Лекции по "Химии"

11 практикалық сабақ.

Тақырыбы:

Қышқылдық-негіздік титрлеу. Ацидиметрия және алкалиметрия. Қышқылдық-негіздік титрлеу индикаторлары. Титранттарды дайындау және стандарттау. Қышқылдар мен сілтілердің, олардың қоспасындағы тұздардың  қышқылдар мен негіздердің,   олардың қоспасындағы тұздардың массалары мен массалық үлесін анықтау. Есептеулер.  

Титрлеу дегеніміз анықталатын заттың дәл өлшеп алған көлеміне титрант ерітіндісін эквиваленттік нүктеге дейін жәйлап қосу процесі. Эквиваленттік нүкте дегеніміз қосылатын заттың мөлшері анықталатын заттың мөлшеріне тең болатын титрлеу кезеңі. Эквиваленттік нүктені ерітіндінің физика-химиялық қасиеттерінің өзгеруімен, ерітіндінің түсінің өзгеруімен, индикатор түсінің өзгеруімен анықтауға болады.

Титриметрлік әдістерді қолданылатын химиялық реакцияларға байланысты

4 топқа жіктейді:

• 1. Қышқылдық-негіздік титрлеу (бейтараптау реакциясына негізделген);
• 2. Тотығу-тотықсыздану (редоксиметрия) әдісі  (редокс реакцияларға негізделген);
• 3. Тұндыру титрлеу (аз еритін қосылыстарды тұндыру реакциясына негізделген);
• 4. Комплексонометрлік титрлеу (стандарт ерітіндімен компоненті анықталатын берік комплексті қосылыс түзетін реакцияға негізделген).

Қышқылдық-негіздік титрлеу әдісі немесе бейтараптау әдісі – бұл әдіс сутек немесе гидроксоний ионының гидроксил топпен реакциясына негізделген:

Н+ + ОН- → Н2О немесе Н3О+ + ОН- → 2Н2О.

Бұл әдіспен күшті қышқылдар мен негіздердің, әлсіз қышқылдар мен негіздердің, суда гидролизденетін тұздардың, органикалық қосылыстардың концентрацияларын анықтайды.

Қышқылдық-негіздік титрлеу әдісін сулы ортада және сулы емес ортада да жүргізеді.  

Титрлеуде пайдаланылатын титранттың табиғатына байланысты қышқылдық-негіздік титрлеу әдісі екіге бөлінеді.

Ацидиметрия – негіздерді сандық анықтау тәсілі. Титрант ретінде қышқылдар пайдаланылады: HCl, H2SO4 т.б. Бұлар екіншілік стандартты ерітінділер болып табылады.  Титранттарын стандарттау үшін бастапқы заттар (біріншілік стандартты заттар) ретінде Na2CO3, Na2B4O7·Н2О т.б. пайдаланады. Бұл тәсілмен күшті және әлсіз негіздерді, негіздік тұздарды, әлсіз қышқылдардың тұздарын, тұз қоспаларын және органикалық аминдерді анықтайды.

Алкалиметрия - қышқылдарды сандық анықтау тәсілі. Титрант ретінде сілтілер пайдаланады: NaOH, KOH т.б. Титранттарын стандарттау үшін бастапқы заттар (біріншілік стандартты заттар) ретінде қымыздық қышқылы Н2С2О4·2Н2О, янтарь қышқылы НООС-(СН2)2-СООН, бензой қышқылы С6Н5СООН, калийдің гидротартраты КНС4Н4О6 т.б. пайдаланылады. Бұл тәсілмен әлсіз және күшті қышқылдарды, қышқыл тұздарды, әлсіз негіздердің тұздарын, органикалық қышқылдарды, фенолды т.б анықтайды.

Стандартты ерітінділер. Біріншілік стандартты ерітінділер немесе даярланған ерітінділер немесе титрленген ерітінділер дегеніміз аналитикалық таразыда заттың нақты массасын өлшеп, өлшеуіш колбасында ерітіндісі даярланған ерітінділер.

Стандарттық ертінділер HCl мен H2SO4 сақтау кезінде тұрақты. оларды кәдімгі жағдайда жабық ыдыста сақтайды. Сілтілердің ертіндісі ауадағы CO2 газын сіңіреді, сол себептен оларды нығыз тығыздалған ыдыста сақтайды.

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Титриметрияда титрлеу жолына қарай титрлеу тәсілдері үшке бөледі:

• 1. Тура титрлеу әдісі;
• 2. Кері титрлеу әдісі (не қалдық бойынша титрлеу әдісі);
• 3. Жанама немесе орынбасу титрлеу.

1) Тура титрлеу тәсілі анықталатын ионды тікелей жұмыс ерітіндісімен (титрантпен) титрлейді. Тура титрлеуге реверсивті титрлеу де жатады. Мұнда анықталатын заттың ерітіндісі өлшеуірде, титрант ерітіндісі колбада болады. 2) Кері титрлеу тәсілі мұнда зерттелетін ерітіндіге концентрациясы белгілі ерітіндінің дәл өлшеп алынған ерітіндісінің артық мөлшерін құяды (І титрант), Реакцияға түспей қалған І титрантты концентрациясы белгілі ІІ титрантпен титрлейді. Мысалы, ерітіндідегі HCl мөлшерін анықтау үшін қосылған AgNO3 ерітіндісінің (І титрант) артық мөлшерін екінші титрант NH4SCN ерітіндісімен титрлейді.