Жексенбай н

Әлсіз негізді күшті қышқылмен титрлеу ( керісінше)

жүктеу/скачать 1,47 Mb.

бет	128/135
Дата	11.01.2022
өлшемі	1,47 Mb.
	#111125
түрі	Оқулық

1 ... 124 125 126 127 128 129 130 131 ... 135

Байланысты:
АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯНЫҢ ҚЫСҚАША КУРСЫ

3.1.10. Әлсіз негізді күшті қышқылмен титрлеу ( керісінше)

1 нүкте: рН-ты әлсіз электролит (негіз) үшін есептейді.

2,3,4 нүктелер – аралық, титрлеу процессінде ерітінді құрамына әлсіз негізбен оның тұзы болғандықтан рН-ты , буферлі ерітінді үшін есептейді.

рН = рК - рК_д(нег. ) + lg

с(негіз)-дің (тұз) қатынасы 2 жағдайдағы сияқты Ғ

2 нүкте: 10/90; 3 нүкте: 1/99; 4 нүкте: 0,1/99,9.
5 нүкте: Эквивалент нүктесі, реакция өнімі әлсіз негіз бен күшті қышқылдың тұзы болғандықтан, рН-ты гидролизге түсетін тұз ерітіндісі үшін есептейді.

рН = -рК_Н2О -

с(тұз) бастапқы с(негіз)-ге тең.

Мысал: NH₄CI +HOHNH₄OH+HCI

NH +HOHNH₄OH+H⁺

Гидролизі әсерінен ерітіндіден H⁺ иондары жиналады да, эквивалент нүктесі қышқыл ортада орналасады.

6,7,8,9 нүктелер: рН-ты күшті қышқылдың артық мөлшері үшін есептейді. (І жағдайдағы 4,3,2,1 нүктелерді қараңыз) титрлеу қисығы симметриялы болмайды, титрлеудің биіктігі I - жағдайдан кіші болады және эквивалент нүктесін белгілеу үшін ауысу интервалы қышқыл ортада болатын индикаторды қолдану мүмкін.

Кейбір жағдайларда индикаторды таңдау үшін эквивалент нүктесіндегі рН-ын есептеу жеткілікті. Келесі 9 және 10 кестелерде өздігінен есептеу үшін тапсырмалар берілген (сырттай оқитын студенттер үшін 10 кестеде рН-ты тек эквивалент нүктесінде есептеп, индикатор таңдауды негіздеу керек)
Кесте 13 - Электролиттік диссоцация теңдеуін жазыңдар және ерітіндідегі күшті және әлсіз электролит үшін рН-н және рОН-ын есептеңдер

№	Күшті электролит,оның концентрациясы, моль/л	Әлсіз электролит, оның концентрациясы, моль/л, К_д-ның мәні
1	НСІ 0,005	НСN 0,01 К_д = 7,910^-10
2	НNО₃ 0,2	NH₄ОН 0,01 К_д = 1,7910^-5
3	HВг 0,0004	НNО₂ 0,01 К_Д = 4,010^-5

13 кестенің жалғасы

№	Күшті электролит,оның концентрациясы, моль/л	Әлсіз электролит, оның концентрациясы, моль/л, К_д-ның мәні
4	NаОH 0,008	СH₃,СООН 0,01 К_д = 1,7510^-5
5	НNО₃ 0,0006	НСООН 0,01 К_д = 1,7710^-4
6	КОH 0,7	HCN 0,001 К_д = 7,910^-10
7	НСІ 0,02	NН₄ОН 0,001 К_д = 1,7910^-5
8	HNО₃ 0,05	HNО₂ 0,001 К_д = 4,010^-5
9	HВг 0,08	СНзСООН 0,001 К_д = 1,7510^-5
10	КОН 0,2	HСООH 0,001 К_д = 1,7710^-4
11	НСІ 0,004	НСN 0,1 К_д = 7,910^-10
12	HNО₃ 0,5	NH₄ОН 0,1 К_д = 1,7910^-5
13	NаОН 0,2	НNО₂ 0,1 К_д = 4,010^-5
14	HBг 0,004	СН₃СООН 0,1 К_д = 1,7510^-5
15	NаОН 0,0005	НСООН 0,1 К_д = 1,7710^-4
16	HСІ 0,5	НСN 0,0001 К_д= 7,910^-10
17	НNО₃ 0,003	NH₄ОН 0,000 1 Кд = 1,7910^-5
18	НВг 0,5	HNО₂ 0,0001 К_д = 4,010^-5
19	КОН 0,0006	СН₃СООН 0,0001 К_д = 1,7510^-5
20	NaОН 0,06	НСООН 0,0001 Кд = 1,7710^-4
21	НСІ 0,03	НСN 1,0 К_д = 7,910^-10
22	HNО₃ 0,06	NН₄ОН 1,0 К_д = 1,7910^-5
23	NaОН 0,03	НNО₂ 1,0 К_д = 4,010^-5
24	HBг 0,02	СH₃СООH 1,0 К_д= 1,7510^-5
25	КОН 0,04	НСООН 1,0 К_Д= 1,7710^-4

Кесте 14 - 0; 90; 99; 99,9; 100; 100,1; 110; 200% титрант косылған кездегі нүктелер үшін, көлемінің өзгеруін есептемей, титрлеу қисығын есептеп тұрғызыңдар. Эквивалент нүктесін, титрлеу биіктілігін көрсетіңдер және индикаторды таңдаңдар.

№	Титрленетін зат оның концентрациясы, моль л және Кд	Титрант, оның концентрациясы, моль л
1	Наn 0,02 К_Д= 5,010^-4	КОН 0,02
2	КtOH 0,01 К_д = 4,010^-5	НСI 0,01
3	НAn 0,05 К_д = 6,010^-6	КОН 0,05
4	КtОН 0,05 К_д = 2,010^-3	НСI 0,05
5	НAn 0,2 К_Д = 5,010^-6	КОН 0,2

14 кестенің жалғасы

№	Титрленетін зат оның концентрациясы, моль л және Кд	Титрант, оның концентрациясы, моль л
6	КtОН 0,1 К_д = 4,010^-3	НСI 0,1
7	НAn 0,04 К_д = 5,010^-3	KOH 0,04
8	КtОН 0,02 К_Д = 2,0 10^-4	НСІ 0,02
9	НАn 0,1 К_д = 2,0 10^-4	КОН 0,1
10	KtОН 0,5 К_д = 3,010^-5	HCI 0,5
11	НAn 0,5 К_д = 4,0 10^-6	КОН 0,5
12	КtОН 0,2 К_д= 3 ,010^-5	HCI 0,2
13	НAn 0,01 К_Д= 2,0 10^-3	КОН 0,01
14	КtОН 0,025 К_д = 1,010^-4	НСІ 0,025
15	НАn 0,25 К_д = 4,010^-5	КОН 0,25
16	КtОН 0,01 К_д = 2,010^-4	НСІ 0,01
17	НАn 0,4 К_Д= 2,510^-4	КОН 0,4
18	КtОН 0,02 К_Д= 4,010^-6	НСІ 0,02
19	НАn 0,06 К_Д= 4,010^-4	КОН 0,06
20	КtОН 0,04 К_Д= 5,010^-5	НСІ 0,04
21	НАn 0,04 К_Д= 4,010^-6	КОН 0,04
22	КtОН 0,05 К_Д= 5,010^-6	НСI 0,05
23	HAn 0,1 К_Д= 5,010^-5	КОН 0,1
24	КtOH 0,06 К_Д= 4,010^-3	НСI 0,06
25	HAn 0,2 К_Д= 2,010^-4	КОН 0,2

3.1.11. Оксидиметриялық титрлеу әдісі

Оксидиметрия әдісі қайсыбір тотығу-тотықсыздану реакциясына негізделген, ол қайтымсыз және жоғарғы жылдамдықта жүруі керек. Сондықтан реакция бағытын анықтау үшін есептеулер жүргізіледі.

3.1.12. Т. Т. Р-сының берілген бағытта жүргізу мумкіндігін анықтау.

Т. Т. Р жүру бағыты реакцияға кірісетін электродты потенциалдар жұбымен анықталады. Егер Е=Е -Е 0 болса, реакция тура бағытта жүреді, керісінше болса, кері бағытта жүреді.

Мысал үшін иодид және хлорид ионымен темірдің (111) тотықсыздану реакциясын қарастырамыз, егер стандартты электрондар потенциалдары төменгідей мәнде болса:

Fe³⁺+2I^-Fe²⁺+I₂

Е = Е = 0,77 - 0,536 = +0,234В > 0, яғни реакция тура бағытта жүреді.

Ғе³⁺+ 2СІ^- Ғе²⁺+ СІ₂

Е = Е = 0,77 - 1,36 = -0,59В < 0, яғни реакция кері бағытта жүреді.

Электродты потенциалдар айырмасының мәні көп болған сайын, Т. Т. Р-ң тура бағытына нақты жауап бермейді.

3.1.13. Нақты электродты потенциалдарды есептеу

Реалды электродты потенциал Нернст тендеуімен анықталады:

Е = Е⁰+

Тотығу - тотықсыздану реакцияларына оттекті иондар қатысқан кезде, Т. Т. Р-ның жүруіне ортаның рН-ы әсер етеді.

Мына реакция үшін: МnО₄ +8H^-+5eМn^2-+4H₂O

Е = Е⁰+

Мысалы: рН=5, рН=3, рН=1 болғандағы, перманганат ионы мен хлорид, бромид, иодид иондарының тотығу реакциясының мүмкіндігін анықтаңыз.

Шешуі: Е⁰-ге негізделіп есептелген Е-ге сәйкес перманганат ионы барлық иондарды (СІ^-Вг^-J^-) тотықтырылады. Ортаның рН-на тәуелді тотықтырғыштың реалды электродты потенциалы өзгеріп отырады.

а) рН = 5 с(Н⁺) =10^-5 , ал с(МnO ) = c(Мn²⁺) = 1 моль/л болсын, сонда

Бұл жағдайларда перманганат ионы тек иодид ионын тотықтырады, себебі, Е = 1,23 – 1,36 = -0,13 В < 0 (хлорид иондары үшін)

Е = 1,23 – 1,07 = -0,16 В < 0 (бромид иондары үшін)

Е= 1,23-0,54 = +0,69 В > 0 (иодид иондары үшін)

б) рН=1 с(Н⁺) = 10^-1, ал с (MnO ) = c(Mn²⁺) = 1моль/л болсын сонда

Е = 1,51 +

Бұл жағдайларда перманганат иоиы иодид, бронмид хлорид ионындарын тотықтырады, себебі,

Е = 1,42 – 1,36 = +0,06 В  0 (хлорид иондары үшін)

Е = 1,42 – 1,07 = -0,35В  0 (бромид иондары үшін)

Е= 1,42-0,54 = +0,88В > 0 (иодид иондары үшін)

Келтірілген мысалдардан ортаның қышқылдығы өскен сайын, перманганат ионынын тотыктыру активтілігі өсетінін көреміз.

Сонымен катар Т. Т. Р-ның жүру бағытын шешкенде комплекс түзуін және фазалардың түзілуін есептеу керек. Бұнда тотыққан немесе тотықсызданған формалардың концентрациясы төмендейді, (к_тұр.немесе ЕК мәндерімен анықталады), бұл реалды потенциалдар өлшеміне әсер етеді.