Аналитик кимёнинг мақсади ва вазифалари

Mavzu: Analitik kimyoning maqsadi va vazifalari. Analitik reaksiyalar va ularning sezgirligi. Kationlarning kislota-asos tasnifi
Reja:
1. Analitik kimyo fani, maqsad va vazifalari.
2. Analitik reaksiyalar va ularni o‘tkazish usullari. Xarakterli va maxsus reaksiyalar.
3. Analitik reaksiya sezgirligi.
4. Reaksiya samarasiga ta’sir etuvchi omillar.
5. Kationlarning kislota-asos tasnifi.
1. Analitik kimyo fani, maqsad va vazifalari.
Tahlil so‘zining lug‘aviy ma’nosi – murakkab tizimni tarkibiy qismlarga ajratib o‘rganish, ya’ni tahlil etish ma’nosini anglatadi.
Analitik kimyo – kimyo va fizika qonunlari asosida moddalarning atom, molekular, fazoviy tuzilishini o‘rganuvchi, sifat va miqdoriy tahlil usul va uslublarini ishlab chiquvchi, kimyo fanining alohida bo‘limidir.
Analitika 2 ga bo‘linadi: 1) sifat 2) miqdor.
Tahlil usuli 3 ga: 1) kimyoviy 2) uskunaviy 3) biologik.
Fan maqsadi: modda va ashyolarni sifat va miqdoriy tahlil etish.
- Kimyoviy sifat tahlilida modda tarkibidagi element, ion, atomlar guruhi molekulalarini aniqlash, mavjudligini isbotlashdan iborat.
- Kimyoviy miqdoriy tahlilda moddaning miqdoriy tahlili, ya’ni undagi element (ashyodagi moddalar) miqdoriy nisbatlari aniqlanadi.
Analitik kimyo fanining vazifasi:
- Mavjud tahlil usullarini takomillashtirish va yangi usullarni kashf etishdan iborat.
Tahlil asosini tashkil etuvchi tamoyillar tahlil usulini tashkil etadi.
Analitik kimyoning fan sifatida shakllanishi uzoq tarixga ega bo‘lib, sifat tahlili asoschisi Angliyalik kimyogar Boyl, miqdoriy tahlil asoschisi Lomonosov, fan bo‘yicha birinchi darslikni prof. Menshutkin N.Ya. muallifi bo‘lgan. XIX asr oxirida rus olimlari M.A.Ilinskiy va L.A.Chugaevlar yangi “Organik reagentlarning kimyoviy tahlilda qo‘llanishi” yo‘nalishiga asos solganlar.
2. Analitik reaksiya va ularni o‘tkazish usullari. Reagent.
Tashqi belgi:
1) cho‘kma tushishi yoki erib ketishi
2) gaz ajralishi
3) eritma rangining o‘zgarishi
bilan boradigan reaksiyalar analitik reaksiyalar deyiladi.
Eritmadan izlanuvchi ionni aniqlash uchun ishlatiladigan reaktiv – reagent deb ataladi.
Beradigan tashqi samarasiga ko‘ra reaksiyalar 3 turga bo‘linadi:
1) Maxsus reaksiya – murakkab aralashmadagi faqat bitta iongagina xos tashqi samara beruvchi: NH₄⁺ + OH ^– → NH₃↑ +H₂O
2) Selektiv reaksiya – tashqi belgisi xalaqit beruvchi ionlar bo‘lmaganida ayrim ionlargagina xos bo‘ladi: 2Ag⁺ CrO₄^2- → AgCrO₄
Ba²⁺, Pb²⁺, Sr²⁺ reaksiyalari
3) Gurux reaksiyasi – tashqi belgisi ionlar guruhi uchun bir xil bo‘ladi.
Tozaligiga ko‘ra reagentlar 6 turga bo‘linadi:
1) Texnik – tarkibida qo‘shimchalar 1%
2) Tozalangan – qo‘shimchalar miqdori 0,1%
3) Toza – qo‘shimchalar miqdori 0,01%
4) Tahlil uchun toza – qo‘shimchalar miqdori 0,001%
5) Kimyoviy toza – qo‘shimchalar miqdori 0,0001%
6) Juda toza – qo‘shimchalar miqdori 0,00001% yoki 10^-6 %
Farmasevtik tahlilda dori vositalarining sifat va miqdoriy tarkibi – farmakopeya usullari, ya’ni davlat tomonidan tasdiqlangan – umumdavlat standartlari to‘plamida keltirilgan analitik reaksiyalar vositalarida nazorat etiladi.
Kimyoviy tahlil usulining tasnifi:
I. Tahlil uchun olingan namunaning miqdori (massa, xajmi) ga ko‘ra kimyoviy tahlilning quyidagi turlari:
1) Makro (gramm) 1-10 g 10-100 sm³
2) Yarim mikro (desimetr, santimetr) 0,05-0,5 1-10 sm³
3) Mikro (milli) 10^-3 - 10^-6 10^-1 – 10^-4
4) Ultra mikro (nanogramm) 10^-6 – 10^-9 10^-4 – 10^-6
II. Reaksiyani bajarish uslubiga ko‘ra:
1) Quruq usul
2) Xo‘l usul
 Tomchi va mikrokristalloskopik tahlil usullari ham mavjud.
III. * Tahlil o‘tkazish uslubiga ko‘ra:
1) Tizimli tahlil – gurux Reagenti ta’sirida murakkab aralashmadagi ionlarni ayrim guruhlarga ajratib, ma’lum izchillikda ochiladi.
2) Kasrli tahlil – izlanayotgan ion eritmaning ayrim ulushidan maxsus yoki selektiv reagent vositasida istalgan tartibda ochiladi.
3. Analitik reaksiya sezgirligi.
Reagent analitik samara berishi uchun kifoya etadigan ochiluvchi ionning minimal konsentratsiyasi analitik reaksiya sezgirligi deyiladi.
Masalan: 1) 1 g K⁺ 13000 sm³ N₂O da eritilib, 2-3 tomchisiga 1 tomchi Na₃[Co(NO₂)₆] qo‘shilsa, sariq cho‘kma tushadi.
2K⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- =↓ K₂Na[Co(NO₂)₆] (sariq)
2) K⁺ + HC₄H₄O₆ ^–  reaksiyasi uchun 1 g : 1000 sm³
Demak, 1 reaksiya 2 chisiga nisbatan 13 barobar sezgir. Reaksiya sezgirligi
Reaksiya sezgirligi o‘zaro uzviy bog‘langan 4 o‘lcham bilan ifodalanadi:

1) Ochish minimumi – chegaraviy suyultirilgan eritmaning min hajmida ochilishi mumkin bo‘lgan modda (ion) ning mikrogrammda ifodalangan min massasi – m.

2) Minimal hajm – chegaraviy suyultirilgan eritmaning analitik samara kuzatilishiga kifoya etadigan eng kichik xajm, V_min, sm³
3) Chegaraviy konsentratsiya – ayni reaksiya bilan ochilishi mumkin bo‘lgan ionning eng kichik konsentratsiyasi – S_lim ; g/sm³
4) Suyultirish chegarasi – tarkibida 1 g ochiluvchi ion tutgan, chegaraviy suyultirilgan eritmaning maksimal xajmi, W – sm³/g.
m=C_lim ^. V_min ^. 10⁶ =
4. Reaksiya samarasiga ta’sir etuvchi omillar.
Reaksiya samarasiga harorat, muhit, xalaqit beruvchi ionni niqoblovchi moddalar ta’sir etadi.
K⁺ + HC₄H₄O₆ ^–  → ↓KHC₄H₄O₆ (oq)
Reaksiya neytral muhitda probirka devorlarini shisha tayoqcha bilan ishqalab, sovutilganda oq cho‘kma tushadi.
3) K⁺, NH₄⁺ aralashmasi tahlilida NH₄⁺ ni yo‘qotishda formalin qo‘llaniladi. Bunda hosil bo‘lgan kislotani Na₂CO₃ bilan neytrallanadi.
4NH₄Cl + 6CH₂O → (CH₂)₆N₄ +4HCl +6H₂O
4HCl + 2Na₂CO₃ → 4NaCl + 2H₂O +2CO₂
5. Kationlar tasnifi.
Kation va anionlarning tasnifi ularga guruh reagentining ta’siriga ko‘ra ajratiladi. Menshutkin taklif etgan sulfidli tasnifda kationlarning sulfid ioni bilan hosil qilgan sulfid xossalarining farqiga asoslangan. Bu tasnifda zaharli (NH₄)₂S qo‘llanilgani sababli hozirgi vaqtda kislota – asos tasnifi qo‘llaniladi. Unga ko‘ra kationlar quyidagi 6 guruhga bo‘linadi:
I gr. Na⁺, K⁺, NH₄⁺ - guruh reagenti yo‘q
II gr. Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺ - guruh reagenti NSl
III gr. Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, (Pb²⁺) - guruh reagenti H₂SO₄
IV gr. Al³⁺, Zn²⁺, Cr³⁺ - guruh reagenti mo‘l NaOH + H₂O₂
V gr. Mn, Mg, Bi, Fe³⁺, Fe²⁺ - guruh reagenti NaOH yoki NH₄OH
VI gr. Co²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Hg²⁺. - guruh reagenti mo‘l 25 % li NH₄OH