Маъруза №2 Мавзу: Оксидланиш ва қайтарилиш реакцияларига асосланган титрлаш моҳияти ва методлари

6.2. Оксидланиш-қайтарилиш методларининг назарий асослари.
Оксидловчи ёки қайтарувчининг кучи:
1) ионларнинг табиатига ва эритмадаги концентрацисига;
2) эритмадаги [H ^] ионлари концентрацияси, яъни рНга
З) реакциянинг боришидаги ҳароратга;
4) оксидловчи ёки қайтарувчининг ҳосил қилган маҳсулотининг концентрациясига боғлиқ бўлади.
Шунинг учун оксидловчи ва қайтарувчининг ўзи (MnO₄^-, Fe^3) эмас, уларнинг жуфти (MnО₄^-|Mn^2; Fe^3|Fe^2) ҳақида фикр юритиш керак.]
Ҳар бир жуфтнинг оксидланиш-қайтарилиш потенциали (Е) унинг оксидланган ва қайтарилган шакилларининг концентрациялари билан боғлиқлиги Нернст тенгламаси билан ифодаланади;

Бу ерда: Е₀ - берилган жуфтнинг оксидлаш потенциали
R - газ доимийлиги (8,313 Жоулмол.град.)
T - абсолют ҳарорат,^оК
F - Фарадей сони - 96500 кулонг.экв.
n - олинган ёки берилган электронлар сони.
Рақамлар қийматларини ûрнига қўйиб, натурал логарифмни ўнлик логарифмга айлантирсак, 20⁰С учун тенглама қуйидагича бўлади:

Е ни қандай усул билан ўзгартириш мумкин?
Бунинг учун оксидланган, қайтарилган шаклларнинг концентрацияларини, эритманинг муҳитини ўзгартириш керак. Ундан ташқари комплекс ҳосил қилиш реакцияларидан ва чўктириш методларидан фойдаланиш мумкин. Оксидловчининг электрон олиб қайтарилиши босқич билан бориши мумкин
Мисол:
МnО₄^-8Н^5е^-Мn^2 4Н₂О (1)
реакцияда МnО₄^-Мn^2 га келяпти.
Е₀ (МnО₄^-Мn^2)1,51 В
Биз бу ерда модданинг бошланғич (Мn⁺⁷) ва реакциянинг охиридаги оксидланиш даражасини оляпмиз. Холбуки, бу реакцияда бир неча оралиқ потенциаллар бўлиши мумкин.
Мn^7Мn^6Мn^5Мn^4Мn^3Мn^2
Натижада, МnО₄^-МnО₄^-2, МnО₄^-Мn^3, Мn^3Мn^2 каби оралиқ потенциаллар ҳосил бўлади Шунинг учун потенциал (1) формула учун ҳисобланганидан кам чиқади.
Комплекснинг•ҳосил бўлиши потенциалга қандай таъсир
этишини кўриб чиқайлик:
Оx  ne  red
Ox  pХ  Ох(Х)_p
red  pХ  red(Х)_р бу ерда Х-комплекс ҳосил қилувчи лиганд.
[Ox] ва [red] ни ўрнига қўйсак,


ни ўрнига қўйсак:

комплекс ҳосил бўлгач:
(Е ўрнига Е₀ қўйилди)
бу шартли (формал) оксидлаш потенциали дейилади.
Е₀ Fe^3Fe^2  0.77 в (формал) потенциали дейилади. Эритмага F^-ионлари қўшилса Е₀ Fe^3Fe^2  0,40 в га тенг бўлиб қолади. Чунки F^-ионлари Fe^3 ни комплексга [FeF₆^-3] боғлайди. Агар эритмага фенантролин қўшилса, у вақтда Fe^2 комплексга боғланади ва Е₀’ 1,12 в га тенг ва H₃PO₄ қўшилса,Е₀^’  0,41 в бўлиб қолади. Агар эритмага CN^- ионлари қўшсак, бунда янги жуфт [Fe(CN)₆]^-3Fe(CN)₆]^-2 ҳосил бўлади ва Е  0,40 в га тенг бўлади.
Е (Co^3Сo^2) 1,84 в. Эритмага CN^-1 ионлари қўшилса
E[Co(CN)₆^-3E[Co(CN)₆]^-4  0,83 в га тенг бўлиб қолади Fe^3Fe^2га қараганда кобальт потенциалининг кескин ўзгариши (1,84 в  0.83 в) кобальтнинг Fе^3Fe^2 га қараганда кучли электроманфийлигидир.
Е маълум бўлса, реакция кетадими-йўқми ва миқдорий жиҳатдан тўла борадими, олдиндан айтиш мумкин бўлади. Бунинг учун реакциянинг мувозанат константасини ҳисоблаш керак.