалық еріткіштер тұздардың гидролизін тежеп, эквиваленттік нүктені дәл анықтауға мүмкіндік береді. Қышқылды-негіздік титрлеу әдісі пайдаланылатын титрантқа байланысты алкалиметрия (титрант - негіз) және ацидиметриялық (титрант - қышқыл) титрлеу деп екіге бөлінеді. Ацидиметриялық титрлеу әдісін күшті, әлсіз негіздерді, негіздік тұздарды, негіздік қасиет көрсететін әлсіз қышқылдардың тұздарын (эмпротидтерді) т.б. анықтауда қолданады. Алкалиметриялық титрлеу әдісімен күшті және әлсіз қышқылдарды, қышқыл тұздарды, қышқылдық қасиет көрсететін әлсіз негіздердің тұздарын (диспротидтерді) т.б. анықтайды. Қышқылды-негіздік титрлеуді үш жағдайда жүргізуге болады: 1. Күшті қышқылды күшті негізбен титрлеу; Эквивалентті нүктеде рН=7. HCl + Na OH =NaCl + H2O H+ +OH- = H2O Күшті негізді әлсіз қышқылмен титрлеу; Эквивалентті нүктеде түзілген тұз сумен әрекеттеседі, соның нәтижесінде рН>7 NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O CH3COONa + H2O = CH3COOH + NaOH 3. Күшті қышқылды әлсіз негізбен титрлеу; HCl + NH4OH = NH4Cl + H2O NH4Cl + H2O = HCl + NH4OH Протолитикалық реакциялар титриметриялық анализде пайдаланылатын реакцияларға қойылатын шарттарға толық жауап береді. Реакция жылдам, белгілі стехиометриялық қатынаста жүреді. Қышқылды немесе негізді титрлегенде Ка және Кв мәніне байланысты реакция аяғына дейін жүретін жағдайды жеңіл жасауға болады. Ал эквиваленттік нүктені анықтауға жиі қышқылды-негіздік индикаторлар қолданылады. Сондай-ақ кейбір физика-химиялық әдістерді, мысалы, потенциометрия, кондуктометрия, фотометрия т.б. пайдалануға болады. Эквиваленттік нүктедегі ерітіндінің рН мәні титрленетін заттың табиғатына және титрлеу жағдайына тәуелді. Сондықтан индикаторды дұрыстандай білу қажет, өйткені түрлі индикаторлар өзінің түсін әртүрлі рН мәнінде өзгертеді. Индикаторлардың түсі нақты рН мәнінде емес, шамамен екі саннан тұратын рН интервалында өзгереді. Эквиваленттік нүктеде рН мәні тандап алынған индикатордың түсін өзгерту аумағында жатуы тиіс. Дұрыс таңдалған индикатор титрлеудің дәлдігіне әсерін тигізеді. жүктеу/скачать 99.61 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|