16-mavzu. Kislota-asos usulida titrlash egrilarini chizish va taxlil etish. Kislota-asos usulida titrlash xatoliklari. Ularni hisoblash va bartaraf etish. Reja

1. Kuchli kislotani kuchli asos bilan titrlash egriligini keltirib chiqarish.

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

0,1N 0,1N

1) Dastlabki xolat yani titrlash boshida

pH= –lgC_HCl = lg0,1 = –lg1 ^. 10^-1 =1

V_HCl – V_NaOH

Ekviv nuqtagacha C_HCl = --------------------- . 0,1

V_HCl +V_NaOH
2) 50 ml NaOH
100 – 50

C_HCl = --------------- . 0,1 = 0,33 = 3,3^. 10^-2 rN= 2 – lg3,3 = 1,5

150
3) 90 ml NaOH pH= 2,3

4) 99,98 ml NaOH pH= 4,2

5) Ekv. nuqtada muxit neytral pH= 7,0

Ekv. nuqtadadan keyin
V_NaOH – V_HCl 10^-14

C_NaOH = --------------------- . 0,1 [H⁺] = -------------

V_NaOH +V_HCl C_NaOH
6) 100,1 ml NaOH qo‘shilganda
100,1 – 100 0,1 10^-14

C_NaOH = ----------------- = -------- . 0,1 = 5 ^. 10^-5 [H⁺] = ----------- = 0,2 ^. 10^-9= 0,2 ^. 10^-10

100,1 + 100 200,1 5 ^. 10^-9
yoki pH= 9,7
Ekvivalent nuqtada titrlanuvchi eritmaning pH qiymatini keskin o‘zgarishi

titrlash sakramasi deyiladi.

Xulosa: Kuchli kislota kuchli asos bilan titrlanganda titrlash sakramasi pH = 4-10 orasida sodir bo‘ladi. Indikatorni rang o‘zgarish pH oralig‘i titrlash sakramasiga mos kelishi shart. Mazkur holatda m.o va f.f ikkalasini ham qo‘llash joiz chunki ikkalasi xam titrlash sakramasi chegarasida o‘z rangini o‘zgartiradi.

2. Kuchsiz kislotani ishqor bilan titrlash egriligini keltirib chiqarish.²
CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

0,1N 0,1N

1. 
   Titrlashdan avval kolbada kuchsiz kislota
   

2) 50, 90, 99, 98 ml NaOH qo‘shilganda eritmada bufer aralashma hosil bo‘ladi. Atsetatli bufer eritmaning pH qiymati
formula asosida hisoblanadi.


50 ml NaOH qo‘shilganda



3) 90 ml NaOH qo‘shilganda



4) 99,98 ml



5) Ekvivalent nuqtada eritmada 0,1mol CH₃COONa tuzi xosil bo‘ladi uning pH qiymati



6) Ekvivalent nuqtadan keyin

V_NaOH – V_CH3COOH

C_NaOH = --------------------------- . 0,1

V_NaOH +V_CH3COOH

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

Титрлаш сакрамаси 8 эквивалент чизиғи 10

Xulosa: sirka kislota ishqor bilan titrlanganda titrlash sakramasi kuchsiz ishqoriy muxitda pH ~ 8-10 oralig‘ida sodir bo‘ladi. Shu oraliqqa faqat f.f indikatori mos keladi.
Kuchsiz asos + kuchli kislota bilan titrlanganda NH₄OH + HCl = NH₄OH + HCl titrlash sakramasi kuchsiz kislota muxitida pH= 3-5 oralig‘ida sodir bo‘ladi.

1. 
   Titrlash xatoligi.
   

Titrlash xatoligining ikki xil sababi bor.

1) Eritma hajmini o‘lchashdagi xatolik. Bu xatolik titrlashni nisbiy xatoligi TX n.x. deyiladi va u bir tomchi ortiqcha tushgan titrant hisobiga hosil bo‘ladi. Titrlashni nisbiy xatoligi titrlashga sarf bo‘lgan eritma h.00..0..0ajmiga yoki titrlanuvchi modda hajmiga bog‘liq bo‘ladi va u teng:

- bir tomchini hajmi

- titrlanuvchi eritma hajmi

10 sm³ titrlanuvchi eritma uchun bo‘lsa

20 sm³ titrlanuvchi eritma uchun bo‘ladi

Demak titrlashni nisbiy xatoligini kamaytirish uchun titrlashga 20,0 sm³ dan kam eritma olmaslik kerak.

2) Indikator xatoligi. Indikatorni titrlash ko‘rsatkichini, ekvivalent nuqtada eritma pH ga mos kelmasligi oqibatida vujudga keladi. Natijada eritma ko‘proq titrlanib ketadi yoki titrlanmasdan qoladi. Natijada titrlash oxirida oz miqdorda erkin kislota yoki asos ortiqcha bo‘lib qoladi. Titrlash oxirida indikator rangini o‘zgartirishini, ekvivalent nuqtaga mos kelmasligi natijasida vujudga keladigan xatolikni indikator xatoligi deyiladi. ³
2. Indikator xatoligi turlari

Titrlanuvchi va titrantni tabiatiga qarab indikator xatoligini 4 xil turi bor. Titrlashni oxirgi nuqtasida titrlash kolbasida:

• 
  ortiqcha kuchli kislota bo‘lsa, eritmada erkin vodorod ionlari bo‘ladi. Buni vodorod yoki proton TX_(H⁺₎ xatoligi deyiladi.
  
• 
  ortiqcha kuchli asos bo‘lsa, gidroksil TX_(OH^-₎ xatoligi deyiladi.
  
• 
  ortiqcha kuchsiz kislota bo‘lsa, u dissotsilanmagan molekula (HA) shaklida bo‘ladi. Buni kislota xatoligi TX_(HA) deyiladi.
  
• 
  ortiqcha kuchsiz asos bo‘lsa, u dissotsilanmagan molekula (AOH) shaklida bo‘ladi. Buni asos xatoligi TX_asos deyiladi.
  

3. Vodorod (proton) xatoligi

Faraz qilaylik indikatorning ko‘rsatkichi pT titrlanayotgan kuchli kislotaning normalligi N, uning xajmi V₁ ml va titrlash oxirida eritmaning umumiy xajmi V₂ ml bo‘lsin. N normallik 1 ml eritma N/1000 gramm ekvivalent kuchli kislota yoki vodorod ionlarini saqlaydi. SHunda titrlashga hammasi bo‘lib NV₁/1000 gramm ekvivalent kislota olingan va unda shuncha gramm ion vodorod bor. Endi qancha gramm ion vodorod titrlanmay qolganini hisoblaymiz. Titrlash pH qiymati indikatorning pT qiymatiga teng bo‘lganda, (masalan metiloranj ishlatilsa pH=4 da yoki f-f ishlatilsa pH=9 da) tugallanadi. Bunda pH=4 da [H⁺]=10^-4 yoki pH=9 da [H⁺]=10^-9 bo‘lib, umumiy xolda [H⁺]=10^-pT bo‘ladi. Titrlash tamom bo‘lgandan so‘ng V₂ ml eritmadagi vodorod ionlarining gramm ion miqdori 10^-rTV₂/1000 ga teng. Bu miqdor aniqlanayotgan vodorod xatoligini tashkil etadi. Buni olingan vodorod ionlari miqdoriga nisbatan foizlarda ifodalash mumkin.

- vodorod xatosi, protsent

Indikator xatoligini hisoblash indikatorni to‘g‘ri tanlashga va indikator xatoligini kamayishiga olib keladi.

1-masala. 0,1 N HCl ni 0,1 N NaOH bilan metiloranj ishtirokida titrlashdagi indikator xatoligi qancha bo‘ladi?

Echish: Misolda indikator xatoligini qaysi turini hisoblashimiz kerakligini aniqlab olamiz. Bu misolda ekvivalent nuqta pH=7 ga to‘g‘ri keladi. Metiloranj indikatori qo‘llanilganda titrlash pH=4 da tugaydi. Demak, titrlash tugaganda eritmada ortiqcha kuchli kislota bo‘ladi. Kislota kuchli bo‘lgani uchun u vodorod xatoligini keltirib chiqaradi. Ikkala eritmani normalligi bir xil bo‘lgani uchun reaksiyaga bir xil hajmdagi eritma sarf bo‘ladi. Demak, titrlash oxirida kolbadagi eritma hajmi ikki baravar oshadi.

Bu erda tekshirilayotgan kislota eritmasi to‘la titrlanmagani uchun minus belgisi qo‘yiladi.

Bu xatolik, titrimetrik taxlil xatoligidan katta emas ammo, titrlash ko‘rsatkichi ekvivalent nuqtaga yaqin bo‘lgan, masalan, metil qizil pT=5 indikatorini qo‘llash titrlash xatoligini 10 marta kamaytiradi.


4. Gidroksil xatoligi

V₁ xajm, N normal kuchli ishqorni kuchli kislota bilan titrlash oxirida eritma xajmi V₂ bo‘ladi.

Titrlash uchun gramm ekvivalent kuchli ishqor olindi, Titrlash pH=pT bo‘lganda, pOH=14-pT da tugaydi. Demak, titrlash tugaganda titrlanmasdan qolgan gidroksil ionlari konsentratsiyasi (OH^-)=10^-(14-pT) va V₂ xajmdagi OH^- ionlarini gramm ion miqdori ga teng bo‘ladi.

Boshidagi gidroksil ionlarini gramm ekvivalent miqdori 100% bo‘lsa, titrlash oxirida titrlashni gidroksil xatosi TX [OH] qancha bo‘lishini quyidagi formula orqali hisoblaymiz.

2-masala. 0,1 N xlorid kislotani fenolftalein indikatori ishtirokida, 0,1 N NaOH bilan titrlashdagi indikator xatoligini hisoblang.

Echish: pT_ff = 9 demak, titrlash oxirida eritmada ortiqcha gidroksil ionlari bo‘ladi. SHuning uchun gidroksil xatoligi vujudga keladi.

Xulosa shuki, bu titrlash uchun fenolftalein ishlatish mumkin.

3-masala. 0,01 N xlorid kislotasini metiloranj indikatori ishtirokida 0,01 N NaOH bilan titrlashdagi indikator xatoligini xisoblang.

titrlashni indikator xatoligi juda katta. Shuning uchun bu titrlashda metil- oranj indikatorini qo‘llab bo‘lmaydi.

5. Kislota xatosi

Kuchsiz kislota HA ni muvozanat doimiysini yozamiz.

HA H⁺ + A^-

buni quyidagicha o‘zgartirsak:

bo‘ladi.

HA kuchsiz kislota bo‘lgani uchun va bo‘lib, dissotsilanmagan molekulalar konsentratsiyasi erkin kislotani umumiy konsentratsiyasiga teng. - titrlashda hosil bo‘lgan tuzni konsentratsiyasiga teng. Tuzni har bir gramm molekulasi bir gramm molekula kislotani neytrallanishi natijasida hosil bo‘ladi. SHuning uchun kislotani, titrlanmagan qismini titrlangan qismiga nisbati holida olib, uni kislota xatoligini o‘lchovi deb belgilash mumkin. Eritma rangini o‘zgarishidagi vodorod ionlari konsentratsiyasi indikatorni titrlash ko‘rsatkichi orqali belgilanadi. . Kuchsiz kislotani dissotsiatsiya konstanta sini deb yozish mumkin.

Qiymatlarni yuqoridagi formulaga qo‘yilsa:

Titrlashni indikator xatosi 0,1% dan oshmasligi uchun titrlanmay qolgan kislota miqdori [HA] titrlangan kislotani 0,001 qismidan kam bo‘lishi kerak. pT > pK+3. Indikatorni titrlash ko‘rsatkichi, kuchsiz kislotani dissotsiatsiya konstantasidan 3 daraja katta bo‘lishi kerak. SHunday qilib, kislota xatosi bo‘lmasligi uchun indikatorni titrlash ko‘rsatkichi pT, kislotani konstanta ko‘rsatkichidan uch birlikka ko‘p bo‘lishi kerak. Masalan: sirka kislota sini rK si 4,73 bo‘lsa, uni to‘liq titrlash uchun pT > 4,73+3, pT >7,73 bo‘lgan indikator tanlash kerak. Buning uchun pT=4 bo‘lgan metil oranj,pT=5,5 metil qizil, pT=7 bo‘lgan lakmus ham to‘g‘ri kelmaydi. pT=9 bo‘lgan fenoftalein mos keladi.

4-masala. 0,1 N CH₃COOH ni 0,1 N ishqor bilan metiloranj indikatori ishtirokida titrlashdagi indikator xatosini hisoblang.

Echish: Xatolikni turini aniqlash uchun ekvivalent nuqtadagi eritma pH ni aniqlaymiz. tuzi hosil bo‘ladi va pH quyidagi formula bilan hisoblanadi.

yoki reaksiyada 0,1 mol/l hosil bo‘ladi. Ammo reaksiya oxiriga kelib eritma hajmi 2 barobar oshadi.

Metiloranj ishtirokida tirlash, pH=4 da tugaydi va eritmada kuchsiz kislota bo‘lib, u kislota xatoligini vujudga keltiradi.

Demak, 5,4+1=6,4

Umumiy kislota miqdori 6,4 ----- 100%

Titrlanmay qolgani 5,4 ----- X

(-) belgi eritmani 84% titrlanmay qolganini ko‘rsatadi. Xulosa sirka kislotasini metiloranj indikatori ishtirokida titrlash mumkin emas ekan. Xuddi shu xulosaga quyidagi tengsizlik orqali ham kelinadi:

pT > pK+3 >4,73+3=7,73 demak indikator pT si 7,73 dan katta bo‘lishi kerak.

5-masala. Oldingi masalani CH₃COOH ni fenolftalein ishtirokida titrlangan xol uchun eching. Ekvivalent nuqtada pH=8,72 bo‘lib, fenolftalein ishtirokida titrlash pH=9 da, ya’ni bir oz o‘tkazilib yuboriladi. Titrant kuchli asos bo‘lgani uchun gidroksil xatosi sodir bo‘ladi.

Xulosa: Kuchsiz kislotani kuchli asos bilan titrlashda fenolftalein indikatorini qo‘llash mumkin.

6. Titrlashni asos xatosi

Tanlangan indikatorning pT qiymati (11-Tanlangan indikatorning pT qiymati (11-pK_as) dan pT < 11-pK indikator xatoligi minimal qiymatda bo‘ladi.

Misol. NH₄OH titrlanganda (pK=4,75) qaysi indikatorni ishlatish maqsadga muvofiq bo‘ladi? Buning uchun pT < 11-pK formuladan foydalanib

pT < 11-4,75=6,25 pT=9 li fenolftalein, pT=7 lakmus ham mos kelmasligini pT=5,5 bo‘lgan metil qizil yoki pT=4 bo‘lgan metiloranj mos kelishini aniqlaymiz.

6-masala. 0,1N NH₄OH ni 0,1 HCl bilan titrlashdagi indikator xatosini hisoblang.

a) Fenolftalein ishlatilganda,

b) Metiloranj ishlatilganda.

Ekvivalent nuqtadagi eritma pH ni hisoblaymiz.

Ekvivalent nuqta pH 5,28 bo‘lgani holda fenolftalein indikatori ishlatilganda titrlash pH=9 da tugaydi va shuning uchun eritmada kuchsiz asos ortiqcha bo‘ladi.

Demak Asosning umumiy miqdori 0,56+1=1,56

1,56 --------- 100%

0,56 --------- %

Xulosa qilib shuni aytish kerakki bu titrlash uchun fenolftalein yaroqsiz ekan. Bu xulosa quyidagi tengsizlikdan ham chiqadi:

pT << 11-pK=11-4,75=6,25

Demak, titrlash uchun pT<6,25 bo‘lgan indikator bo‘lishi shart.

b) Metiloranj indikatori (pT=4) ishlatilganda ekvivalent nuqtada kuchli kislota ortiqcha bo‘ladi va vodorod xatoligiga olib keladi. (Ortiqcha titrlanib ketadi).

Xulosa qilsak, bu indikatorni ishlatish mumkin.

Indikator xatoligini hisoblash, u yoki bu indikatorni titrlashda ishlatish mumkin yoki mumkin emasligini aniqlashga xizmat qiladi. SHaroit bir xil bo‘lganda ekvivalent nuqtaga pT si yaqin bo‘lgan indikator tanlanadi.


Nazorat savollari

1. Vodorod (proton) xatoligini kelib chiqish sabablari.

2. Gidroksil xatoligini kelib chiqish sabablari.

3. Kislota xatoligini kelib chiqish sabablari.

4. Asos xatoligini kelib chiqish sabablari.

Asosiy va qo'shimcha o'quv adabiyotlar hamda axborot manbalari
Аsosiy аdаbiyotlаr

1. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Darslik. Fan. T. 2008; 2013 1 – 2 jild (lotinda).

2. Харитонов Ю.Я. «Аналитическая химия. Аналитика». I-II том. Москва «Высшая школа» 2014 г.

Qo‘shimcha adabiyotlar:

3. Kristian G. Analiticheskaya ximiya. Chast 1 ,2 pere.s angl. M. BINOM. 2009.

4. Oтто M. Современные методы аналитической химии. I-II том. М. ТЕХНОСФЕРА 2008

5. Харитонов Ю.Я. «Аналитическая химия. Аналитика». I-II том. Москва «Высшая школа» 2003.

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

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

8. Analitik kimyo” farmatsiya fakulteti 2 kurs talabalari uchun o‘quv-uslubiy qo‘llanma (o‘zbek tillida), T. 2018 y.

Internet saytlari:
1. http://old.ziyonet.uz

2. http://www.chem-astu.ru/chair/study/anchem

3. http://www.chem.msu.su/rus/teaching/analyt/welcome.html

4. http://www.mma.ru/education/

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

2Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Darslik. Fan. T. 2008. 1 - jild (lotinda)

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