1-amaliy mashg`ulot. Mavzu: Titrimetrik analiz metodlarining sinflanishi. Standart eritmalar. Kislota va asoslarni aniqlash. Titrimetrik analiz usullari

2.Titrimetrik analizda eritma konsentratsiyasini ifodalash usullari.
Titrimetrik analiz metodlarida natijalarni hisoblashlar ekvivalentlar qonuniga asoslangan. Berilgan reaksiyada moddaning 1 gramm-atom vodorod yoki istagan bir valentli elementning 1 gramm atomiga to‘g‘ri keladigan qismiga moddaning ekvivalenti deb ataladi. Ekvivalent miqdorga to‘g‘ri keladigan grammlar soniga moddaning gramm ekvivalenti deb ataladi.1l eritmada erigan moddaning ekvivalentlar soniga eritmaning normalligi deb ataladi. Masalan, 1l eritmada 1g-ekv modda erigan bo‘lsa 1n eritma, 2g-ekv modda erigan bo‘lsa 2n va h.k.
Bir moddaning gramm - ekvivalenti ikkinchi moddaning gramm ekvivalenti bilan to‘la reaksiyaga kirishadi.
Moddaning gramm -ekvivalenti, uning molekulyar massasidan farqli o‘laroq, turg‘un son bo‘lmasdan, reaksiyaning borishiga qarab o‘zgarib turadi. Uni topish uchun, reaksiya tenglamasini yozib, moddaning qancha miqdori 1g - ion vodorodga to‘g‘ri kelishini topib olish kerak. Masalan:
N₂SO₄NaOHNaHSO₄N₂O
H₂SO₄2NaOH2Na₂SO₄2H₂O 2
H₃RO₄KONKN₂RO₄ N₂O
H₃RO₄2KONK₂NRO₄2N₂O 2
Bir gramm-ion ON^- bir gramm-ion N^bilan reaksiyaga kirishgani uchun, ishqorlarda gramm-ekvivalentni topish uchun, moddaning molekulyar massasini reaksiyada ishtirok etayotgan ON^- ionlari soniga bo‘lish kerak:
3Ba(OH)₂2N₃RO₄Va₃(RO₄)₂6H₂O
E(Ba(OH)₂)M(Ba(OH)₂)2
2Al(OH)₃3N₂SO₄Al₂(SO₄)₃6N₂O
E(Al(OH)₃) M(Al(OH)₃)3
Oksidlanish-qaytarilishreaksiyalaridaesa, moddaningekvivalentiuningshureaksiyadabiriktiribolganyokiberganelektronlarisonibilananiqlanadi. Masalan:
MnO₄^-8N^5e^-Mn^24N₂O da E(KMnO₄)M(KMnO₄)5
MnO₄^-4N^3e^-MnO₂2N₂O da E(KMnO₄)M(KMnO₄)3
Bilvosita titrlashlarda esa moddaning ekvivalenti boshqacharoq aniqlanadi.
Masalan,
Cr₂O₇^2-6I^-14N^2Sr^33I₂7H₂O
reaksiyasida NSl bo‘yicha K₂Cr₂O₇ ning ekvivalenti EM14 bo‘lishi kerak edi. Lekin reaksiyada ajralib chiqqan I₂ titrlanadi. SHuning uchun
E(K₂Cr₂O₇) M(K₂Cr₂O₇)6 ga teng. SHungao‘xshash:
KIO₃5KI6NSI 3I₂6KSI3H₂O
IO₃^-5e^- 6N^I₂ 3H₂O
da E(KIO₃) M5 bo‘lishi kerak edi. Lekin ajralib chiqqan yod Na₂S₂O₃ bilan titrlangani uchun E(KIO₃)  M6 ga teng.
Agar eritmaning hajmi (V) uning normalligi (N) ga ko‘paytirilsa, 1n li eritmaning ekvivalent hajmi topiladi.
Masalan, 20 ml 0,1n 200,1) 2 ml 1 n eritma (21)2 ga to‘g‘ri keladi.
Bir xil normalli eritmalar teng mikdorda reaksiyaga kirishadi. Ekvivalentlar qoidasiga asosan, bir moddaning hajmini uning konsentratsiyasiga bo‘lgan ko‘paytmasi (N₁V₁) ikkinchi moddaning hajmini konsentratsiyasiga ko‘paytmasi (N₂V₂) ga teng bo‘ladi, ya’ni:
N₁V₂N₂V₂ (1)
SHu qoidaga asosan, (NV), eritmadagi moddaning miqdorini topish mumkin.
Konsentratsiyasi aniq 1 n bo‘lgan eritmaning 1 ml hajmida 0,001 gekv (E1000) modda bo‘ladi yoki NV ml da NV - 0,001E modda bo‘ladi. Demak, modda massasi (Q), uning hajmi (V) va eritmaning normalligi o‘rtasidagi bog‘liqlik quyidagicha bo‘ladi:
Q (2)
Bu tenglamadan foydalanib, ma’lum hajm (V) va berilgan normallik (N) da eritma tayyorlash uchun moddadan qancha tortib olish kerakligini hisoblash mumkin. Xuddi shu tarzda aniq konsentratsiyali (N), ma’lum hajmda (V) eritma tayyorlash uchun qancha miqdorda (Q) modda tortib olish kerakligini hisoblash mumkin.
Odatda analiz qilinayotgan modda miqdorini topish uchun uning gramm-ekvivalentini bilish kerak:
Q (3)
Lekin N₁ va V₁ larni bilish shart emas. Ularning o‘rniga ishchi eritmaning normalligi N₂ ni va ùajmi V₂ ni bilish kifoya.
Haqiqatdan, (1) va (2) tenglamalarga asosan ohirgi tenglama (3) o‘rniga
Q
deb olish mumkin.
Agar aniqlanayotgan moddaning % miqdorini bilish kerak bo‘lsa, analizga olingan tortim (a) ni hisobga olish kerak bo‘ladi, ya’ni
%  yoki %  yoki% 
Bir marta qilingan ishdan to‘g‘ri natija olib bo‘lmaydi. Analiz kamida uch marta bajarilib, ular yaqin natija berganda (hajmlar farqi 0,1 ml dan oshmasligi kerak) o‘rtachasi olib hisoblanadi. Buning uchun analizga olingan modda eritmasini muayyan bir hajmga keltirilib, uning biror ulushini aniq o‘lchab olinib, analiz qilinadi. Masalan, analiz qilinayotgan eritma 250 ml o‘lchov kolbasida suyultirilib, analiz uchun pipetka bilan 20,0 ml o‘lchab olinadi va analiz 3-4 marta kaytarilib, sarf bo‘layotgan standart eritmaning o‘rtacha hajmi topiladi va formula (4) ga qo‘yib hisoblansa 20 ml dagi moddaning miqdori topiladi. Analiz qilinayotgan moddaning umumiy miqdorini topish uchun olingan natija 250 ml kolbadagiga mos keltirilishi kerak, ya’ni:
Q
V_k - kolbaning hajmi
V_n - pipetkaning xajmi yoki
 f
f-ko‘paytirish faktori
Ba’zan natijani hisoblashda ishchi eritmaning titri degan tushunchadan foydalaniladi.
1 ml eritmada erigan moddaning miqdoriga eritmaning ishchi eritma bo‘yicha titri deyiladi va uni T harfi bilan belgilanadi. Masalan, T_HCI 0,00037 bo‘lsa, shu eritmaning 1 ml da 0,00037 gr HCl eriganligini bildiradi. Eritmaning titrini titrlashga ketgan hajmga ko‘paytirsak, sarf qilingan reaktivning miqdori topiladi. Eritmaning normalligi ma’lum bo‘lsa, uning titrini hisoblash mumkin. Masalan, 0,1n KON eritmasi. Uning gramm-ekvivalentini 110 qismini, ya’ni 56,10,1 5,61 g ni tashkil etadi va 1 ml eritmada 5,61:10000,00561 g ni tashkil qiladi.Umumiy xolda
TNE1000
Ommaviy analizlarni bajarishda ishchi eritmaning titri emas, aniqlanayotgan modda bo‘yicha titrini qo‘llash juda qulaydir va natijani hisoblash ancha soddalashadi. Eritmaning normalligi ma’lum bo‘lsa, uning aniqlanayotgan modda bo‘yicha titrini osonlik bilan hisoblash mumkin. Misol uchun Cl^- ionini aniqlash uchun AgNO₃ ning 0,1042n eritmasi olingan bo‘sin. Bu eritmaning 1 ml dagi miqdori 0,1042:1000 g-ekv AgNO₃ ga teng va shunga ekvivalent miqdorda CI^- bilan reaksiyaga kiradi. Cl^- ning gramm-ekvivalenti 35,45 g bo‘lgani uchun AgNO₃ ning CI^- bo‘yicha titri:
0,003694 gml
Agar kontrol eritmadagi Cl^- ni aniqlash uchun 22,50 ml AgNO₃ sarf bo‘lgan bo‘lsa, titrlanayotgan eritmadagi Cl^- ning miqdori:
Q T ga teng bo‘ladi.
Endi bilvosita metod bilan titrlashdagi natijani hisoblashni ko‘rib chiqamiz. Bu metod, odatda, reaksiya tezligi kichik bo‘lganda, reaksiya stexiometrik ravishda ketmagan hollarda yoki ekvivalent nuqtani aniqlashda indikator bo‘lmasagina ko‘llaniladi. Bu metodda 2 standart eritma kerak bo‘ladi. Aniqlanayotgan modda eritmasiga mo‘l miqdorda birinchi standart eritma solinadi. Uning reaksiyaga kirmay qolgan qismini esa ikkinchi standart eritma bilan titrlab, aniqlanayotgan modda uchun sarf bo‘lgan reagent miqdorini hisoblab topiladi.
Faraz qilaylik, konsentratsiyasi N₁ bo‘lgan birinchi standart eritmadan V₁ ml qo‘shildi, so‘ngra reaksiyaga kirmay qolgan qismini titrlash uchun konsentratsiyasi N₂ bo‘lgan ikkinchi standart eritmadan V₂ ml sarf bo‘ldi. U holda:
I standart eritmadan n₁
II standart eritmadan n₂ miqdorda solingan bo‘ladi.
n₁-n₂