6.2. Титриметрияда қолданылатын ыдыстар

Титриметрлік әдісте мынандай өлшегіш ыдыстар қолданылады: бюретка, өлшегіш колбалар, өлшегіш цилиндрлер, пипеткалар.

Бюреткаға титрленген (стандартты) ерітінділерді құяды да, одан біртіндеп анықталатын заты бар ерітіндіге эквивалент нүктеге дейін тамшылатады. Бюретканы жақсылап жуады, оны кептіру керек емес, бюреткаға оған құятын титрленген ерітіндіні воронка арқылы құйып, артынан воронканы алып тастау керек. Төменгі түтікте (трубкада) ауа болмауы керек. Бюреткадағы сұйықтың беті шұңғылданып тұрады, оны мениск деп атайды. Сол мениск нольге не белгілі бір цифрға дәл келуі керек. Бюретканың дәлдігі 0,02-0,03 мл, сондықтан бюреткадан құйылған көлемді былай жазу керек; мысалы, 22,25 не 22,23 деп, яғни ондық белгімен, егер былай жазылса, 22,2 не 22 деп, ол қате болады.

Титрлеу кезінде стандартты ерітіндіден 20-30 мл кететіндей болуы керек, сонда бұл әдістің қатесі аз болады.

Анықталатын зат бар ерітіндінің дәл көлемін өлшеп алу үшін пипеткалар қолданылады. Олардың көлемі 100,50,25,20,10,5 және 1мл-лік болады. Пипеткаларды жақсылап жуып, егер олар құрғақ болмаса, анықталатын заты бар ерітіндімен бір-екі рет шайқау керек. Пипеткадағы ерітінді толық ағып болған соң, пипетканың ұшын ыдыстың қабырғасына тигізіп 15 секундтай ұстау керек. Пипетканың ұшында қалған ерітіндіні үрлеуге болмайды, себебі: пипеткадан барлық ерітіндіні үрлеп түсіре алмайды, сондықтан ерітінді көлемі әртүрлі болып кетеді.

Жұмыс аяқталған соң, пипеткаларды жуып, штативтерге кептіруге қояды.

Өлшегіш колбаларды анықталатын зат бар ерітіндіні белгілі көлемге дейін сұйылтуға және титрленген ерітінділер (титрант) жасауға қолданады. Өлшегіш колбаларды жақсылап жуады, бірақ оларды пипеткалар мен бюреткалар сияқты анықталатын зат бар ерітіндімен шайқауға болмайды. Өлшегіш колбаға алдымен ерітіндіні воронка арқылы құйып, соңынан пипетка арқылы тамшылатып құйып, белгіге дейін жеткізу керек. Ерітінді көлемі өлшегіш колбаның белгісіне жеткен соң, ерітіндіні жақсылап шайқау керек, ол үшін колбаны жауып, 4-5 рет төнкеріп, шайқайды.

Өлшегіш цилиндлер титриметрлік әдісте дәл көлем алу үшін қолданылмайды. Олардың көмегімен тек қосымша керек ерітінділердің көлемін өлшейді.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары:

1. Титр, титрлеу, эквивалент нүкте, титрант деген не?

2. Титриметрия әдісінде қолданылатын ыдыстар және оларға қойылатын талаптар.

3.Титритетриялық әдістің жіктелуі.

Дәріс № 7. Титрлеу әдісінің түрлері

1. Титрлеу әдісінің түрлері

2. Қышқыл-негізді титрлеу, әдістің мәні, қолданылуы

7.1 Титрлеу әдісінің түрлері

Тура титрлеу. Мысалы, сілтіні қышқылмен (не керісінше) титрлеу. Бұл жағдайда анықталатын зат бірден титрантпен титрленеді, яғни бір ғана стандарт ерітінді керек. Егер қышқыл-негізді титрлеуде (нейтралдау әдісі) қышқылдың мөлшерін анықтаса, онда ол әдіс алкалиметрия ( титрант – негіз) деп, негіз мөлшерін анықтаса –ацидиметрия ( титрант – қышқыл) деп аталады.

1. Кері титрлеу, не қалдық бойынша титрлеу. Бұл жағдайда екі титрленген ерітінді керек: бірі негізгі, екіншісі қосымша. Мысалы, қышқыл ортадан хлорид-ионын кері титрлеу. Анализге түсетін хлорид-ионы бар ерітіндіге алдын ала титрленген күміс нитратының ерітіндісінің белгілі мөлшерін құяды (V_ж) (негізгі ерітінді): Бұл кезде мына реакция жүреді:

Ag⁺ + Cl^- = AgCl Реакцияға түспей қалған күміс нитратының артық мөлшерін (V_а) аммоний тиоцианат ерітіндісімен (қосымша ерітінді) титрлейді: Ag ⁺ +SCN^- = AgSCN Хлоридтің мөлшерін ерітіндіге құйылған күміс нитратының жалпы көлемінен реакцияға түспей қалған күміс нитраты ерітіндісінің көлемін алып тастау арқылы анықтайды, яғни хлорид-ионымен реакцияға түскен күміс нитратының көлемін V деп белгілесек

V= V_ж -V_а а)Кері тирлеу әдісін көбінесе анықталатын затты титрлеуге қажет индикатор болмаса, не негізгі реакция баяу жүретін болса , қолданады.

2. Орын басу реакциясын қолданып титрлеуді көбінесе анықталатын зат стандартты затпен әрекеттеспесе, не стехиометриялық қатынаста әрекеттеспесе ғана қолданады. Бұл жағдайда анықталатын ионды стандартты ерітіндімен әрекеттесетін химиялық қосылысқа айналдырады. Мысалы, калий дихроматымен анықтағанда калий дихроматы мен натрий тиосульфатының арасында реакция стехиометриялық қатынаста жүрмейді. Сондықтан калий дихроматының ерітіндісіне калий иодиді ерітіндісін құяды, сонда дихроматқа эквивалент йод бөлінеді:

Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 6I^- = 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7H₂O

Бөлінген йодты натрий тиосульфатымен титрлеп, тиосульфат мөлшері арқылы дихроматтың мөлшерін есептейді: 3I₂+6S₂O₃^2- =3S₄O₆^2- +6I^-

Титрлеу әдісінде қолданылатын есептеулер

Барлық есептеулерге қолданылатындай етіп мынандай белгілеулер кіргізейік: анықталатын зат – х; жұмысшы, яғни стандартты ерітінді Е_с ; анализге түсетін заттың өлшеніп алынған мөлшері – m₁,г ; пипетканың көлемі V_х, мл; анықталатын зат дайындалған өлшегіш колба көлемі- V_к мл, анализге түсетін заттың құрамындағы анықталатын компоненттің массасы – m_х,г ; анықталатын затқа кеткен стандартты ерітіндінің көлемі – V_Ес, мл.

Егер анықталатын заттың белгісіз мөлшері m_х,г ; көлемі V_к, мл, өлшегіш колбада ерітілген болса, одан V_х мл көлем пипеткамен алынып (аликвот), оған V_Ес, мл стандартты ерітінді мөлшері жұмсалса, анықталатын заттың эквивалентінің молярлық концентрациясын (яғни нормальды концентрациясын) мына формула бойынша анықтайды:

С(Э_х)= С(Э_Ес)  V_Ес / V_х , моль/л (1)

Одан Т(х) = С(Э_х)М(Э_х)/1000 М(Э_х) – анықталатын заттың эквивалентінің молярлық массасы, г/моль.

m_х= Т(х) V_к не m_х= С(Э_х)М(Э_х) V_к /1000 ( 2 )

С(Э_с) – стандартты ерітіндінің эквивалентінің молярлы концентрациясы, моль/л

N _х V_х = NV ( 3 ) ; N_х = NV/V_х ; T=N_хM(Э_х)/1000 (4)

m_х- үлгі массасы,г

Анықталатын заттың концентрациясын анықталатын зат бойынша есептелген стандарт ерітіндінің титрі Т (Е/х) арқылы анықтау.

m_х= T(Е/х) V_Е V_к/ V_х

Кері титрлеу әдісі арқылы заттың мөлшерін есептеу

Т _В/А =N_Bm _Э,А /1000 (5)

Анықталатын заттың m_х мөлшері бар V_к мл ерітіндінің жалпы көлемінен титрлеуге кеткен V_х мл алынды. Бұл көлемге V_{Е 1} мл бірінші стандартты ерітіндінің артық мөлшері құйылды. Бұл ерітіндінің белгілі мөлшері анықталатын затпен әрекеттессе, қалған бөлігіне V_Е2 мл екінші стандартты ерітіндінің көлемі кетеді. Сонда анықталатын затты мына формуламен есептейді.

m_х,г=[c(Э_Е1)] V_Е1 -с(Э_Е2) V_Е2]М(Э_х)/1000 V_к/ V_х (6)