Кесте,график

Редоксиметрия ә дістерінің индикаторлары

Редоксиметрия ә дістерде титранттың тү сі кү рт ө згеретін болса, титрлеуді индикаторсыз ө ткізеді, мысалы перманганаметрияда.Сонымен қ атар, элементарлы иодты немесе бромды пайдаланғ анда анализденетін ерітіндінің тү сі тү ссізден сарығ а дейін ө згереді, бірақ иодометрияда крахмалды пайдаланады, себебі оның тү сі бос иодтың ә серінен кө кке айналады. Арнайы реактивтерден басқ а кейбір индикаторлардың тү сі редок-потенциалдың белгілі бір шамасына жеткенде ө згереді. Мұ ндай индикаторлар редокс-индикаторлар деп аталады. Оларғ а дефиниламин жатады

Тотық тырғ ыштардың ә серінен оның тү сі тү ссізден кө к-кү лгін тү ске айналады

Редокс-индикаторларғ а келесі талаптар қ ойылады

1)Тотық қ ан жә не тотық сызданғ ан формалардың тү сі ә ртү рлі болуы керек

2)Индикатордың аз мө лшерінде тү стің ө згеруі белгілі болу қ ажет

3)Эквивалент нү ктесінде индикатор тотық тырғ ыштың немесе тотық сыздандырғ ыштың ө те аз артық мө лшерімен ә рекеттесу керке

4)Индикатордың ә сер ету интервалы аз болу қ ажет

5)Қ оршағ ан ортаның ә серіне тұ рақ ты болу керек

Егер индикатордың тотық қ ан формасын , ал тотық сызданғ ан формасын

деп белгілесек, онда

Редокс-индикаторлың ауысу аймағ ын анық тау ү шін потенциалдың шекті шамаларын жазамыз:

()

()

Бұ л тең деулер концентрация бастапқ ыдан 10 есе кіші немесе жоғ ары болғ анда, тү стің ө згеруі кө зге кө рінетін жағ дайда ғ ана дұ рыс болып есептелінеді Осыдан ғ ана интерван тең болады:

B-қ а, ал n=2 тең жағ дайда дифиниламиннің ауысу интервалы 0, 73-тен 0, 79-ғ а дейін интервалғ а сә йкес келеді.

Индикатордың ерітіндісі E< 0.73B жағ дайда тү ссіз болады да, E> 0.79

жағ дайда кө к-кү лгінге айналады.

Потенциялы 0, 76 В-тен кіші редокс-индикаторлар серек пайдаланылады.

6) Пермангонаметрил

Пермангонаметрил ә дісінің негізінде перманганат MnO4 ионымен тотығ у реакциясы

жатады. Тотығ уды калий перманганатымен қ ышқ ылдық, сілтілік немесе бейтарап ортада жү ргізуге болады. Қ ышқ ылдық ортада Марганец (VII) марганец (II)-ге дейін тотық сызданады да ерітіндінің тү сі тү ссізденеді:

Марганецтің тотығ у дә режесі +7-ден +2-ге дейін тө мендейді, яғ ни MnO4 5 электрон қ абылдап алады. Сондық тан -ң грамм-экваваленті осы жағ дайда былай есептеленеді.

Сілтілік немесе бейтарап ортада Марганец (VII) Марганец (IV)-ке дейін тотық сызданады, мысалы:

ионы 3 электронды қ абылдап алады. Сондық тан

-ң грамм-экваваленті былай анық талады:

ионы мен бір-біріне ауысып тұ рады:

Ерітіндідегі сутек иондарының концетрациясы ұ лғ айғ анда тепе-тең дік

ионның тү зілу бағ ытына ығ ысады жә не де калий перманганаттың ә серімен қ ышқ ылдық заттардың тотығ у реакцияның нә тежесінде MnO2 тү зілсе, онда ол -ке дейін жылдам тотық сызданушеді, себебі сутек иондардың концентрациясы жоғ ары. Сутек иондарының концентрациясы тө мен болса, тепе тең дік тү зілу бағ ытында ығ ысады, сондық тан реакцияны сілтілік немесе бейтарап ортада ө ткізгенде тү зіледі.

Пермангонатометрилда реакцияны кө бінесе қ ышқ ылдық ортада жү ргізеді, себебі реакцияның нә тежесінде тү ссіз иондары тү зіледі, ал сілтілік немесе бейтарап ортада -ң қ оң ыр тұ нбасы тү зіледі де эквавалент нү ктесін анық тауына кедергі жасайды. Сонымен қ атар -ң тотық тырғ ыш қ абілеттілігі қ ышқ ылдық ортада сілтілік ортағ а қ арағ анда кө п есе жоғ ары жә не қ ышқ ылдық ортада пайдаланылатын тотық сыздандырғ ыштардың саны кө бірек болады.

7) Иодометрия

Анық талатын заттың мө лшерін сің ірілген немесе бө лініп шық қ ан иод бойынша анық тауғ а мү мкіндік беретін редексеметриялық анализдің ә дісі иодометрия деп аталады.

Кейбір тотық сыздандырғ ыштармен реакцияғ а қ атысу қ абілеттілігі бар тотық тырғ ыш ретінде элементарлық иод қ арастырылады:

рН=0 тең болғ анда жұ птың стандартты тотық тырғ ыш потенциалы

Сондық тан тотық тырғ ыш потенциалы бұ л шамадан кем заттар тотық сыздандырғ ыштар болып табылады да реакцияны солдан оң ғ а қ арай бағ ыттап иодты сің іреді. Мұ ндай заттарғ а жә не т.б. жатады. Тотық тырғ ыш потенциалы 0, 54-тен артық заттар у- ионы бойынша тотық тырғ ыштар болып табылады да реакция бос иодтың бө лініп шығ у бағ ытында жү реді:

Мұ ндай заттарғ а жә не т.б. жатады.

Сің ірілген немесе бө лініп шық қ ан иодтың мө лшерін ө лшеп, тотық тырғ ыштың немесе тотық сыздандырғ ыштың мө лшерін анық тауғ а болады. Бірақ мұ ндай анық тамаларды жасау ү шін қ айтымды реакцияларды қ айттамсыз реакцияларғ ы айналдыру қ ажет, яғ ни олардың керекті бағ ытта алғ ына дейін жү руге мү мкіндігі болу керек.

Тотық тырғ ыш потенциалы жоғ ары тотық тырғ ыштарды жә не тотық тырғ ыш потенциалы тө мен тотық сыздандырғ ыштарды анық тау барысында (1) жә не (2) реакциялар алғ ына дейін жү реді. Тотық тырғ ыш потенциалы жұ птың потенциалына тең ә лсіз тотық тырғ ыштардың ә серінен реакция қ айтымды болады. (1) реакцияиодид-иондардың тү зілу бағ ытында толық жү ру ү шін, оны ә лсіз сілтілік ортада жә не иодтың артық мө лшері болатын жағ дайда жү ргізу қ ажет.

рН> 8 артық болғ анда келесі реакция жү реді:

Реакциясының нә тежесінде тү зілген гипоиодид-тотық тырғ ыш потенциалы бос иодтың потенциалына қ арағ анда жоғ ары болады да тиосульфат ионын сульфат- ионына дейін тотық тырады:

Бұ л қ осымша реакция анализге кедергі жасайды, сондық тан бұ л ә дістісілтілік ортада пайдалануғ а болмайды (2) реакция бос иодтың тү зілу бағ ытында жү ру ү шін, оны қ ышқ ылдық ортада ө ткізіп, калий иодидтың ортақ мө лшерін қ осу қ ажет. Бұ л жағ дайда реакцияның нә тежесінде тү зілген бос иод еритін затқ а айналады, себебі бө лініп шық қ ан иод калий иодидімен тұ рақ сыз комплексті қ осылысты тү зеді:

Сонымен қ атар, атап ө ткен заттардан басқ а, қ ышқ ылдардың да мө лшерін иодометриялық ә дісімен анық тауғ а болады. Бұ л анық тау

иондардың иондарымен тек қ ана қ ышқ ылдық ортада жү руіне негізделген иондардың концентрациясы азайғ анда реакция тоқ талып қ алады:

Бө лініп шық қ ан бос иодтың мө лшері ерітіндідегі қ ышқ ылдық мө лшеріне эквивалентті болады. Иодометриялық ә дісімен ө ткізілетін анық тауды тура да жә не кері де титрлеумен орындауғ а болады. Бө лініп шық қ ан бос иодтың мө лшерін натрий тиоСульфат ерітіндімен титрлеудің барысында анық талады:

Натрий тиосульфаты бос иодты сің іріп алып реакцияның тепе-тең дігін оң ғ а қ арай ығ ыстырады.Реакция оң бағ ытта жү ру ү шін бос иодтың артық мө лшері қ ажет.Кө бінесе кері титрлеуді жү ргізеді.Анық талатын тотық сыздандырғ ышқ а титрленген иод ерітіндісінің артық мө лшерін қ осады.Оның жартысы тотық сыздандырғ ышпен ә рекеттеседі, ал қ алдығ ын натрий тиосульфат ерітіндісімен титрлеу барысында анық тайды.

Иодометрияда ө те сезімтал индикатор болып крахмалдың ерітіндісі саналады.Ол иодпен ә рекеттесіп, тү сі кө к, тұ рақ сыз қ осылыс тү зеді.Жоғ ары температурада бұ л қ осылыс ыдырайды, сондық тан иодометриялық анық тауды тө мен температурада жү ргізу қ ажет.

Қ андай да болмасын тотық сыздандырғ ыштың ерітіндісіне иод ерітіндісін ептеп қ осқ анда, эквивалентті нү ктеде иодтың артық тамшысынан ерітінді кө к тү ске айналады.Керісінше, иод ерітіндісіне тотық сыздандырғ ыштың ерітіндісін ептеп қ осқ анда, эквивалентті нү ктеде ерітіндінің кө к тү сі тү ссізденеді.Сондық тан иодометрияда тотық сыздандырғ ышты анық тау ү шін иодтың жұ мысшы ерітіндісі қ ажет, ал тотық сыздандырғ ышты анық тау ү шін KJ-тың жұ мысшы ерітіндісін пайдаланады.Бірақ тотық тыртырғ ыштың анық тау барысында реакцияның соң ы бос иодтың тү зілуінің аяқ тауымен сипатталады, жә не бұ л моментті крахмалдың кө мегімен бақ ылауғ а болмайды.Крахмалдың кө мегімен ерітіндідегі бос иодтың тү зілуін ғ ана бақ ылауғ а болады.Сондық тан иодометрияда тотық тырғ ышты анық тау ү шін орын басу ә дісін пайдаланады: егер тотық тырғ ыштың ерітіндісіне KJ ерітіндісінің артық мө лшерін қ осса, онда тотық тырғ ыш ерітіндіден бос иодтың эквивалентті мө лшерін ығ ыстырып шығ арады.Бө лініп шық қ ан иодта тотық сыздандырғ ышпен титрлеп, анализденетін ерітіндідегі тотық тырғ ыштың мө лшерін оң ай анық тауғ а болады.Сонымен калий иодидің жұ мысшы титрленген ерітінді ретінде пайдаланылмай, кө мекші ерітінді ретінде пайдаланады.Титрленген жұ мысшы ерітінді ретінде натрий тиосульфат ерітіндісі қ олданылады.