Analitik kimyo fanidan
Mustaqil yechish uchun masala
Download 250 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Foydalanilgan adabiyotlar
- 1.Eritma-analitik reaksiya o„tkaziladigan muhit. Erituvchilarning tasnifi
- Erituvchining dielektrik doimiysi.
- Ionlashtiruvchi xususiyatiga ko‘ra.
- Kislota-asosli xossalariga qo‘ra
- 2. Massalar ta’siriy qonuni (MTQ) va uning analitik kimyoda qo‘llanishi
- 3. Kuchli elektrolitlar nazariyasining asosiy tushunchilari. Umumiy va faol konsentratsiya
- Ionlar konsentratsiyalarini (Ci) ular zaryadining kvadratiga (Zi 2 ) ko‘paytmalari yig‘indisining ( ) yarmi (1/2) eritmaning ion kuchi
- 1923y Debay va Xyukkel
- 4. Suvning ion ko‘paytmasi, suvli eritmalarning pH qiymati
- 3-mavzu: Massalar ta`siri qonunining qo`llanilishi. Muvozanatning asosiy turlari va tadbig`i Reja
- 3.1. Moddalarni suvdagi eruvchanligi. Eruvchanlik ko‘paytmasi K S Muayyan karoratda o‘tato‘ingan eritmaning
- Uy xaroratida oz eruvchan elektrolit to‘yingan eritmasidagi
Mustaqil yechish uchun masala 1. Natriy kationini suvdagi eritmadan ruxuranil atsetat bilan mikrokristalloskopik reaksiya: Na + + Zn[(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 8 ]+ CH 3 COO - + 9H 2 O → NaZn[(UO 2 ) 3 (CH 3 COO - ) 9 ]∙ 9H 2 O vositasida V min = 0,05 ml hajm eritmadan ochish minimumi m = 0,125 mkg = 0,125 γ. Suyultirish chegarasini hisoblang. (Javobi: 4∙10 5 ml/g). 2. Kaliy K + kationini geksaxlorplatinat – ioni bilan sariq rangli kaliy geksaxlorplatinat cho„kmasini xosil qilish 2K + +[PtCl 6 ] 2- → K 2 [PtCl 6 ]↓ 59 reaksiyasining suyultirish chegarasi 1·10 4 ml/g.Agar chegaraviy suyultirilgan eritmaning minimal hajmi Vmin = 0,05 ml bo„lsa shunday eritmadan kaliy kationini ochish chegarasi m ni hisoblang. (Javobi: 5 mkg =5 γ). 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. 2-mavzu: Analitik kimyoda elektrolit eritmalariga eritmalar nazariyasi va massalar ta`siri qonunining tadbig`i. Eritmadagi ionlar holati. Ion kuchi, faollik koeffitsienti. Erituvchilar tasnifi. Reja: 1. Eritma-analitik reaksiya o„tkaziladigan muhit. Erituvchilarning tasnifi. 2. Massalar ta‟siri qonuni va uni analitik kimyoda qo„llanishi 3. Kuchli elektrolitlar nazariyasining asosiy tushunchalari. Umumiy va faol konsentratsiya. Eritmaning ion kuchi, ionlarning fa‟ollik koeffitsienti. 4. Suvning ion ko„paytmasi, eritmalarning pH qiymati 1.Eritma-analitik reaksiya o„tkaziladigan muhit. Erituvchilarning tasnifi Aksariyat, (ko‘pchilik) analitik reaksiyalar eritmalarda ya’ni xo‘l usulida bajariladi. Eritma – murakkab tizimli aralashma bo‘lib, uning tarkibiy qismlari, erituvchi va erigan modda molekulalari, orasida turli ta’sirlar vujudga keladi. Bu ta’sirotlar erituvchining tabiatiga ko‘ra ertilgan moddaning analitik xossasiga turlicha ta’sir etadi. Erish jarayoni eritilayotgan moddaning kimyoviy bog‘ini kovalentlik darajasiga bog‘liq. Eritilayotgan modda-molekulasining kimyoviy bog‘i qutbli bo‘lsa erish jarayonida u ion bog‘lanishgacha yanada qutblanadi. 60 H - C l + H 0 2 H + + + - + - - - - - + + + + C l - + - - - - - - + + + + + Bunday birikmalar suvda eritilganda elektrolitga aylanadi va elektr tokini o‘tkazadi. Eritilayotgan modda molekulasidagi kimyoviy bog‘ kovalent tabiatli bo‘lsa u suvda eritilganda molekulalarga ajraladi ammo elektr tokini o‘tkazmaydi (masalan shakarning eritmasi). Erish natijasida xosil bo‘lgan ionlar, erituvchi molekulalari bilan qurshalgan solvat qobig‘ bilan qoplanadi va bu jarayon solvatlanish deb ataladi. Erituvchi sifatida suv ishlatilganda bu jarayon – gidratlanish deb ataladi. Bunday assotsirlanish, (yiriqlanishda) – kompleks birikmalardagi kabi donor – akseptor bog‘lanish xosil bo‘lgani sababli ularni solvatokomplekslar deb atash mumkin [Co(H 2 O) 6 ]Cl 2 t˚ → [Co(H 2 O) 4 ]Cl 2 pushti ko‘k Erituvchilar tasnifi Erituvchilar uchta belgisiga ko‘ra tasniflanadi: 1) Molekulasining qutbligi 2) Ionlashtiruvchi xususiyati 3) Kislota-asos xossalari 1). Erituvchining dielektrik doimiysi. ( ε ) – ya’ni elektrik zaryadlar orasidagi tortishuv kuchini zaiflantirish xossasiga qo‘ra: a) ε > 30 – kutbli erituvchilar: formamid (100), metilformamid – 78 b) ε = 10 – 30, kamkutbli: – etanol (24) va boshqa spirtlar (20) v) ε <10, kutbsiz: – xloroform (4) sirka k-ta (0,2), benzol (2,3) 2). Ionlashtiruvchi xususiyatiga ko‘ra. a) molekulasida donor atom bo‘lgan ioni ajtiruvchi elektrodonor erituvchilar H 2 O; dimetilsulfoksid – (SH 3 ) 2 SO, O // dimetilformamid (CH 3 ) 2 N – C \ H Bunday erituvchida eritilgan modda molekulasi ionlarga ajraladi. b) Ionlashtirmaydigan erituvchilar, – molekulasining tarkibida bo‘linmagan, juft (donor) elektroni bo‘lmagan erituvchilar: CCl 4 , Cl–CH 2 – CH 2 –Cl, benzol. Bunday erituvchlarda eritilgan modda ionlarga ajralmaydi. 61 3). Kislota-asosli xossalariga qo‘ra: a) Protogen erituvchi – o‘zidan proton ajratuvchi kislotali xossaga ega bo‘lgan proton–donor erituvchilar ya’ni barcha kislotalar. b) Protofil erituvchi – o‘ziga proton biriktiruvchi, proton akseptor, erituvchilar ya’ni asoslar. v) Amfiprot erituvchi – proton olish va beraolish xususiyatiga ega bo‘lgan amfolit erituvchilar H 2 O = H + + OH – H 2 O + H + = H 3 O + Donor Akseptor g) Aproton erituvchi proton bermaydi va olmaydigan (protonga befarq CCl 4 , C 6 H 6 . 2. Massalar ta’siriy qonuni (MTQ) va uning analitik kimyoda qo‘llanishi Qarama–qarshiliklar birligi va kurashi dialektika qonunini tasdiqlovchi, kimyo fanining asosiy qonunlaridan biri, MTQ reaksiya muvozanat xolatini moddalar konsentratsiyalariga bog‘likgini ifodalaydi V 1 [C] x [D] y m A + n B x C + y D K m = V 2 [A] m [B] n (1) Reaksiyani to‘g‘ri va teskari yo‘nalish tezliklari tenglashganda dinamik (xarakatchan) muvozanat qaror topadi. Le SHatele qoidasiga muofiq bu muvozanatni chap yoki o‘ngga siljitish mumkin K>1 bo‘lishi, reaksiya maxsuloti ko‘pligi, binobarin muvozanat o‘ngga siljiganligini anglatadi. K<1 bo‘lsa reaksiya teskari tomon ya’ni chapga siljigan bo‘ladi. K- qiymatlari analitik ma’lumotnomalarda keltiriladi. K=1 bo‘lgan kimyoviy reaksiyalar oxirigacha bormaydi. Analitik reaksiyalar oxirigacha, to‘liq, borishi zarur, buning uchun tengishli analitik reaksiyaning muvozanat doimiysi 10 8 va undan katta bo‘lishi lozim. Ayrim xollarda reaksiya oxirigacha borishi uchun, Le SHatele qoydasiga muvofiq, tegishli ta’sir vositalari qo‘llanadi. MTQ, analitik kimyoda, turli analitik reaksiyalarda keng qo‘llanadi: 1. CHo‘ktirish reaksiyalarida – cho‘qma xosil bo‘lishini oldindan aytib berish uchun. 2. Kislota-asos muvozanatida eritmalar rN qiymatini va tuzlarni gidroliz darajasini xisoblash uchun. 3. Oksidlanish qaytarilish reaksiyalarida muvozanat doimiysi, va reaksiya unumini xisoblash uchun. 4. Kompleks xosil bo‘lish reaksiyalarida kompleks ion barqarorlik doimiysini xisoblash va boshqa ko‘p maqsadlarda ishlatiladi. Ammo yuqorida keltirilgan ko‘rinishdagi 1-tenglik faqatgina, ideal ya’ni kuchsiz elektrolit eritmasi yoki kuchli elektrolitning o‘ta suyultirilgan 62 eritmasiga oid bo‘lib, muvozanat doimiysi Ostvaldning suyultirish qonuniga ko‘ra dissotsiatsiya darajasi orqali xisoblanadi K M = 2 S/1 – Kuchli elektrolit eritmalari bu qonunga, quyidagi sabobga ko‘ra, itoat etmaydi. 3. Kuchli elektrolitlar nazariyasining asosiy tushunchilari. Umumiy va faol konsentratsiya Kuchli elektrolitlarni konsentrik eritmalarida ionlar, ko‘pligi sababli, bir birini xarakatchanligini kamaytiradi. SHuning uchun eritmadagi xarakatchan (fa’ol) ionlar konsentratsiyasi kuchli elektrolitning umumiy konsentratsiyasidan doimo kam bo‘ladi. Kuchli elektrolit eritmasidagi ionlarni, fa’ol ya’ni, samarali konsentratsiyasi FA’OLLIK deb ataladi va (a) harfi bilan belgilanadi Demak a < c Fa‟ollikni (a) umumiy konsentratsiya (s)ga nisbati – fa‟ollik koeffitsienti deb ataladi f = a/c < 1. Ion fa’olligini, o‘z elektrolitidan tashqari, begona kuchli elektrolit ionlari xam pasaytiradi. Eritmadagi barcha ionlarni fa’ollikga ta’sirini xisobga olish uchun ion kuchi tushunchasi kiritilgan. Eritmaning ion kuchi qancha yuqori bo‘lsa undagi ionlar fa’olligi shunchali past bo‘ladi. J k = 1/2 Ci Zi 2 Ta’rif: Ionlar konsentratsiyalarini (Ci) ular zaryadining kvadratiga (Zi 2 ) ko‘paytmalari yig‘indisining ( ) yarmi (1/2) eritmaning ion kuchi deb ataladi Misol: (S) konsentratsiyalik AlCl 3 eritmasini J k ? C C C J K 6 ) 1 * 3 3 * ( 2 1 2 2 1-Masala: Aralashmadagi konsentratsiyalari 0,02 va 0,04m bo‘lgan SaCl 2 va KCl eritmaning ion kuchi xisoblansin CaCl 2 = Ca 2+ + 2Cl KCl = K + + Cl – [Ca +2 ] = 0,02 [K + ] = 0,04 0,02 0,02 0,02·2 0,04 0,04 0,04 [Cl – ] = 0,04+0,04=0,08 J k = 2 1 л м Zi C / 1 , 0 2 / 2 , 0 ) 1 * 08 , 0 1 * 04 , 0 2 * 02 , 0 ( 2 1 2 2 2 2 4 Eritmani ion kuchiga unda erigan elektrolitning dissotsiatsiya darajasi, konsentratsiyasi, ionlar zaryadi ta’sir etadi. 1923y Debay va Xyukkel tomonidan fa’ollik koeffitsienti (f)-ni ion kuchi J k bilan bog‘lovchi tenglama ishlab chiqilgan. 63 1) J k = 0,005 – 0,01m/l bo‘lgan suyultirilgan eritmalarda uchun к J Z f 2 5 , 0 lg 2) J k = 0,01 – 0,2 bo‘lgan konsentrlangan eritmalar uchun к к J J Z f 1 5 , 0 lg 2 2-Masala: Yuqorida keltirilgan aralashmadagi Ca + ionini fa’olligini xisoblang 482 , 0 1 , 0 1 1 , 0 2 * 5 , 0 lg 2 ea f 33 , 0 10 * 10 10 518 , 0 1 482 , 0 f a = f * c = 0,33 * 0,02 = 0,0066 Demak samarali konsentratsiya (a) umumiy konsentratsiya (c)ga nisbatan C Ca+ * /a Ca+ = 0,02/0,0066 = 3marta kamaygan. Kuchli elektrolitlarni juda suyultirilgan eritmalari yoki kuchsiz elektrolit eritmalarida < 3% a → c yaqinlashadi va a/c = f → 1. Barcha qolgan xolatlarda f<1, a D x C n B m A М a a a a K * * – aniqroq bo‘lib, termodinamik muvozanat doimiysi deyiladi. 4. Suvning ion ko‘paytmasi, suvli eritmalarning pH qiymati Suv o‘ta kuchsiz elektrolit H 2 O = H + + OH – MTQ ni qo‘llassak: 16 2 810 , 1 ] [ ] ][ [ O H OH H K дис (I) (I) tenglama suvning dissotsiatsiyalanish darajasi. [H 2 O] - suv molekulasining dissotsiatsiyalanmagan molyar konsentratsiyasi bo‘lib, 1 litr suvdagi mollar sonidir. ] [ 56 , 55 . 18 1000 2 O H б а г M m n Distilangan suvdagi [H + ] va [OH – ] ionlari konsentratsiyalarini ko‘paytmasi IK H 2 O = [H + ] * [OH – ] suvning ion ko‘paytmasi deb ataladi, uning qiytmati K dis (H 2 O)dan albatta farq etadi [H + ] * [OH – ] = K H 2 O * [H 2 O] =1,810 -16 * 55,56 = 1 * 10 -14 Demak suvning ion ko‘paytmasi doimiy son bo‘lib 1 * 10 -14 ga teng. Bu tenglikdan analitik reaksiyalar uchun o‘ta muxim bo‘lgan eritmaning rN qiymatini xisoblashda foydalaniladi. Distillangan suvda [H + ] = [OH – ] bo‘lgani uchun [H + ] 2 = 1 * 10 -14 [H + ] = √1 * 10 -14 = 1 * 10 -7 muxit neytral Suvning ion ko‘paytmasini logariflab, barcha xadlarni (–1)ga ko‘paytirib: 64 (–1) · lg[H + ] + lg[OH – ] = –14 · (–1); –lg[H + ] + (–lg[OH – ]) = 14 Vodorod ioni konsentratsiyasini manfiy logarifmi rN deb ataladi Demak suvning ion ko‘paytmasining logarifmik ko‘rinishi pOH + pOH = 14 Suvli eritmalar pH qiymatlari quyidagi shkalada tavsiflanadi [H + ]= 10 -1 10 -3 10 -5 10 -7 10 -8 10 -10 10 -12 10 -14 | | | | | | | | | | | | | | | pH = | 3 | | 5 | 7 | 8 10 | 12 14 kuchli kislotali kuchsiz kuchsiz ishqor kislotali | | kuchli ishqor Tayanch iboralar 1. Solvatlanish erigan modda molekula (ionlarini) erituvchi molekulalari bilan o‘ralishi. 2. Gidratlanish suvda erigan elektrolit ionlarini suv molekulalari bilan qurshalishi (o‘ralishi). 3. Qutbli erituvchi – dielektrik doimaysi kata bo‘lgan erituvchi. 4. Ionlashtiruvchi erituvchi – elektrodonor erituvchilar. 5. Protogen erituvchi – o‘zidan proton ajratuchi erituvchi. 6. Protofil – o‘ziga proton qabul qiluvchi erituvchi. 7. Amfiprot – amfolit proton oluvchi va beruvchi erituvchilar. 8. Aproton – protonga befarq erituvchi. 9. Massalar ta’siriy qonuni – reaksiya maxsulotlari muvozanatdagi konsentratsiyari ko‘paytmasini reaksiyaga kirishayotgan moddalar muvozanatdagi konsentratsiyariga nisbati doimiy son bo‘lib, reaksiyaning muvozanat doimiysini tavsiflaydi. 10. Fa’ollik – eritmadagi ionning samarali konsentratsiyasi. 11. Ion kuchi – ionlar konsentratsiyarini zaryadi kvadratiga ko‘paytmalari yig‘indisining yarmi. 12. rN – vodorod ioni konsentratsiyasini manfiy logarifm. Nazorat savollari 1. Erituvchilar tasnifi? 2. Eritmaning pH ini amaliy aniqlash? 3. Solvatlanishning gidratlanishdan qanday farqi bor? 4. Qutbli erituvchilarga misol keltiring. 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 –lg[Н + ] = рН 65 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. 3-mavzu: Massalar ta`siri qonunining qo`llanilishi. Muvozanatning asosiy turlari va tadbig`i Reja: 1. Moddalarni suvdagi eruvchanligi. Eruvchanlik ko‘paytmasi (K S konstantasi). 2. Kationning to‘liq cho‘kishiga ta’sir etuvchi omillar (modda, erituvchi va cho‘ktiruvchining tabiati). 3. Cho‘kmaning erishiga ta’sir etuvchi omillar (tuz samarasi, kompleks xosil bo‘lish). 4. Kasrli cho‘ktirish. 5. Kiyin eruvchan cho‘kmani oson eruvchan cho‘kmaga aylantirish. 6. K S ning taxlildagi axamiyati. 3.1. Moddalarni suvdagi eruvchanligi. Eruvchanlik ko‘paytmasi K S Muayyan karoratda o‘tato‘ingan eritmaning konsentratsiyasi eruvchanlik deb ataladi. Eruvchanlik massa birlikda S m =m/v(g/ml), molyar birlikda S M =m/M(m/l) kabi ifodalanadi. Oz eruvchan moddalar eruv-chanligi: S M ≤10 -2 m/l dan oshmaydi. Gaz-suyuqlik, suyuqlik-qattiq, suv va suvda aralashmas organik erituvchi kabi ikki xil agregat fazalardan iborat aralashmalar geterogen tizim deb ataladi. CHo‘kma xosil bo‘lish natijasida suyuq erituvchi va qattiq cho‘kmadan iborat geterogen tizim vujudga keladi. CHo‘kma xosil bo‘lishi kaytar jarayon BaSO 4 ↓↔ Ba 2+ + SO 42- bo‘lib unda oz eruvchan tuz (elktrolit) va uning eritmadagi ionlari orasida xarakatchan (siljuvchan) – dinamik muvozanat qaror topadi. Ikki xil faza chagarasida qaror topgan muvozanat geterogen muvozanat deyiladi. 66 M.T.Qni mazkur geterogen muvozanatga tadbiq etib analitik kimyoda g‘oyatda muxim, eruvchanlik ko‘paytmasi tushunchasini matematik ifodasini chiqaramiz K M = [Ba 2+ ][SO 42- ] / [BaSO 4 ] BaSO 4 g‘oyatda oz erigani sababli uning geterogen tizimdagi miqdori [BaSO 4 ] = cons o‘zgarmas. Bu qiymatni tenglikning chop tomonicha o‘tkazib, ikkita o‘zgarmas son ko‘paytmasini xosil qilamiz ana shu ko‘paytma eruvchanlik ko‘paytmasi – K S yoki solvoliz doimiysi deb ataladi K M [BaSO 4 ] = [Ba 2+ ][SO 42- ] Solvoliz doimiysi K S (yoki eruvchanlik ko‘paytmasi) fakat oz eruvchan elektrolitlarga xos bo‘lib ularning t˚ = 20 0 S xaroratdagi qiymatlari analitik ma’lumotnomada keltirilgan, tabiyki ular orasidan osh tuzi yoki nitratlarga doir ma’lumotni qidirish mantiqsiz, chunki bu tuzlar suvda yaxshi eruvchan elektrolitdir. 1-ta’rif. Uy xaroratida oz eruvchan elektrolit to‘yingan eritmasidagi 1> Download 250 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling