Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги мирзо улуғбек номидаги ўзбекистон миллий университети титриметрик анализ усуллари

ТИТРИМЕТРИК АНАЛИЗДА НАТИЖАЛАРНИ

ҲИСОБЛАШ

Титриметрик анализ методларида натижаларни ҳисоблаш эквивалентлар қонунига асосланган. Берилган реакцияда модданинг 1 грамм-атом водород ёки истаган бир валентли элементнинг 1 грамм-атомига тўғри келадиган қисмига модданинг эквиваленти дейилади. Эквивалент миқдорга тўғри келадиган граммлар сонига модданинг грамм-эквиваленти дейилади.
1 л эритмада эриган модданинг эквивалентлар сонига эритманинг нормаллиги дейилади. Масалан, 1 л эритмада 1 г-экв модда эриган бўлса 1 н эритма, 2 г-экв модда эриган бўлса 2 н ва ҳ.
Бир модданинг грамм-эквиваленти иккинчи модданинг грамм-эквиваленти билан тўла реакцияга киришади.
Модданинг грамм-эквиваленти, унинг молекуляр массасидан фарқли ўлароқ, турғун сон бўлмасдан, реакциянинг боришига қараб ўзгариб туради. Уни топиш учун, реакция тенгламасини ёзиб, модданинг қанча миқдори 1 г-ион водородга тўғри келишини топиб олиш керак. Масалан:
H₂SО₄+NаОH=NаHSО₄+H₂О
H₂SО₄+2NаОH=Nа₂SО₄+2H₂О
H₃PО₄+КОH=КH₂PО₄+H₂О
H₃PО₄+КОH=К₂HPО₄+2H₂О
Бир грамм-ион ОH^- бир грамм-ион H⁺ билан реакцияга киришгани учун, ишқорларда грамм-эквивалентни топиш учун, реакцияда иштирок этаётган ОН^- ионлари сонига бўлиш керак:
3Ва(ОН)₂+2Н₃РО₄=Ва₃(РО₄)₂+6Н₂О
2А1(ОН)₃+3Н₂SО₄=А1₂(SО₄)₃+6Н₂О
Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларида эса, модданинг эквиваленти, унинг шу реакцияда бириктириб олган ёки чиқарган электронлар сони билан аниқланади. Масалан:
МnО₄^-+8H+5е=Мn²⁺+4H₂О да
МnО₄^-+4H⁺+3е=МnО₂+2H₂О да
Билвосита титрлашда эса модданинг эквиваленти бошқачароқ аниқланади. Масалан, Cr₂О₇^2-+6J^-+14H⁺=2Cr³⁺+3J₂+7H₂О реакциясида ҲCл бўйича К₂Cr₂О₇ нинг эквиваленти Э=М/14 бўлиши керак эди. Лекин реакцияда ажралиб чиққан J₂ ни титрланади. Шунинг учун га тенг. Шунга ўхшаш КJО₃+5КJ+6HCI=3J₂+6КCI+3Н₂О яни JО₃^-+5е+6Н⁺=J^-+3Н₂О да бўлмоғи керак эди. Лекин ажралиб чиққан йодни Nа₂S₂О₃ билан титрлангани учун га тенг.
Агар эритманинг ҳажми (V) унинг нормаллиги (N) га кўпайтирилса, 1 н лик эритманинг эквивалент ҳажми топилади. Масалан, 20 мл 0,1 н эритма (20х0,1=2) 2 мл 1 н эритма (2х1=2) га тўғри келади.
Бир хил нормаллик эритмалар тенг миқдорда реакцияга киришадилар. Эквивалентлар қоидасига асосан, бир модданинг ҳажмини унинг концентрациясига бўлган кўпайтмаси (N₁V₁) икккинчи модданинг ҳажмини концентрациясига кўпайтмасига (N₂V₂) тенг бўлади, яни
N₁V₁=N₂V₂ (1)
Шу қоидага асосан (NV) эритмадаги модданинг миқдорини топиш мумкин.
Концентрацияси аниқ 1 н бўлган эритманинг 1 мл ҳажмида 0,001 г-экв (Э/1000) модда бўлади ёки NV мл да NV·0,001·Э модда бўлади. Демак, модда массаси (Q) унинг хажми (V) ва эритманинг нормаллиги ўртасидаги боғлиқлик қуйидагича бўлади:
(2)
Бу тенгламадан фойдаланиб, маълум ҳажм (V) ва берилган нормаллик (N) да эритма тайёрлаш учун моддадан қанча тортиб олиш кераклигини ҳисоблаш мумкин. Худди шу тарзда аниқ концентрацияли (N), маълум ҳажмда (V) эритма тайёрлаш учун қанча миқдорда (Q) модда тортиб олиш кераклигини ҳисоблаш мумкин.
Одатда анализ қилинаётган модда миқдорини топиш учун унинг г-экв ни билиш керак.
(3)
Лекин N₁ ва V₁ ларни билиш шарт эмас уларнинг ўрнига ишчи эритманинг нормаллигини N₂ ни ва ҳажми V₂ ни билиш кифоя. Ҳақиқатан, (1) ва (2) тенгламаларга асосан тенглама (3) ни ўрнига
(4)
деб олиш мумкин.
Агар аниқланаётган модданинг % миқдорини билиш керак бўлса, анализга олинган тортимни (а) ни ҳисобга олиш керак бўлади, яъни
% = (5)
ёки (4) га асосан
% = ёки % =.
Бир марта бажарилган ишдан тўғри натижа олиб бўлмайди. Анализ камида 3 марта бажарилиб, улар яқин натижа берганда (ҳажмлар фарқи 0,1 мл дан ошмаслиги керак) ўртачаси олиб ҳисобланади. Бунинг учун анализга олинган модда эритмасини муйаян бир ҳажмга келтирилиб, унинг бирор улуши аниқ ўлчаб олиниб, анализ қилинади. Масалан, анализ қилинаётган эритма 250 мл ўлчов колбасида суюлтирилиб, анализ учун пипетка билан 20,0 мл ўлчаб олинади ва 3-4 марта қайтарилиб, сарф бўлаётган стандарт эритманинг ўртача ҳажми топилади ва формулага (4) қўйиб ҳисобланса 20 мл даги модданинг миқдори топилади. Анализ қилинаётган модданинг умумий миқдорини топиш учун олинган натижа 250 мл колбадагига мос келиши керак, яъни
(6) V_к-колбанинг ҳажми
V_н-пипетканинг ҳажми
Ёки -кўпайтириш фактори дейилади.
Баъзан натижани ҳисоблашда ишчи эритманинг титри деган тушунчадан фойдаланилади.
1 мл эритмада эриган модданинг миқдорига эритманинг ишчи эритма бўйича титри дейилади ва уни Т ҳарфи билан белгиланади. Масалан, Т_HC1=0,00037 бўлса, шу эраитманинг 1 мл да 0,00037 грамм HC1 эриганлигини билдиради. Эритманинг титрини титрлашга кетган ҳажмга кўпайтирсак, сарф қилинган реактивнинг миқдори топилади. Эритманинг нормаллиги маълум бўлса, унинг титрини ҳиcоблаш мумкин. Масалан, 0,1 н КОН эритмаси. Унинг грамм-эквиваленти 1/10 қисмини, яъни 56,1·0,1=5,61 г ташкил этади ва 1 мл эртмада 5,61:1000=0,00561 г ни ташкил қилади. Умумий ҳолда (7).
Оммавий анализларни бажаришда ишчи эритманинг титри эмас, аниқланаётган модда бўйича титрини қўллаш жуда қулайдар ва натижани ҳисоблаш анча соддалашади. Эритманинг нормаллиги маълум бўлса, унинг аниқланаётган модда бўйича титрини осонлик билан ҳисоблаш мумкин. Мисол учун CI^- ионини аниқлаш учун АqNО₃ 0,1042 н эритмаси олинган бўлсин. Бу эритманинг 1 мл даги миқдори 0,1042:1000 г-экв АqNО₃ га тенг ва шунга эквивалент миқдорда CI^- билан реакцияга киради. CI^- нинг грамм-эквиваленти 35,45 г бўлгани учун АqNО₃ нинг CI^-бўйича титри
г/мл
Агар контрол эритмадаги CI^-ни аниқлаш учун 22,50 мл АqNО₃ сарф бўлган бўлса, титрланаётган эритмадаги CI^-нинг миқдори
г/мл·22,50 мл=0,08312 г
га тенг бўлади.
Энди билвосита метод билан титрлашдаги натижани ҳисоблашни кўриб чиқамиз. Бу метод, одатда, реакция тезлиги кичик бўлганда, реакция стехиометрик равишда кетмаган ҳолларда ёки эквивалент нуқтани аниқлашда индикатор бўлмасагина қўлланилади. Бу методда икки стандарт эритма керак бўлади. Аниқланаётган модда эритмасига мўл миқдорда биринчи стандарт эритма солинади. Унинг реакцияга кирмай қолган қисмини эса иккинчи стандарт эритма билан титрлаб, аниқланаётган модда учун сарф бўлган реагент миқдорини ҳисоблаб топилади.
Фараз қилайлик, концентрацияси N₁ бўлган биринчи стандарт эритмадан V₁ мл қўшилди, сўнгра реакцияга кирмай қолганн қисмини титрлаш учун концентрацияси N₂ бўлган иккинчи стандарт эритмадан V₂ сарф бўлди. У ҳолда
1- стандарт эритмадан миқдорда
2- стандарт эритмадан миқдорда солинган бўлади.
ва ниҳоят
г (8) ёки % (9)