Fizikaviy kimyo fanidan laboratoriya mashg`ulotlari uchun

Nazariy qism.

Hajmiy analiz qilinganda rangli yoki loyqa eritmalarni titrlash uchun rangli indikatorlardan foydalanib bo’lmaydi. Bunday hollarda, ko’pincha, kislota va asoslarni neytrallash uchun konduktometrik titrlash usulida foydalaniladi, bunda ertimalarning elektr o’tkazuvchanligi indicator rolini o’ynaydi. Bu metod titrlash prosessida eritmadagi bir ion o’rnini harakatchanligi boshqacha ion olishiga asoslangan.

Kuchli kislota (HCl) kuchli ishqor (NaOH) bilan qanday titrlanishini ko’rib chiqamiz, bunda quyidagi reaksiya bo’ladi:
H⁺ + Cl^– + Na⁺ + OH^– = Na⁺ + Cl^– +H₂O
Xlorid kislota eritmasiga o’yuvchi natriy qo’shilganda gidroksil ionlari vodorod ionlari (harakatchanligi u_H+ = 316) bilan birikadi va dissosilanmagan suv molekulalari hosil qiladi. Eritmada H⁺ ionlari o’rniga Na⁺ ionlari qoladi, chunki natriyning harakatchanligi ancha kam (u_Na+=43). Shu sababli kislota neytrallanib brogan sari, eritmaning elektr o’tkazuvchanligi kamayib boraveradi. Barcha vodorod ionlari natriy ionlariga batamom almashinib bo’lganda, ya’ni neytrallanish momentida eritmaning elektr o’tkazuvchanligi minimumga (eng kichik qiymatga) ega bo’ladi. Ishqor qo’shish davom ettirilsa, eritmada ionlarning umumiy soni ortib boradi, ular orasida harakatchanligi katta (U_OH- =174) bo’lgan OH^– ionlar paydo bo’ladi. Shuning natijasida eritmaning elektr o’tkazuvchanligi yana oshib ketadi.

Ekvivalent nuqtani topishda grafikdan foydalanish ancha qulay. Ma’lum konsentrasiyali ishqor eritmasining sarf qilingan millilitrlar soni absiss o’qidan, eritmaning elektr o’tkazuvchanligi ordinat o’qidan belgilanadi. AB va BC to’g’ri chiziqlar davom ettirilsa, ularning o’zaro kesishgan nuqtasi B ekvivalent nuqtani ko’rsatadi.

Titrlash prosessida faqat harakatchanligi bir xil ionlar o’rnini harakatchanligi boshqacha ionlar olishi natijasida emas, balki eritma suyultirilishi tufayli ham elektr o’tkazuvchanlik o’zgaradi. So’nggi factor ta’sir etishiga mumkin qadar yo’ qo’ymaslik uchun titrlovchi eritmaning konsentrasiyasi titrlanuvchi eritmaning konsentrasiyasidan 10-20 marta katta bo’lishi kerak.

Kuchsiz kislotani (masalan, CH₂COOH ni) titrlash egri chizig’i boshqacharoq shaklda bo’ladi. Bunda quyidagicha reaksiya boradi:

CH₃COOH+Na⁺+OH^– = CH₃COO^– +Na⁺+H₂O

Titrlash paytida yomon dissosilanadigan sirka kislota o’rniga yaxshi dissosilanadigan tuz hosil bo’ladi: shuning uchun eritmaning elektr o’tkazuvchanligi oshadi. Kislota neytrallangandan keyin elektr o’tkazuvchanlik yana ancha tez oshadi, chunki eritmada harakatchanligi katta bo’lgan ortiqcha gidroksil oinlar paydo bo’ladi.

Eritmada kuchli kislota bilan kuchsiz kislota aralashmasi bo’lsa ham konduktometrik titrlash usulidan foydalanish mumkin. Ishqor qo’shilganda avval kuchli kislota neytrallanadi va buning natijasida eritmaning elektr o’tkazuvchanligi kamayadi.

Kuchli kislotaning hammasi batamom neytrallanib bo’lgandan keyin kuchsiz kislota neytrallana boshlaydi va elektr o’tkazuvchanlik asta-sekin ko’payib boradi. Reaksiya tugagandan keyin eritmada ortiqcha ishqor paydo bo’ladi va elektr o’tkazuvchanlik tez o’sadi. Shunday qilib, egri chiziqda ikkita sinish nuqtasi hosil bo’ladi. Birinchi sinish nuqtasi (A) kuchli kislotaning ekvivalent nuqtasiga, ikkinchisi (B) kuchsiz kislotaning ekvivalent nuqtasiga to’g’ri keladi.