U. Xamdamov ta’limda innavatsion texnologiyalar

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

1. 
   Titrlashdan avval kolbada kuchsiz kislota
   

50 ml NaOH qo‘shilganda

7) 100,1 ml NaOH qo‘shilganda yuqoridagi kabi pH=9,7

8) 50 ml NaOH qo‘shilganda pH=12,3


8 Титрлаш

эквивалент сакрамаси

10

1. 
   Kislota-asosli titrlash indikatorlari – rN ning tor oralig‘ida o‘z rangini keskin o‘zgartiruvchi organik kislota va asoslar.
   
2. 
   Indikator rangini o‘zgarishini 2 sababi: (ion va xromofor nazariyalar).
   
3. 
   Indikator rangi – o‘zgaradigan rN oraliq Δ rN_Jnd = rN_Jnd ± 1.
   
4. 
   Kislota-asosli titrlash egrisini uch xil turi.
   
5. 
   Kislota-asos titrlash egrisi – titrlanuvchi eritma rN qiymatini qo‘shilgan titrant hajmidan bog‘liqlik egri chizig‘i.
   
6. 
   Titrlash sakramasi – titrlash egrisidagi rN qiymatini ekvivalent nuqta yaqinida keskin o‘zgarishi.
   

1. Analiticheskaya ximiya. problemы i podxodы. tom 1. R. Kelnera, J.-M. Merme, M. Otto, G.M. Vidmer. - M. Mir, Izdatelstvo AST, 2004

2. Analiticheskaya ximiya. problemы i podxodы. tom 2. R. Kelnera, J.-M. Merme, M. Otto, G.M. Vidmer. - M. Mir, Izdatelstvo AST, 2004

3. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Fan. T. 2008. 1 - jild (lotinda)

4. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Fan. T. 2013. 2 - jild (lotinda)

5. Fayzullaev O. «Analitik kimyo asoslari» Yangi asr avlodi, 2006.

6. Mirkomilova M. «Analitik kimyo». O‘zbekiston, Toshkent. 2001.

11-mavzu: Titrlashning oksidlanish-qaytarilish turlari. Redoksimetriya usullarining tasnifi. Reaksiyalariga qo’yilgan talablar. Titrlash turlari, egrisi.
Reja:

1.Oksidlanish-qaytarilish titrlash usulining mohiyati, tasnifi.

2.Oksidlanish–qaytarilish reaksiyalarining muvozanat doimiysi. Muvozanat potensiali qiymatiga pH ning ta’siri.

3. Oksidlanish – qaytarilish usulida titrlash indikatorlari, tasnifi.

4.Redoks indikatorlarni rang o‘zgarish oralig‘i.

5.Redoksimetriyada titrlash egriligi.

Titrlashni oksidlanish-qaytarilish usullari ( redoks usullar) – elektron ko‘chishi bilan boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga asoslangan. Masalan:

Fe⁺³ + Sn⁺² = Fe⁺² + Sn⁺⁴ E^o Fe⁺³ / Fe⁺² = 0,77 v E^o Sn⁺⁴ / Sn⁺² = 0,15 v

Umumiy holda yozsak:

Red₁ + Ox₂ = Ox₁ + Red₂

Har qanday oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida 2 ta redoks juftlik ishtirok etadi. Yuqoridagi reaksiyada Fe⁺³ / Fe⁺² va Sn⁺⁴ / Sn⁺² lar redoks juftlikni tashkil etadi. Redoksimetrik titrlashda qaytaruvchilarni aniqlash uchun standart oksidlanish-qaytarilish potensiali katta bo‘lgan oksidlovchi titrantlar qo‘llaniladi. Masalan: KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Ce(SO₄)₂ va h.k.

E^o MnO₄ ^- / Mn⁺² = 1,51 v E^o Cr₂O₇ ^-2 / Cr⁺³ = 1,33 v E^o Ce⁺⁴ / Ce⁺³ = 1,44v

Aksincha, oksidlovchilarni aniqlash uchun standart oksidlanish-qaytarilish potensiali imkon qadar kichik bo‘lgan qaytaruvchi titrantlar tanlanadi. Masalan: I₂, S₂O₃^-2, Fe⁺² va h.k.

E^o I₂ / 2I^- = 0,54 v E^o S₄O₆^-2 / 2S₂O₃^-2 = 0,99v E^o Fe⁺³ / Fe⁺² = 0,77 v

Redoks usullar miqdoriy tahlilning eng muhim farmakopeya usullaridan hisoblanadi.

1. 
   Titrantning tabiatiga ko‘ra:
   

b) Reduktometriya usuli – qaytaruvchi titrantlar bilan oksidlovchilarni aniqlash.

Masalan: oksidlovchi titrantlar - KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Se(SO₄)_2, KBrO₃ , I₂ va h.k.

qaytaruvchi titrantlar - Na₂S₂O₃ * 5H₂O, FeSO_4, H₂C₂O₄*2H₂O va h.k.

2. 
   Aniqlanuvchi modda bilan ta’sirlashadigan reagent tabiatiga ko‘ra:
   

Titrlashni oksidlanish-qaytarilish usullarida qo‘llanadigan reaksiyalar quyidagi talablarga javob berishi lozim:

1. 
   Reaksiya to‘liq va oxirigacha borsin
   

2. 
   Reaksiya tez borsin ( temperatura, katalizator)
   
3. 
   Reaksiya stexiometrik nisbatda borsin, yonaki, qo‘shimcha reaksiyalar bo‘lmasligi kerak.
   
4. 
   Titrlash oxirgi nuqtasini aniqlash imkoni bo‘lsin.
   

Neytrallanish usulidagi kabi redoksimetriyada ham to‘g‘ri, mahsulotni va qoldiqni titrlash turlari qo‘llaniladi.

E = M / n

Masalan:

MnO₄^- + 8H⁺ +5e → Mn⁺² + 4H₂O E = M / 5

Bevosita (to‘g‘ri) titrlash usuli

Aniqlanuvchi modda titrant bilan to‘g‘ridan - to‘g‘ri titrlanadi. Masalan:

Mor tuzi tarkibidagi Fe⁺² massasini aniqlash.

5Fe⁺² + MnO₄^- + 8H → Mn²⁺+ 5Fe⁺³ + 4H₂O

a_Fe⁺² = E_Fe⁺² * N_KMnO4 V_KMnO4 / 1000; E_Fe⁺² = At.m / 1

Qoldiqni (qayta) titrlash usuli

Aniqlanuvchi moddaga ortiqcha miqdorda titrantdan qo‘shiladi va ma’lum bir vaqtga qo‘yib qo‘yiladi. So‘ngra ortib qolgan titrant qoldig‘ini boshqa titrant bilan titrlanadi. Masalan:

Na₂S massasini iodimetrik usulda aniqlash.

Na₂S + J₂ → 2NaJ + ↓S

J₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaJ + Na₂S₄O₆

J₂ + 2e → 2J ^- E_{J 2} = M / 2

2S₂O₃^2- - 2e →S₄O₆^2- E S₂O₃^2- = M /1

S^-2 - 2e → S^o E_Na2S = M / 2

m_Na2S = E_Na2S (N_{J 2}V_{J 2} – N_tios. V_tios.) / 1000
Mahsulotni titrlash usuli

Aniqlanuvchi moddaga birorta reagent eritmasidan qo‘shiladi, ajralib chiqqan mahsulotni titrant bilan titrlanadi. Usulda oksidlanish – qaytarilish xossasini namoyon etuvchi va etmaydigan moddalar miqdori aniqlanadi. Masalan:

1. H₂O₂ massasini yodometrik usulda aniqlash.

H₂O₂ + 2KJ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + J₂ + 2H₂O

2J^- - 2e → J₂

H₂O₂ + 2H⁺ + 2e → 2H₂O E H₂O₂ = M/2

J₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaJ + Na₂S₄O₆

a = E H₂O₂ N_tios. V_tios / 1000

Oksidlanish–qaytarilish reaksiyalarini tezligi va yo‘nalishi elektr yurituvchi kuch – (E.YU.K)-ning kattaligiga bog‘liq. SHuning uchun muvozanat potensialining qiymati oksidlanish–qaytarilish reaksiyasining E.YU.K ga bog‘liq bo‘ladi. Oksidlanish–qaytarilish reaksiyalarining muvozanat doimiysining tenglamasini E.YU.K bilan bog‘liqligini quyidagi reaksiya misolida keltirib chiqaramiz.

MnO^-₄ + 5Fe⁺² + 8H⁺  Mn⁺² + 5Fe⁺³ + 4H₂O

Reaksiya davomida permanganat va Fe(II) ioni konsentratsiyasi kamayadi, Mn(II) va Fe⁺³ ionlarini konsentratsiyasi esa oshadi. Bu esa muvozanat potensialini o‘zgarishiga olib keladi. Nernst tenglamasini muvozanat potensialiga qo‘llaymiz.

kimyoviy muvozanat qaror topganda

E⁰_oks va E⁰_Qayt oksidlovchi va qaytaruvchi redoks juftlarning standart potensiali.

Muvozanat doimiysi katta bo‘lgani uchun reaksiya tez va to‘liq boradi. Boshqa reaksiyani muvozanat konstantasini xisoblaymiz.

K = 10^0,86 yoki K = 7,24

Reaksiyada hosil bo‘lgan maxsulot yig‘indisi 7,24+1=8,24 bo‘lib, bunda reaksiyaning foiz miqdori qo‘yidagini tashkil etadi.

8,24 --- 100

7,24 --- 88%

Muvozanat konstantasi bu reaksiyada 10^0,8b ga teng bo‘ladi va reaksiyaning borishi 88% ni tashkil etadi. Bu reaksiya qaytar reaksiya bo‘lib, titrimetrik analizda qo‘llanilmaydi.

3. Oksidlanish – qaytarilish usulida titrlash indikatorlari, tasnifi.

Redoksimetriyada titrlashni oxirgi nuqtasini aniqlashda vizual (indikatorlar) usulidan foydalaniladi. Indikator vazifasini oksidlanish – qaytarilish reaksiyasida qatnashayotgan titrantning o‘zi yoki maxsus indikator bajaradi.

1.Indikatorsiz usul. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida titrant sifatida qatnashuvchi indikator. Masalan permanganatometriyada titrant va indikator sifatida KMnO₄ ni o‘zi ishlatiladi. Kaliy permanganat eritmasi qizil-binafsha rangda bo‘lib, EN dan keyin ortiqcha tushgan bir tomchisi titrlanuvchi eritmani och pushti rangga bo‘yaydi.

2.Indikatorli usul.

O‘z navbatida ikki turga bo‘linadi:

a) Spetsifik (maxsus) indikatorlar oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida oksidlovchi yoki qaytaruvchi bilan ta’sirlashib, rangli birikmalar hosil qiladi. Masalan kraxmalni eritmasiga yod ta’sir ettirilganda ko‘k rang hosil bo‘ladi.

I₂ + krax = ko‘k rang

YOki temir (III) ionini titrlash jarayonida indikator sifatida tiotsianat-ioni NCS^- ishlatiladi. Bunda tiotsianat-ioni NCS^- temir (III) ioni bilan kompleks ionni xosil qilib, eritmani qizil-qon rangga bo‘yaydi.

Fe⁺³ + 6NCS^- = [Fe(NCS)₆]^-3

_Qizil-qon

b) Redoks indikatorlar eritma oksidlanish-qaytarilish potensialining muayyan qiymatida oksidlanib yoki qaytarilib o‘z rangini o‘zgartiradi. Bunday indikatorning oksidlangan va qaytarilgan shakllari turli rangda bo‘ladi:

Jnd_ox + n e → Jnd_red

Redoks indikatorlarning ikki turi mavjud:

Metiloranj:

Ikkala ifodani umumiy holda yozsak, redoks-indikatorning rang o‘zgarish oralig‘i kelib chiqadi:

Titrlanayotgan eritma muvozanat potensialini unga qo‘shilgan titrant hajmiga bog‘liqlik egri chizig‘i redoksimetrik titrlash egrisi deyiladi. Masalan:

Fe²⁺ + Ce⁴⁺ → Fe³⁺ + Ce³⁺

E^o Fe⁺³/Fe⁺² = 0,77 v E^o Ce⁺⁴/ Ce³⁺ = 1,44 v

E = E^o + 0,059 lg [Fe⁺³] / [Fe⁺²];

E = E ^o + 0,059 lg [Ce⁴⁺] / [Ce³⁺ ]

E = 0,77 + 0,059 lg 50 / 50 = 0,77 V

E = 0,77 + 0,059 lg 90 / 10 = 0,83 B

E = 0,77 + 0,059 lg 99 / 1 = 0,88 B

[Ce⁴⁺] = [Fe²⁺]; [Fe³⁺] = [Ce³⁺]

E= 1,44 + 0,77 / 2 = 1,105 V

E= nE_Ox + mE_Red / n+m

6-nuqta ekvivalent nuqtadan keyin

100,1 ml Se(SO₄)₂ qo‘shildi, 0,1 ml Se(SO₄)₂ ortib qoladi.

E = 1,44 + 0,059 lg 0,1 / 100 = 1,263 V

7-nuqta 101ml Se(SO₄)₂ qo‘shildi,- 1% Se(SO₄)₂ ortadi:

E = 1,44 + 0,059 lg 1 / 100 = 1,332 B

1.Reduktometriya – qaytaruvchi titrant bilan oksidlovchini titrlash.

2.Oksiredmetriya – oksidlovchi titrant bilan qaytaruvchini titrlash.

3.Oksidlanish-qaytarilish – muvozanat potensiali – standart sharoitdan tashqari xolatlardagi oksidlanish-qaytarilish potensiali, Nernst tenglamasida xisoblanadi.

4.Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining elektr yurituvchi kuchi (E.YU.K.) – oksidlovchi va qaytaruvchi redoks juftlar standart potensiallarining farqi .

5.Bevosita titrlash – titrant aniqlanuvchi modda bilan bevosita ya’ni to‘g‘ridan to‘g‘ri reaksiyaga kirishadi.

6.Qoldiqni titrlash – aniqlanuvchi moddaning eritmasiga qo‘shilgan ortiqcha titrantning qoldig‘i ikkinchi titrant bilan titrlanadi.

7.Maxsulotni titrlash – aniqlanuvchi (A) moddaga ekvivalent miqdorda xosil bo‘lgan maxsulotni titrlash.

12. Redoksimetrik titrlash egriligi - titrlanayotgan eritma muvozanat potensialini unga qo‘shilgan titrant hajmiga bog‘liqlik egriligi.

1. 
   Eng muxim oksidlovchi va qaytaruvchilar
   
2. 
   Redoks juftlarning standart va muvozanat potentsiallari xaqida tushuncha va ular asosida oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini tuzish qoidasi
   
3. 
   Redoksimetrik titrlash usullari tasnifi
   
4. 
   Reaksiyalarga qo’yilgan talablar
   
5. 
   Titrlash indikatorlari
   
6. 
   Redoksimetrik titrlash turlari va qo’llanilishi
   

1.Sotuvdagi tibbiy preparat H₂O₂ dan 1,00 sm³ olib, o’lchov kolbasida 100,00 sm³ gacha suv bilan suyultirilgan (=1,0 g/sm³). Titrlashda suyultirilgan eritmaning xar 20,00 sm³iga 0,0198 mol/dm³ KMnO₄ eritmasidan o’rtacha 16,90 sm³ sarf bo’lgan. Tibbiy preparatdagi H₂O₂ ning massa ulushini aniqlang.

2.Tibbiy preparat hisoblangan tarkibida 0,28 g FeSO₄·7H₂O saqlaydigan tabletkaning 1 donasidagi temir massasini hisoblang. 1 ta tabletka 100,00 sm³ li o’lchov kolbasida eritishdan hosil bo’lgan eritmani tahlil qilish uchun KMnO₄ eritmasini qanday konsentratsiyada tayyorlash kerak? Hosil bo’lgan eritmaning titri qanday?

Foydalanilgan adabiyotlar

1. Analiticheskaya ximiya. problemы i podxodы. tom 1. R. Kelnera, J.-M. Merme, M. Otto, G.M. Vidmer. - M. Mir, Izdatelstvo AST, 2004

2. Analiticheskaya ximiya. problemы i podxodы. tom 2. R. Kelnera, J.-M. Merme, M. Otto, G.M. Vidmer. - M. Mir, Izdatelstvo AST, 2004

3. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Fan. T. 2008. 1 - jild (lotinda)

4. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Fan. T. 2013. 2 - jild (lotinda)

5. Fayzullaev O. «Analitik kimyo asoslari» Yangi asr avlodi, 2006.

6. Mirkomilova M. «Analitik kimyo». O‘zbekiston, Toshkent. 2001.
12-mavzu: Permanganatometrik titrlash. Yodimetriya. Yodometriya.

Reja:

1. 
   Permanganatometriyaning mohiyati, o‘tkazish shart-sharoitlari
   
2. 
   KMnO₄ eritmasini tayyorlash va standartlash
   
3. 
   Suvni oksidlanuvchanligini aniqlash.
   
4. 
   Permanganatometriyaning qo‘llanishi
   
5. 
   Yodimetriyani mohiyati, qo‘llanishi, o‘tkazish shart-sharoitlari. Akvametriya.
   
6. 
   Yodometriyani mohiyati, qo‘llanishi.
   

1.Permanganatometrik titrlash usulida titrant KMnO₄ eritmasi bilan asosan qaytaruvchilar, ba’zi xollarda oksidlovchilar yoki oksidlanish – qaytarilish xossalarini namoyon qilmaydigan moddalar miqdori aniqlanadi. Usul farmakopeyaga kiritilgan. Permanganatometriyada standart modda – H₂C₂O₄· 2H₂O, titrant KMnO₄, indikatorsiz usul.

YUqoridagi reaksiyalardan ko‘rinib turibdiki, kislotali muhitda rangsiz Mn⁺² gacha qaytarilib, redoks juftining standart potensiali yuqori qiymatga ega bo‘ladi va kuchli oksidlovchilik xossasini namoyon qiladi.

Neytral va ishqoriy sharoitlarda esa qo‘ng‘ir MnO₂ va yashil gacha qaytarilib, redoks juftlarining standart potensiali yuqori qiymatga ega bo‘lmaydi. SHuningdek, bu sharoitlarda titrlashni oxirgi nuqtasini aniqlashda qiyinchilik tug‘diradi. Demak, permanganatometrik titrlash usuli kislotali sharoitda olib borilgani ma’qul.

Miqdoriy taxlilni o‘tkazish shart-sharoitlari:

1. pH muhitning ta’siri.Permanganatometrik titrlash kuchli kislotali muhitda [H⁺]=1-2 mol/l bo‘lganda o‘tkaziladi. Titrlashni nitrat kislotali muhitda olib borib bo‘lmaydi, chunki u kuchli oksidlovchi bo‘lib, aniqlanuvchi moddani oksidlaydi. SHuningdek, permanganatometrik titrlashda HCl ni ham qo‘llab bo‘lmaydi, chunki qaytaruvchi sifatida qo‘shimcha reaksiyaga sabab bo‘ladi:

Bunda titrant eritmasining bir qismi xlorid ionlarini oksidlanishiga sarf bo‘ladi va titrlashda ortiqcha titrantning sarflanishiga sabab bo‘ladi.

Sulfat kislotali muhitda bunday qo‘shimcha jarayonlar sodir bo‘lmaydi. SHuning uchun permanganatometrik titrlashni sulfat kislotali muhitda olib boriladi.

2. Xaroratning ta’siri. Permanganatometrik titrlashni uy haroratida olib boriladi. Faqat KMnO₄ eritmasini H₂C₂O₄ kislotasi, oksalatlar bilan reaksiyasi isitish bilan olib boriladi.

3.Titrlashning oxirgi nuqtasini aniqlash. Permanganatometrik titrlashda indikator sifatida KMnO₄ ning o‘zi qo‘llanadi. Titrlashni oxirgi nuqtasida 1 tomchi ortiqcha qo‘shilgan titrant eritmasi titrlanuvchi eritmani och pushti rangga bo‘yaydi. SHuning uchun permanganatometrik titrlash indikatorsiz usul hisoblanadi.

2. KMnO₄ eritmasini tayyorlash va uni standartlash.

KMnO₄ kukuni toza bo‘lmaydi. Uning tarkibida qaytarilish mahsulotlari mavjud bo‘ladi.

SHuningdek, KMnO₄ eritmasi yorug‘lik va harorat ta’sirida parchalanadi. SHularni hisobga olib, undan aniq konsentratsiyali titrant eritmasi tayyorlab bo‘lmaydi. Avval KMnO₄ ning quyuq 5%li eritmasi tayyorlanib, 7-10 kun davomida qorong‘i joyda saqlanadi. Mazkur vaqt oralig‘ida suvdagi qaytaruvchi moddalarni to‘liq oksidlaydi. Hosil bo‘lgan turg‘un 5% li KMnO₄ eritmasini shisha filtr yordamida filtrlanadi, so‘ngra suyultirib 0,1N eritmasi tayyorlanadi va oksalat kislotasi bilan standartlanadi.

Tabiiy suvda oz miqdorda bo‘lsada qaytaruvchilar erigan bo‘lishi mumkin. Suvda qaytaruvchilar qancha ko‘p bo‘lsa, u shuncha oksidlanuvchan bo‘ladi. Suvning tozaligini bilish uchun uning tarkibidagi qaytaruvchilarni taxlil qilinadi.

Suvning oksidlanuvchanligi 1 dm³ suvdagi qaytaruvchilarining milligramm massasi bilan o‘lchanadi. Birligi – mg/dm³ .

Suvning oksidlanuvchanligi qoldiqni titrlash usulida titrlab aniqlanadi.

Bajarish tartibi.

O‘lchov kolbasida aniq o‘lchangan 100 ml suvga 5 ml 2N N₂SO₄ va Mor pipetkasida 20 ml 0,1 N KMnO₄ qo‘shib, 10 minut qaynatiladi. So‘ngra ortib qolgan KMnO₄ ni N₂S₂O₄ kislotasi bilan titrlanadi.

Suvning sifati oksidlanuvchanlik o‘lchamlari bo‘yicha quyidagilarga bo‘linadi: