Аналитикалық химия. Сандық анализ әдісі. Жіктелуі. Анализ нәтижесiнің дәлдігі және оны өңдеу

Редоксиметрия әдісінің индикаторлары. Перманганатометрия әдісі

жүктеу/скачать 209,33 Kb. бет 24/33 Дата 17.04.2023 өлшемі 209,33 Kb. #83397

Бұл бет үшін навигация:

• Дәрістің қысқаша мазмұны

Редоксиметрия әдісінің индикаторлары. Перманганатометрия әдісі. Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары): 1. Редокс-индикаторлар. 2. Редокс-индикаторларға қойылатын талаптар. 3. Редоксиметрия әдісінің титрлеу қисықтары. 4. Перманганатометрия әдісі. Дәрістің қысқаша мазмұны: Тотығу-тотықсыздану әдісінде эквиваленттік нүктені анықтаудың бірнеше жолы бар: - индикатордың көмегімен; - индикаторсыз; - спецификалық реагент қатысында; - инструменталды әдіспен анықтауға болады. 1. Бірінші – титрантпен немесе анықтайтын затпен боялған қосылыс спецификалық заттар. Мұндай жағдайда эквиваленттік нүктені титрантпен титрлеу барысында ерітіндінің түсінің өзгеруі немесе ерітіндінің түссізденуі бойынша анықталады. Мысалы, иодометриялық анықтауларда осы әдісті қолданады. Титрант ретінде иод ерітіндісін қолданса эквиваленттік нүкте иодкрахмалдың көк түсі пайда болуымен анықталады. Ал егер иодты натрий тиосульфатымен тирлесе, онда эквиваленттік нүктеде керісінше көк түс жойылады. Тағы бір спецификалық индикатор – ол калий роданиді. Роданидтің қатысында темір (ІІІ) ионын титан (ІІІ) сульфаты ерітіндісімен титрлеуге болады. Титрлеудің соңғы нүктесі темір роданиді комплексінің қызыл 2. Кейбір жағдайларда индикаторсыз да титрлеп эквиваленттік нүктені анықтауға болады. Мысалы, перманганатометрия әдісінде индикатордың қажеті жоқ, себебі жұмысшы ерітіндінің өзінің күлгін түсі бар және ол эквиваленттік нүктеде өз түсін өзгертеді (индикатордың ролін титранттың өзі атқарады): MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O күлгін түссіз Яғни титрлеудің соңғы нүктесіне жеткенде КMnO4-ң артық мөлшері ерітіндіні қызғылт түске бояйды. 3. Индикатор қатысында анықтау. Тотығу-тотықсыздану титрлеу әдісіне қатысатын индикаторларды редокс-индикаторлар деп атайды. Тотығу-тотықсыздану процессі жалпы потенциалдардың өзгерісімен сипатталады. Редокс-индикаторлар да эквиваленттік нүктеге жеткенде потенциалдың өзгерісіне байланысты өздерінің түстерін күрт өзгертеді. Редокс-индикаторлар деп жүйенің тотығу-тотықсыздану потенциалының өзгерісіне сезімтал, яғни потенциалдың белгілі бір шамасында өз түстерін өзгертетін заттарды айтады. Тотықтырғыштар мен тотықсызданғыштардың әсерінен редокс-индикаторлардың құрылысында түске әсер ететін өзгерістер болады. Осылай редокс-индикаторлардың ерітінділерінде тотыққан және тотықсызданған түрлерінің арасында тепе-теңдік орнайды да, олар жүйенің потенциалына байланысты өз түстерін өзгертеді, сөйтіп тотыққан және тотықсызданаған формаларының түстері әр түрлі болады. Бұл типті индикаторлардың өзгерісін келесі теңдеумен өрнектейді: Indred - ne-⇄ Indox; түссіз боялған (түсті) Indox + ne-⇄ Indred боялған (түсті) түссіз мұндағы, Indox, Indred – индикатордың тотыққан және тотықсызданған түрі; n – тотығу-тотықсыздану процесіне қатысқан электрондар саны. Бұл редокс – жұптарға Нернст теңдеуін өрнектеп жазуға болады: ; Бұл теңдеулер өзгерісі алғашқы концентрациядан 10 есе аз болғанда жай көзге байқалатын түс өзгерісі болса жарамды деп саналады.Редокс–индикаторлардың түстерінің өзгерістері оның екі түрінің (тотыққан/тотықсызданған) концентрацияларының қатынасы ([Indox]/[ Indred]) 1/10 немесе 10/1 шамасына тең болғанда жай көзге байқалатын түс өзгерісі болады көрінеді. Бұл мәндерді Нернс теңдеуіне қойып индикатордың түсінің өзгеру аралығын табуға болады. Редокс–индикаторлардың өзгеру аумағын анықтау үшін Е мәндерінің мынандай шегі белгілі: - Indox түсі - Indred түсі Онда өзгеру интервалы -ге тең болады. Мұндай индикаторларға дифениламинді жатқызуға болады, оның тотыққан түрінің түсі – көк-күлгін (сине-фиолетовая), ал тотықсызданған түрінің түсі – түссіз: Дифиниламин стандартты тотығу-тотықсыздану потенциалы E0 = 0,76B, ал n = 2 болғандықтан дифениламиннің түсінің өзгеру интервалы 0,73 пен 0,79В арасында жатады, өйткені Индикатор ерітіндісінің түсі Е < 0,73В болса түссіз, ал Е > 0,79В болса көк күлгін түсті болады. Метилен көк – тотыққан түрінің түсі-көгілдір-жасыл, ал тотықсызданған түрінің түсі – түссіз және т.б. Редокс-индикаторларға бұлардан басқа натрийдің дифенилсульфатын, финилантранил қышқылын, силоксен және т.б. индикаторларды алуға болады. Потенциалы Е < 0,73В редокс-индикаторлар сирек қолданылады. Олар Sn2+, Cr3+ және Ti3+ тұздарын калий дихроматыK2Cr2O7мен калий перманганаты KMnO4 және т.б. тотықтырғыштармен титрлеуде қолданады. Көптеген редокс-индикаторлардың түстері қайтымды болып келеді. Бұл жағдайда молекулалар өзгеріске түспейді, тек құрылымы ғана өзгеріске түседі. Бірақ түстері қайтымсыз индикаторлар да бар, яғни потенциалдың белгілі бір мәнінде молекулалары өзгеріске ұшырайды да қайтып қалпына келмейді. Мысалы, броматометриялық әдісте қолданатын бейтарап қызыл индикаторының түсі қайтымсыз. Сонымен, редокс-индикаторлар потенциалдың белгілі бір мәнінде ғана өз түстерін өзгерте алады. Тотығу-тотықсыздану титрлеу әдісінде таңдап алынған индикатордың түсінің өзгеру аралығы титрлеу қисығының эквивалентті бөлігіне сәйкес келуі керек. Бұл индикаторлардың потенциалдары ерітіндінің рН мен индикатор күшіне байланысты болады. Ол бұларды лабораториялық практикада кең түрде қолдануын шектейді. Редокс-индикаторларға қойылатын талаптар: 1. Редокс-индикаторлардың тотыққан және тотықсызданған түрінің түсі әр түрлі болуға тиіс. 2. Эквиваленттік нүктеде индикатордың түсінің өзгеруі тотықтырғыштың немесе тотықсыздандырғыштың аз ғана артық шамасында білінуі керек. 3. Әсер ету интервалы (аралығы) мүмкіндігінше кіші болуға тиіс. 4. Сыртқы әсерлерге: ауадағы оттекке, көміртек оксидіне СО2 жарық және т.б. төзімді болуы керек. жүктеу/скачать 209,33 Kb. Достарыңызбен бөлісу: