Mundarija kirish I

I.3. Kislota asosli titrlash.
Kislota-asosli titrlash shuningdek asidimetriya deyiladi. va alkalimetriya. Ushbu usullar protolitik reaktsiyalarga asoslangan, yilda Natijada H3O + va OH- ionlarining suvga bog'lanishi mavjud: Odatda ko'rsatkich sifatida kislota-asosli titrlashda odatda standart sifatida etkazib beriladigan shisha elektroddan foydalaning sanoat pH metrlari. Potansiyometrik usul aralashmaning tarkibiy qismlarini miqdoriy aniqlashga imkon beradi kislotalar, agar dissotsilanish konstantalari kamida uchta farq qilsa buyurtma. Masalan, tarkibida xlorid kislota bo'lgan aralashmani titrlashda (HCl) va sirka kislotasi, titrlash egri chizig'ida ikkita sakrash mavjud. Birinchisi, HCl titrlash tugaganligini, ikkinchi sakrashni bildiradi sirka kislotasini titrlashda kuzatiladi. Bundan tashqari, bir nechta sakrashlar ko'p asosli kislotalarning titrlash egri chiziqlariga, dissotsilanish konstantalariga ega ular sezilarli darajada farq qiladi (xrom, fosforik va boshqalar). Quyida biz nazariy egri chiziqlarni batafsil ko'rib chiqdik kislota-asosli titrlash holatlari. Ushbu egri chiziqlarning shakli bo'lishi mumkin eksperimental egri chiziqlar shakliga yaqin. Biroq, ko'pincha, eksperimental egri chiziqlar nazariyga nisbatan siljiydi, chunki ikkinchisini qurishda, odatda, kontsentratsiyalar bilan ishlaydi, 0 0 faoliyat bo'yicha emas 1 F. Nazariy egri chiziqlarni o'rganish shuni ko'rsatadiki pH qiymatini potentsiometrik aniqlashda kichik xato yo'q titrlashning yakuniy nuqtasini aniqlashda qiymatlar. Potentsiometrik kislota-asos titrlash ayniqsa qulay kislotalar yoki ko'p asosli kislotalar (asoslar) aralashmalarini tahlil qilishda, chunki u ko'pincha ajratilgan so'nggi nuqtalarga erishadi titrlash. Potansiyometrik titrlash egri chiziqlari ham mumkin reaksiyaga kirishayotgan dissotsilanish konstantalarining taxminiy qiymatlarini aniqlang moddalar. Nazariy jihatdan, bu qiymatni istalgan nuqtadan hisoblash mumkin titrlash egri chizig'i, amalda uni pH qiymatidan nuqtada topish osonroq yarim neytralizatsiya. Masalan, kuchsiz kislota HA ni titrlashda O'rta nuqta, buni taxmin qilish mumkin va shuning uchun pKa= pH. Shuni ta'kidlash kerakki, bu bilan aniqlangan dissotsilanish konstantalari usuli, jadvallarda keltirilgan doimiylardan farq qiladi, chunki 0 0, ikkinchisiga 1 F faollik kiradi, birinchisi konsentratsiyalar. 0 0 Demak, 1 F, agar dissotsilanish konstantasining ifodasini ko'proq bilan yozsak aniq shakl, biz olamiz Keling, shuning uchun deb taxmin qilaylik Tenglamaning ikkala tomonining logarifmini olib, belgini o'zgartirib, quyidagiga erishamiz: Keyin, p-funktsiyaga va transformatsiyaga qisqartirilgandan so'ng biz quyidagilarni olamiz: Shunday qilib, haqiqiy pKa qiymati dan farq qiladi koeffitsientlar nisbati logarifmining qiymati bo'yicha eksperimental faoliyat. Odatda titrlash uchun ion kuchi 0,1 va undan ortiqni tashkil qiladi, shuning uchun bu nisbat kamida 0,75 bo'lishi kerak 0 0 HA emas, balki 1 F zaryadlangan. Bunday birikmalar uchun yoki shunga o'xshash bo'lishi kerak bundan ham yuqori. Bitta potansiyometrik titrlash orqali siz qilishingiz mumkin 0 0 ekvivalent massa 1 F ni ham, taxminiy qiymatni ham oladi 0 F noma'lum kislota tozalangan namunasining 0 0 ajralish konstantalari; ko'pincha bu 1 F kislotani aniqlash uchun 0 0 ma'lumot etarli.
Kislota–asosli titrlash usuli kislota va ishqorlarni miqdoran aniqlash uchun qo`llaniladi. Bu usul yordamida neytrallanish reaksiyasi bilan bog`liq bo`lgan bir qator boshqa hajmiy aniqlashlar, masalan, kuchsiz kislota va kuchli asoslardan hosil bo`lgan tuzlarni (Na₂CO₃ va Na₂B₄O₇) yoki ammoniy tuzlarini aniqlash o`tkaziladi.
Kislotalarni miqdoriy aniqlashda–alkalimetriyada NaOH yoki KOH eritmalari ishchi eritma bo`lib hisoblanadi. Ishqorning titrlangan eritmasini tortim bo`yicha tayyorlab bo`lmaydi, chunki ishqor aniq olingan tortim bo`yicha aniq konsentratsiyali eritma tayyorlash mumkin bo`lgan moddalarga qo`yiladigan talablarga javob bermaydi. Bundan tashqari, ishqor eritmalari juda yaxshi saqlanganda ham o`z titrini ancha tez o`zgartiradi, shuning uchun bu ishchi eritmalarning titri aniqlanadi. Ishqorning ishchi eritmasi titrini aniqlash uchun H<sub>2</sub>C<sub>2</sub>O<sub>4</sub>∙2H<sub>2</sub>O yoki H<sub>2</sub>C<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>4</sub> eritmalari ishlatilishi mumkin.
Ishqorlarni miqdoriy aniqlashda–atsidometriyada kuchli kislota eritmasi odatda HCl yoki H2SO<sub>4</sub> eritmasi ishchi eritma bo`ladi. Konsentrlangan kislotadan uning titrlangan eritmasini tayyorlab bo`lmaydi, chunki HCl vodorod xlorid chiqaradi, H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> esa suv tortuvchandor. Kislota eritmalarining titri aniqlanadi. Buning uchun Na2B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>∙10H<sub>2</sub>O yoki kimyoviy toza Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> boshlang`ich modda bo`lib xizmat qiladi. Ba`zi hollarda kislotaning ishchi eritmasi fiksanaldan tayyorlanadi.
Kislota–asosli titrlash usuli klinik laboratoriyalarda me`da shirasi kislotaliligini aniqlashda, sanitariya–gigiyena laboratoriyalarida suvning karbonatli qattiqligi, sut mahsulotlarining, tuzlangan karamning va spirtsiz ichimliklarning kislotaliligini aniqlashda ishlatiladi.
Kislota–asosli titrlash usuli uch xil holatda olib boriladi:
a) Kuchli kislota (kuchli ishqor) ni kuchli ishqor (kuchli kislota) bilan titrlash;
b) Kuchsiz kislota (kuchsiz ishqor) ni kuchli asos (kuchli kislota) bilan titrlash;
c) Kuchsiz asos (kuchsiz kislota) ni kuchli kislota (kuchli asos) bilan titrlash.
Kuchli kislotani kuchli ishqor bilan titrlaganda faqat bitta kuchsiz elektrolit–suv hosil bo`ladi. Reaksiya amalda oxiriga qadar boradi. Reaksiya natijasida hosil bo`lgan tuz gidrolizga uchramaydi, eritma muhiti neytral (pH=7) bo`ladi.
HCl + NaOH = NaCl + H₂O
Kuchsiz kislotani kuchli ishqor bilan titrlaganda ekvivalent nuqtada gidrolizga uchraydigan tuz hosil bo`ladi. Demak, bu holda titrlashda ketadigan reaksiya qaytar bo`ladi va oxiriga qadar bormaydi. Eritma muhiti ishqoriy (pH>7) bo`ladi.
CH<sub>3</sub>COOH + NaOH = CH<sub>3</sub>COONa + H<sub>2</sub>O
Kuchsiz asosni kuchli kislota bilan titrlaganda ham ekvivalent nuqtada gidrolizga uchraydigan tuz hosil bo`ladi. Demak, bu holda titrlashda ketadigan reaksiya qaytar bo`ladi va oxiriga qadar bormaydi. Eritma muhiti kislotali (pH<7) bo`ladi.
NH₄OH + HCl = NH₄Cl + H₂O
Kislota–asosli titrlash usulida ekvivalent nuqta qandaydir tashqi o`zgarish bilan ketmaydi, shuning uchun reaksiyaning oxirini aniqlash uchun maxsus indikatorlar qo`llaniladi. Kislota–asosli titrlash usulida qo`llaniladigan indikatorlar rangi suvli eritmadagi vodorod ionlarining konsentratsiyasiga qarab o`zgaradigan organik birikmalar bo`lib, ular jumlasiga fenolftalein, metiloranj, metil qizili kabi indikatorlar kiradi. Fenolftalein kislotada rangsiz bo`lib ishqorda tiniq malina rangiga, metiloranj kislotada pushti bo`lib, ishqorda sariq rangga, metil qizili kislotada qizil bo`lib ishqorda sariq rangga o`tadi.
Kislota-asosli titrlash yoki titrlashning neytrallash metodi vodorod ionlari (yoki gidroksoniy ionlari) bilan gidroksid ionlari orasida boradigan va kam dissosiyalanadijam suv molekulalari hosil bo'ladigan reaksiyalarga (neytrallanish reaksigalariga) asoslangan: H+ + OH- = H2O yoki [H3O]++ OH- = 2H2O Bu metod, kislotalar (H2SO4, HNO3, HCl, H3PO4, CH3COOH, H2C2O4, C6H5- COOH va boshqalar), gildroksidlar (KOH, NaOH, Ba(OH)2 va boshqalar), gidrolizlanuvchi tuzlar (Na2CO3, K2CO3, NH4Cl, CH3COOK va boshqalar) va ular aralashmalari miqdorini aniqlashda qo'llaniladi. Bu metodda biror kislotaning titrlangan eritmashdan foydalanib asoslarning yoki gidrolizlanganda ishqoriy muhit hosil qiluvchi tuzlarning miqdorini (atsidimetriya), yoki ishqorlarning titrlangan eritmasidan foydalanib kislotalarning yoki gidrolizlanganda kislotali muhit hosil qiluvchi tuzlarning miqdorini (alkalimetriya) yoki ular aralashmalarining miqdori aniqlanadi. Bu usullar yordamida gidrolizlanishi natijasida kuchli ishqoriy muhitga ega bo'ladigan Na2CO3, K2CO3, Na2B4O7-10H2O kabi tuzlarni, suvning qattiqligini, ammoniy tuzlarini, organik barikmalar tarkibidagi azot miqdorini aniqlash mumkin. Kislota-asosli (neytrallanish)titrlash metodida asosiy ish eritmalari sifatida kislotalar (odatda xlorid yoki sulfat kislota) va ishqorlar (natriy gidroksid va kaliy gidroksid) eritmalari ishlatiladi. Bu moddalar boshlang'ich moddalarga qo'yiladigan talablarga javob bermaydi va shuning uchun ulardan ma'lum miqdorda tortim olinib titrlangan eritmalar tayyorlab bo'lmaydi. Shuning uchun avval ularning taxminiy kontsentratsiyadagi (0,1-0,5 N) eritmalari tayyorlanadi. So'ngra ularning titri boshqa boshlang'ich moddalarning titrlangan-standart eritmalari bilan titrlanib titrlari belgilanadi - standartlashtiriladi. Kislotalar eritmalarining titrini belgilashda-standartlashtirishda boshlang'ich modda sifatida, ko'pincha bura Na2B4O7• 10 H2O yoki soda Na2CO3• 10H2O lardan foydalaniladi. Bu moddalarni qayta kristallga tushirish yo'li bilan formulasiga aniq javob beradigan holda olish mumkin. Ularning eritmalari kuchli ishqoriy muhitga ega bo'ladi va ularni kislotalar bilan titrlash mumkin. Ishqorlar eritmalarining titrini aniqlashda, ko'incha, oksalat kislota H2С2О4 y'ki qaxrabo kislotadan foydalaniladi bera oladigan toza modda olinada. . Bu kislotalarning ikkalasi ham qattiq kristal moddalar. Kislota-asosli titrlash jarayonida sodir bo'ladigan jarayonlar mohiyatini tushintirish uchun, titrlashning turli ko'rinishlarida (xillarida) ekvivalent nuqtadagi muhitning pH= 7 reaktsiyasini o'rganish lozim. Bu metodda ekvivalent nuqta turli xil (neytral pH > 7 pH < 7 ishqoriy kislotali) muhitlarda bo'lishi mumkin. 2. Kislota-asosli titrlash turlari. Kislota-asosli titrlashning qanday turlari mavjud? Kislota-asosli titrlashning quyidagi turlari mavjud: Kuchli kislotani kuchli ishqor bilan titrlash. HCl + NaOH = NaCl + H2О H + +OH ~= H2О pH = 7 Bunda gidrolizlanmaydigan tuz hosil bo'ladi va eritmaning muhiti neytral bo'ladi. demak kuchli kislotani kuchli ishqor bilan titrlanganda ekvivalent nuqta neytral muhitda bo'ladi.