«Аналитикалық химия» «6В01541-Химия-Биология» мамандығы Тобы: еп-20-16к Емтихан сұрақтары125 І – деңгей (10 балл)
Топтық реагенттер, оларға қойылатын талаптар
жүктеу/скачать 0,79 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тұндыру әдістерінің теориялық негіздері
| Топтық реагенттер, оларға қойылатын талаптар
Белгілі жағдайда аналитикалық сигнал бере алатын иондар санына байланысты аналитикалық реакциялар мен реагенттер топтық, талғағыш (селективті), ерекше (спецификалық) болып бөлінеді. Ортаның нақты жағдайында (рН т.б.) орындалатын ортақ реакцияларды топтық реакциялары деп, ал пайдаланылатын реагентті топ реагенті деп атайды. Мысалы, Н2SO4 ерітіндісі Ва2+, Cа2+, Sr2+ иондарын спирт ортасында тұнбаға түсіреді. Ал HCl ерітіндісі Ag+, Hg22+, Pb2+ катиондарына топ реагенті болып табылады, себебі HCl осы топ катиондарымен суда нашар еритін тұнбалар түзеді. Тұндыру әдістерінің теориялық негіздері Тұндыру. Гравиметриялық талдаудың осы кезеңінің рөлі — анықталатын құрауышты нақты имиялық қосылысқа сандық ауыстыру. Тұнбаның салмағы бойынша анықталатын құрауыштың мөлшерін есептеуге болады. Тұндыру толық орындалған сайын, соғұрлым талдау нәтижесі дәл болады. Анықталатын құрауыштың тұнбаға толық өтпеуніңі бір себебі тұнбаның ерігіштігімен байланысты. Тұндырудың абсолютті толықтығына жету мүмкін емес, бірақ жоғалтуларды пайыздың бірнеше жүзге дейін азайтуға болады. Тұндыру кезінде аз еритін тұнбаны түзетін тұндырғышты алу қажет. Тұндыру кезінде бір текті ион болғанда тұнбаның ерігіштігің азайту үшін тұндырғыштың артық мөлшері алынады ( 2.4.3 бөлім. қар.) — әдетте қажеттіге қарағанда, 1,5 — 2,0 есе көп. Кристал тұнбаларды тұндыру үшін келесі жағдайлар қажет: ■ сұйытылған ерітінділерден —тұнбаның сұйытылған ерітінділері; ■ қыздырылған ерітінділерден — тұндырғыштардың ыстық ерітінділері; ■ тұндырғыш ерітіндісінің артық мөлшері. Тұндыру толық болғанда, оны аяқталған деп есептейді. Экстракция Экстракция деп заттың екі өзара араласпайтын еріткіштердің арасында таралу процесін айтады. Бұл процесс әрекеттесуші массалар заңымен сипатталатын қайтымды процесс. Тепе-теңдік екі араласпайтын сұйықтардың, яғни екі фаза арасында жүргендіктен ол гетерогенді тепе-теңдікке жатады. Әдетте араласпайтын сұйықтың біреуі су, екіншісі – органикалық еріткіш. Көптеген органикалық сұйықтар сумен араласпайды. Осындай сұйықты суға қосқанда екі қабат пайда болады. Егер органикалық сұйықтың тығыздығы судың тығыздығынан үлкен болса, онда ол төменгі қабатта орналасады, ал керісінше органикалық сұйықтың тығыздығы судың тығыздығынан кем яғни, аз болса, бұл сұйық судың үстіне шығып жоғарғы қабат түзеді. Таңдап алған органикалық еріткішті судың ерітіндісімен шайқағаннан кейін оның тамшылары тез қосылып бөлек қабат түзуі қажет. Екі қабатқа тез бөліну органикалық сұйық пен судың тығыздықтарының қатынасына байланысты. Салыстырмалы тығыздық (сал. тығ.) бірден анағұрлым көп не кем болуы керек. Металдардың координациялық қосылыстарын экстракциялауға ауыр еріткіш ретінде кең хлороформ CHCl3 (сал. тығ. 1,49) және төртхлорлы көміртегі CCl4 (сал. тығ. 1,59) қолданылады. Әдетте жеңіл еріткіштер болып бензол C6H6 (сал. тығ. 0,88), диэтилді эфир C2H5OC2H5 (сал. тығ. 0,71) есептеледі. Көптеген заттарды экстракция жолымен бөлуде қолданылатын жақсы еріткіш қатарына метилизобутилкетон CH3COCH2CH(CH3)2 (сал. тығ. 0,80) жатады. Суда еріген заттың сумен араласпайтын органикалық еріткішке ауысуы: а) экстракцияланатын қосылыс органикалық еріткіште суға қарағанда жақсы ерісе; б) экстракцияланатын қосылыс зарядталмаған болса; в) оның молекуласының мөлшері үлкен болса басым жүреді. Экстракциялану жүйелеріндегі тепе-теңдікті Нернст-Шилов таралу заңы және әрекеттесуші массалар заңымен сипаттауға болады. Фазалар түйіскенде заттың бір фазадан екінші фазаға ауысуы байқалады. Бір фазада заттың концентрациясы көбейеді, екіншісінде – азаяды. Концентрациялардың белгілі бір қатынасында динамикалық тепе-теңдік орнайды: Асу ↔ Аорг Тепе-теңдік константасы: су С орг D [A] [A] К = С КD – концентрациялық таралу константасы деп аталады, [A]o және [A]су – заттың органикалық еріткіштегі және судағы тепе-теңдік концентрациялары. Таралу константасы экстракцияланатын зат пен еріткіштердің табиғатына және температураға тәуелді. Жиі С КD мәні жуық мәнмен заттың әр еріткіштегі ерігіштігінің қатынасымен анықталады. Мысалы, иодтың судағы ерігіштігі 0,034 г/100мл, ал төртхлорлы көміртегіндегі ерігіштігі 2,905 г/100мл, осыдан иодтың таралу константасы С КD =2,905/0,034 = 85,44. Экстракция екі фазада жүретін полимеризациялану, сольваттану, ионизациялану т.б. процестермен қабаттасуы (қиындауы) мүмкін. Сондықтан тәжрибеде екі фазадағы заттың жалпы концентрацияларының қатынасына тең концентрациялық таралу коэффициентін пайдаланған жөн: Dc = CA(o) / CA(су) себебі таралу константасы ( С КD ) А затының тек белгілі бір түрінің таралғанын көрсетеді. Мысалы, бос түріндегі иодтың су мен төртхлорлы көміртегінің арасында таралу тепе-теңдігі таралу константасымен сипатталады: (I2)H2 O ↔ (I2)CCl4 , С КD = [I2]CCl4 / [I2]H2 O Егер судағы ерітіндіде бос иодпен қатар иодид-иондары жүрсе, онда су фазасында иодтың екі түрі де жүреді – I2 және J3 - , ал органикалық фазада оның тек бір түрі – I2 болады. Сондықтан тепетеңдік былай жазылады (I2)H2 O + (I3 - )H2 O ↔ (I2)CCl4 Бұл тепе-теңдік таралу коэффициентімен сипатталады: O2 H - O 3 2 2 H 4 2 С [I ] [I ] [I ] D + = CCl Экстракциялау процесінің тағы бір сандық сипаттамасы заттың органикалық фазадағы мөлшері мен оның жүйедегі жалпы мөлшерінің қатынасына сәйкес экстракциялану дәрежесі: (cу) (o) (o) Q Q Q R жүктеу/скачать 0,79 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|