Жексенбай н


Рефрактометриялық талдау әдісі



жүктеу/скачать 1,47 Mb.
бет131/135
Дата11.01.2022
өлшемі1,47 Mb.
#111125
түріОқулық
1   ...   127   128   129   130   131   132   133   134   135
Байланысты:
АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯНЫҢ ҚЫСҚАША КУРСЫ

3.2.3. Рефрактометриялық талдау әдісі


Бұл әдіс жарық сәулесінің бір ортадан екінші ортаға өткен кездегі сыну көрсеткішін өлшеуге негізделген. Теориялық эксперимент түрде мына тәуелділік койылған:

f(n) = r,

мұндағы, n -анализденетін заттың сыну көрсеткіші;

р =m/v концентрацияға тәуелді ерітіндінің тығыздығы;

г-меншікті рефракация;

Меншікті рефракация заттың табиғатына тәуелді, мына қатынаспен табылады:



(53)
R = rM мұндағы,

R -мольдік рефракация

Мольдік рефракация заттың құрылысын анықтаған кездегі маңызды аналитикалық параметр болып келеді. Мольдік рефракация аддитивтілік ережесіне бағынады, яғни қоспаның мольдік рефракациясы құраушылардың мольдік рефракацияларының қосындысына тең, ал зат үшін - атомдардың, функционалды топтардың немесе байланыстардың мольдік рефракацияларының қосындысына тең. Атомның, топтардың рефракациялары немесе байланыс рефракациясы анықтамалық әдебиетте келтіріледі.

Мысалы: Атомдық, топтық және байланыс рефракациялары арқылы аминоэтан қышқылының (NH2-CH2-COOH) мольдік рефракациясын анықтандар.

Шешуі: а) атомдық рефракация арқылы.

Анықтамалық әдебиеттен:

R(Н ) = 1,03 ; R (С) = 2. 69 ;

R(О) = 1. 76 ; R (N ) = 2. 36 :

екенін білеміз.

R (NН2 -СН2 -СООH) = R(N) +5R(Н) + 2R(С) + 2R(О) = 2,36 +51,03 + 2 269 + 21,76 = 16,41

б) топтық рефракация аркылы.

Амноэтан кышқылының малекуласы екі функционалды топтан тұрады (амино-топ, карбоксил тобы. ) Анықтамалық бергендерден R(-NH2) = 4,44; R(С) = 2,69; R(H) = 1,03; R(-COOH) = 7,23.

R(NH2 – CH2 – COOH) = R(-NH2) + R(C) + 2R(H) + R(-СOOH) = 4,44 + 2,69 + 21,03 + 7,23 = 16,42

в) байланыс рефракацкия арқылы.

Заттың структуралық формуласын жазып, бөлек байланыс санын анықтайық.
H
N C C o. . H o


H

Анықтамалықтан байланыс рефракацияларын табамыз:



R(N – H) - 1,76;

R(N – C) = 1,57; R(C – H) = 1,7; R(C – C) = 1,3; R(C – O) = 1,46;

R(C = O) = 3,32; R(O – H) = 1,66.

R(NH2-CH2-COOH) = 2R(N-H) + R(N-C) + 2R(C-H) + R(C – C) + R(C=O) + + R(C – O) + R(O – H) = 21,76 + 1,57 + 21,7 + 1,3 + 3,32 + 1,46 + 1,66 = 16,23


Әр түрлі тәсілмен табылған мольдік рефракациялардың мәні бір-біріне жақын екенін келтірілген есептеулерден көрініп тұр.

Анықталатын заттың концинтрациясын табу үшін кез-келген физико-химиялық анализ әдісінде градулрлеу график, мольдік қасиет, қосымшалар әдістерін қолданады, сонымен катар рефрактометрияның факторды да қолданады.



(54)

мұндағы, с1 және с2 -стандартты ерітінділердің концинтрациясы:

n1, және n2 - стандартты ерітінділердің сыну көрсеткіштері;
(55)

мұндағы, n (x) - анализденетін ерітіндінің сыну көрсеткіші;

n0 -еріткіштің сыну көрсеткіші;

16 кестеде өздігінен орындауға тапсырмалар берілген.

Атомдық , топтық және байланыс рефракациялары 16 кестенің қосымшасында берілген.
Кесте 19 - а) сыну көрсеткіштерін қолдана отырып, б) активтілік ережесін қолданып мольдік рефракциясын есептеңдер. Рефрактометриялық факторды тауып, заттың концентрациясын анықтаңдар


№

Зат

Зат-ң

р


Зат-ң n(х)

Еріт-ң

n0
C1

ст.


ер-ді

n1 cт.

ер-ді


C2

ет.


ер-ді

n2

ст

ер-ді

1

ССI4

0,8

1,21

1,01

0,2

1,08

0,4

1,32

2

СН3-СН2-ОН

1,0

1,7

1,20

0,4

1,36

0,8

1,94

3

H-C

0,9

1,43

1,33

0,1

1,40

0,5

1,62

4

С6Н6(бенз)

0,2

1,08

0,95

0,2

1,00

0,6

1,46

5

СН3-С

1,1

1,52

1,32

0,3

1,45

0,8

1,76

6

С6Н14

0,84

1,50

1,10

0,2

1,25

0,6

1,68

7

Н2С204

1,05

1,25

1,15

0,1

1,20

0,3

1,36

8

СН2Сl-СН2Сl

0,42

1,14

0,9

0,4

1,10

0,6

1,30

9

CH3- С

0,6

1,24

1,12

0,8

1,20

1,0

1,42

10

СН3-ОН

0,95

1,41

1,25

0,5

1,34

0,8

1,74

11

СН3 – NH2

0,7

1,38

1,20

0,6

1,30

0,9

1 ,50

12

H2N- С

0,56

1,16

0,8

1,2

1,0

1,6

1,28

19 кестенің жалғасы


№

Зат

Зат-ң

р


Зат-ң n(х)

Еріт-ң

n0


C1

ст.


ер-ді

n1 cт.

ер-ді


C2

ет.


ер-ді

n2

ст

ер-ді

13

СН2Вг2

0,4

1,08

0,5

0,6

0,84

0,9

1,24

14

C6H12O6

1,12

1,38

1,3

0,2

1,32

0,6

1,58

15

СН3-О-СН3

0,66

1,31

1,11

0,1

1,15

0,5

1,62

16

С6Н5-NО2

1,2

1,46

1,22

0,4

1,35

0,8

1,75

17

С2Н5-СН=СН2

0,3

1,38

1,0

1,1

1,26

1,6

1,82

18

СН3-С-О-CН3



O
0,8

1,30

1,05

0,5

1,20

1,0

1,40

19

СS2

0,9

1,36

1,25

0,2

1,28

0,7

1,56

20

С6Н5-ОН

0,98

1,40

1,16

0,8

1,24

1,2

1,64

21

С3Н5(ОН)3

1,4

1,56

1,35

0,4

1,40

0,9

1,84

22

СН3-С-С2Н5



О
1,0

1,50

1,25

1,2

1,38

1,6

1 ,96

23

СН3-N-СН3

Н
0,5

1,26

0,9

0,8

1,0

1,4

1,40

24

С6Н5-СН3

0,76

1,42

1,30

0,4

1,35

0,8

1,55

25

Н2СО3

0,94

1,22

0,96

1,4

1,10

2,0

1,68

Кесте 20 - 16 кестеге қосымша мольдік реакция (R) мәндері



№

Атомдық рефракция

Топтың рефракциясы

Байланыс рефракциясы

1

С = 2,7

(-OH) = 2,65

(С-СІ ) = 6,5

2

H = 1,03

(-С ) = 5,16

(С-H) = 1,7

3

0 = 1,76

(-NH2) = 4,44

(С=O) = 3,32

4

Bг = 8,74

(С )=7,23

(С-O) = 1,46

5

S = 7,92

(-NО2 ) = 6,7

(О-Н) = 1,66

6

N = 2,36

(-C-O-) = 6,2



О
(C-C) = 1,30

7

СІ = 5,8

(=СО) = 4,60

(С=С) = 4,17

8







(С-N) = 1,57

9







(N-H) = 1,76

10







(Сб-Сб) = 2,7

3.2.4. Потенциометриялық талдау әдісі


Әдіс индикаторлы электрот пен салыстыру электродының арасындағы ЭҚК-ті өлшеуге негізделген:

Е = Е1 – Е2

Температураға, электродты реакцияға катысқан электрон санына, тотыққан және тотықсызданған формалардың концентрациялардың қатынысына тәуелді реалды потенциал Нернст тендеуімен есептеледі:
(56)

мұндағы, Е° -стандартты электродты потенциал;

R-универсал газ тұрақтысы (8,314 Дж/град);

T -абсолютті температура (00C = 273K );

n -электрон саны;

F - Фарадей саны (96500 Кл/моль).

Нернст теңдеуімен табылған потенциал мәнін потенциалы "0"-ден кіші сутектік электродпен салыстырады. Бірақ, конструкциясының күрделілігінен сутектік электрод практикада қолданылмайды. Сондықтан, салыстыру электродтары ретінде жеткілікті температура интервалында потенциал мәнін тұрақты сақтайтын хлоркүмісті (+0,22 В) және каломельды (+0,24В) электродтарды қолданылады. Салыстыру электродың потенциалына қатысты индикаторлық электрод потенциалын есептеу үшін мына қатынасты қолданады:

Е = Есал + (Ер)



Мысал: Егер Cu2+ ионының концентрациясы ерітіндіде 0,001 моль/л, ал Е =034В болса, онда салыстыру электродына катысты (ЕСал=-0,2В) температурасы 400с болғандағы мыс(ІІ)-нің металға дейін тотықсыздану процесінің электродты потенциал мәнін есептеу қажет.

Шешуі: Тотыксыздану процессі: Сu2+ + 2е  Сu0, яғни n = 2.

Cинф = С(Cu2+) = 0,001=10-3 моль/л, тотықсыздану форма Сu0-қатты фаза болып табылады,Т = 273 + 40 = 313, сонда



Салыстыру электронын потенциалына қатысты потенциалды есептейік:

Е = Есал +(Ер ) = -0,2 +0. 247 = +0,047В
20-кестенің берілгендері бойынша тапсырмаларды өздігінен орындаңдар.

Кесте 21 - Салыстыру электрод потенциалына қатысты берілген температура мен концентрацияда реалды электрод потенциал мәнін есептеңдер.




№

ТТ процесі

Е0, В

t0, С

с(Меn+)

моль/л


Еср, В

1

Сu2+  Cu°

+0,34

30

110-2

+0,24

2

Fе0  Fе3+

-0,04

27

110-3

-0,13

3

Zn2+  Zn0

-0,76

40

110-5

+0,18

4

Sn0  Sn2+

-0,136

35

110-1

-0,26

5

Pb2+  Рb0

-0,126

38

110-4

+0,08

6

Fe2+  Fe0

-0,44

41

110-2

-0,56

7

Ni0  Ni2+

-0,25

50

110-6

+0,15

8

Co2+  Со°

-0,27

54

110-3

-0,46

9

Cr3+ Cr0

-0,52

18

110-1

+0,36

10

Мn0  Mn2+

-1,10

20

110-5

-0,14

11

Аl3+  АІ0

-1,30

15

110-4

+0,22

12

Hg0  Hg2+

+0,86

45

110-1

-0,21

13

Аg +  Аg0

+0,80

60

110-2

+0,25

14

Sn0  Sn4+

+0,01

32

110-3

-0,18

15

Mg2+  Mg0

-2,34

16

110-4

+0,34

16

Ba0  Ba2+

-2,90

42

110-5

-0,42

17

Pb4- Pb0

+0,82

28

110-2

+0,19

18

Cu0  Cu+

+0,52

36

110-6

-0,28

19

As3+  As0

+0,30

44

110-4

+0,23

20

Bi0  Bi3+

+0,226

52

110-3

-0,05

21

Co0  Co2+

-0,27

58

110-2

+0,52

22

Сd2+  Cd0

-0,402

31

110-1

-0,11

23

Ca0  Ca2+

-2,87

23

110-4

+0,17

24

Au3+ Au0

+1,29

55

110-5

-0,45

25

K+  K0

-2,92

27

110-6

+0,33

жүктеу/скачать 1,47 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   127   128   129   130   131   132   133   134   135



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет