Fizikaviy kimyo fanidan

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI

MIRZO ULUG‘BEK NOMIDAGI O‘ZBEKISTON MILLIY UNIVERSITETI
KIMYO FAKULTETI (Kechki)

FIZIKAVIY KIMYO FANIDAN

Kurs ishi

Mavzu: Konduktometrik titrlash.

Bajardi: Tojiboyeva Durdonaxon

Qabul qildi: K.F.D.prof.Akbarov.X.I

Toshkent-2020

Reja:

I Kirish.

II Nazariy qisim.

1.Konduktometrik titrlashning mazmun mohiyati.

2.Konduktometriya haqida tushuncha.

3.Konduktometiriyani o`rganish va uni hisoblash.

4.Xulosa

III Amaliy qisim:
1.konduktometrik titrlash bo`yicha qo`llanmalar va tajriba.

2.Ishning maqsadi.

IV Hisoblash natijalari:

1.Konduktometrik titrlashdagi hisoblar.

2.Tajribani bajarish va uni hisoblash.

Foydalanilgan adabiyotlar:

Mundarija:

KIRISH.

Elektrokimyoviy analiz usullari — moddalarni elektr toki yordamida tekshirishga asoslangan kimyoviy analiz usullari majmui. Amalda elektrokimyoviy analizning elektroliz (elektrogravimetrik analiz, ichki elektroliz, metallarni kontakt almashtirish — sementatsiya, polyarografik analiz) va titrimetrik (ampermetrik, konduktometrik, potensiometrik titrlash) usullaridan foydalaniladi.

Elektrogravimetrik analiz elektroliz natijasida hosil boʻlgan elementning massasini aniqlashga asoslangan. U, asosan, rangli, ogʻir va baʼzan qora metallarni miqdoriy aniqlashda yoki ularni bir-biridan ajratishda qoʻllanadi. Ichki elektroliz usuli turli materiallar tarkibidagi metallar miqdorini aniqlashda qoʻllanadi. Metallarni kontakt almashtirish (sementatsiya) usulidan modda tarkibida juda oz miqdorda uchraydigan metallarni ajratib olishda va ularning konsentratsiyalarini oshirishda foydalaniladi. Polyarografik usulda analiz qilinishi zarur boʻlgan modda eritmasi simob tomchilardan iborat katod yordamida elektroliz qilinadi. Bunda modda sifat va miqdoriy jihatdan analiz qilinadi (qarang Polyarimetriya).

Titrimetrik usullarda neytrallanish, choʻktirish, kompleks hosil boʻlish, oksidlanishqaytarilish reaksiyalarining tugashi indikatorlar ishtirokida titrlash yoʻli bilan aniqlanadi. Ampermetrik usulda titrlashning tugashi mikroelektrod maʼlum potensialga ega boʻlganida tok kuchining keskin oʻzgarishi boʻyicha (qarang Ampermetrik titrlash), konduktometrik usulda esa eritmaning elektr oʻtkazuvchanligi oʻzgarishiga qarab aniqlanadi. Potensiometrik titrlash usulida eritmadagi moddaning konsentratsiyasini aniqlash mumkin.

Kimyoviy usullardan foydalanib, moddaning miqdoriy xususiyatlari o’rganiladi. Albatta bunda tortma, hajmiy, gaz analiziga tayaniladi. Moddaning miqdoriy jihatdan aniqlashda fizik – kimyoviy analiz usullari keng qo’llaniladi, optik, kolorimetrik, potentsiametrik, konduktometrik, polyarografik, elektrogravimetrik analizi usullari shular jumlasidandir. O’zining sezgirligi va aniq natijalarini berishda fizik – kimyoviy usullarning ahamiyati juda kata.

Nazariy qism:

KONDUKTOMETRIK TITRLASHNING MOHIYATI

Konduktometrik titrlash borasida bitta tezlikda harakatlanayotgan ionga almashinadi. Reaktsiyaga qatnashuvchi moddalar tabiatiga qarab, ekvivalent nuqtada elektr o’tkazuvchanlik keskin o’zgaradi. Konduktometrik titrlash rangli indikatorlar bilan titrlashdan farqli o’laroq, loyqa, rangli eritmalarni, biologik suyuqliklarni titrlashda qo’llanishi mumkin. U nixoyatda aniq. Bir qancha moddalar aralashmasini xam titrlashda qo’llanishi mumkin. Kamchiligi murakkab asboblar talab etiladi, hisoblashga ko’proq vaqt ketadi. Konduktometrik titrlash quyidagicha amalga oshiriladi; titrlash olib boriladigan idishga indikator elektrodы tushuriladi. SHu idishga titrlash olib boriladigan byuretka o’rnatiladi. Lozim bo’lsa, idish termostatga qo’yiladi. Titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlikni o’zgarishi kuzati boriladi, grafik orqali ekvivalent nuqta topiladi.

Ayrim misollarni ko’ramiz

1) Kuchli kislotani kuchli asos bilan konduktometrik titrlash:

Xlorid kislotasiga natriy ishqori qo’shilsa, gidroksil ionlari tez harakatlanadigan vodorod ionlari bilan birikadi va dissotsialanmaydigan suv hosil bo’ladi. Vodorod o’rnida eritmada unga nisbatan kam harakatlanadigan  qoladi (= 43). SHu sababli titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlik minimumga etadi. Keyingi qo’shilgan 1 tomchi  (=174), gidroksil ionlarining harakatchanligi tufayli elektr o’tkazuvchanlikni yana oshiradi. Grafik chizilsa , ya’ni abtsiss o’qiga titrlashga sarflangan ishqorning ml miqdori, ordinat o’qiga esa eritma elektr o’tkazuvchanligi qo’yilsa,

Konduktometriya usullari


Konduktometrik analiz usullarining bevosita (to’g’ridan-to’g’ri) va bilvosita (to’g’ridan-to’g’ri bo’lmagan) turlari mavjud, lekin har ikkalasining negizida muayyan modda eritmasining elektr o’tkazuvchanligini aniqlash yotadi. Amalda, ta’kidlash kerakki, bilvosita usul – konduktometrik titrlash kengroq ishlatiladi. 
Konduktometrik titrlash hajm analizi usullaridan hisoblanib, unda eritmaning neytrallanish nuqtasi, odatdagidek indikatorlar bilan emas, balki o’rganilayotgan eritma elektr o’tkazuvchanligini bosqichma-boqich o’lchab topiladi. Bundan tashqari, rangli yoki tiniq bo’lmagan (loyqalangan) eritmalarning ekvivalent neytrallanish nuqtasini amalda ishlatiladigan indikator birikmalar vositasida titrlab aniqlashning o’zi o’ta mushkul. Konduktometrik usul bilan eritma titrlanganda uning qandaydir sabab loyqalanganligi yoki rangli bo’lishi elektr o’tkazuvchanligiga unchalik ta’sir eta olmaydi.

Yuqoridagilardan tashqari, mazkur usul bilan ancha murakkab tarkibli moddalar eritmalari, masalan, bir necha kislota aralashmasidan iborat bo’lgan sistemalarni analiz qilish va har bir kislota miqdorini aniq topish mumkin. Albatta, analiz tajribasi ishlari ma’lum tartib qoidalariga amal qilingan holatda olib boriladi.

Dastavval, eritmadan ma’lum hajmda olib, konsentratsiyasi aniq bo’lgan ishqor eritmasi tanlanib, undan oz-ozdan qo’shib, hosil qilingan eritmalar elektr o’tkazuvchanligi o’lchanadi. Ishqor qo’shilgan sari, eritmada vodorod ioni [H+] nisbiy konsentratsiyasi doim kamayadi, shu bilan birga, elektr o’tkazuvchanlik ham pasayadi. 

Eritmada, ishqor qo’shilib borilishi natijasida, titrlash nuqtasidan o’tilgandan keyin gidroksil ioni [OH–] konsentratsiyasi keskin ortishi muqarrar. 

Manfiy zaryadli gidroksillarning nisbatan tezkor harakatchanligi tufayli, eritma elektr o’tkazuvchanligi ham keskin ortishi aniq kuzatiladi. O’rnida ta’kidlash joizki, har хil ionlar harakatchanligiga doir bo’lgan ma’lumotlar, ayniqsa, muhim fizik-kimyoviy ko’rsatkichlar qiymatlari tegishli ma’lumotlarda, odatda, jadvallarda berilgan bo’ladi, demak, bilib olish qiyin Eritmaning titrlash nuqtasida vodorod ioni [H+] va gidroksil ioni [OH–] miqdorlari minimum bo’lganligi uchun, darhaqiqat, elektr o’tkazuvchanlik ham minimum darajada bo’lishini anglash qiyin emas. Demak, хulosa tariqasida ta’kidlash mumkinki, minimum elektr o’tkazuvchanlik titrlash nuqtasini belgilaydi 

Konduktometrik titrlash usuli yordamida nafaqat kislota yoki ishqor, balki boshqa elektrolit birikma (tuz, oksidlovchi va qaytaruvchi kompleks hamda shunga o’хshash modda) eritmalari ham analiz qilinadi.
Shuni ta’kidlash joizki, ayrim hollarda titrlash chizig’i 1-rasmdagidek ko’rinishga ega bo’lmasligi ham mumkin. Masalan, eritmaning elektr o’tkazuvchanligi undagi ionlarning o’zaro ekvivalent qiymati (titrlash nuqtasi) ko’rsatkichidan keyin ham yuqori bo’lgan holatni ko’rsatsak bo’ladi. Jumladan, kumush nitrat (AgNO3) eritmasini kuchli kislota – хlorid kislota (HCl) bilan yoki kuchsiz kislota (msasalan, CH3COOH)ni kuchli ishqor (NaOH) bilan titrlashni olib ko’ramiz. Bunda konduktometrik titrlash chizig’ining ko’rinishi 5-rasmdagidek shaklda bo’ladi. Rasmda keltirilgan titrlash egri chizig’i urinmalari kesishgan nuqtasi – ekvivalent (tirlash) nuqtasini belgilaydi.

eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi nafaqat ulardagi ionlarning harakatchanligi, balki eritmani hosil qiluvchi kimyoviy moddaning dissosilanish darajasiga ham bog’liq. Reaksiya paytida harakatchanligi yuqori bo’lgan ionlar, harakatchanligi nisbatan past bo’lgani bilan almashgan holatlarda ham, titrlash davomida dissosilanish darajasining oshishi, elektr o’tkazuvchanlikning ortishiga olib keladi. 

Ishni bajarish tartibi:

Konduktometrik titrlash.

Ionlarning molyar harakatchanligi qiymatlarini taxlil qilib, quyidagi qoidalarni keltirib chiqarish mumkin:

1.Teng kontsentratsiyada kuchli kislota yoki kuchli asosning elektr o’tkazuvchanligi ular tuzi elektr o’tkazuvchanligidan katta.

2. Teng kontsentratsiyada kuchsiz kislotaning elektr o’tkazuvchanligi uning tuzi elektr o’tkazuvchanligidan kichik.

SHuning uchun kislota eritmasini asos eritmasi bilan titrlashda ekvivalent nuqtada elektr o’tkazuvchanlikni keskin o’zgarishi ro’y beradi.

SHunday qilib, elektr o’tkazuvchanlikning asosiy omili ionlar harakatchanligi bo’lgani uchun, elektr o’tkazuvchanlikni indikator sifatida qo’llash mumkin.

Indikator sifatida elektr o’tkazuvchanlik qo’llaniladigan titrlash konduktometrik titrlash deyiladi (konduktor —o’tkazuvchi).

Konduktometrik titrlash borasida bitta tezlikda harakatlanayotgan ionga almashinadi. Reaktsiyaga qatnashuvchi moddalar tabiatiga qarab, ekvivalent nuqtada elektr o’tkazuvchanlik keskin o’zgaradi. Konduktometrik titrlash rangli indikatorlar bilan titrlashdan farqli o’laroq, loyqa, rangli eritmalarni, biologik suyuqliklarni titrlashda qo’llanishi mumkin. U nixoyatda aniq. Bir qancha moddalar aralashmasini xam titrlashda qo’llanishi mumkin. Kamchiligi murakkab asboblar talab etiladi, hisoblashga ko’proq vaqt ketadi. Konduktometrik titrlash quyidagicha amalga oshiriladi; titrlash olib boriladigan idishga indikator elektrodы tushuriladi. SHu idishga titrlash olib boriladigan byuretka o’rnatiladi. Lozim bo’lsa, idish termostatga qo’yiladi. Titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlikni o’zgarishi kuzati boriladi, grafik orqali ekvivalent nuqta topiladi.

Ayrim misollarni ko’ramiz

1) Kuchli kislotani kuchli asos bilan konduktometrik titrlash:

Xlorid kislotasiga natriy ishqori qo’shilsa, gidroksil ionlari tez harakatlanadigan vodorod ionlari bilan birikadi va dissotsialanmaydigan suv hosil bo’ladi. Vodorod o’rnida eritmada unga nisbatan kam harakatlanadigan qoladi (= 43). SHu sababli titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlik minimumga etadi. Keyingi qo’shilgan 1 tomchi (=174), gidroksil ionlarining harakatchanligi tufayli elektr o’tkazuvchanlikni yana oshiradi. Grafik chizilsa , ya’ni abtsiss o’qiga titrlashga sarflangan ishqorning ml miqdori, ordinat o’qiga esa eritma elektr o’tkazuvchanligi qo’yilsa,

Rasmda ko’rsatilgan egri chiziq hosil bo’ladi.

Titrlash borasida hosil bo’lgan egri chiziqning singan joyidan abtsiss o’qiga prependikulyar tushirib, ekvivalent nuqta (E) topiladi. Bu nuqtada titrlash uchun sarflangan ishqor miqdori topiladi. Buning uchun ushbu proportsiyadan foydalaniladi:

V₁ - berilgan, HCl hajmi ; V₂ - ishqor miqdori, grafikdan topiladi; N₂ - ishqor kontsentratsiyasi, ma’lum.

2) Kuchsiz kislotani (masalan, sirka kislotasi), kuchli asos (NaOH) bilan titrlash.



Hisoblash.

Ko’ndalag kesim yuzasi qancha katta bo’lsa, elektr o’tkazuvchanlik xam shuncha katta bo’ladi, 1 N eritma uchun

_{1 N}= ₀  1000, ya’ni

1 N eritma uchun  ₀ dan 1000 marta ko’p bo’ladi.

0,1 N eritma uchun _{0,1 N}= ₀  10000

_{0,01 N}= ₀  100000

Demak, C=1 1 N eritma uchun bo’lsa, 0,1 N eritma uchun C=0,01 N bo’lsa, u holda  = ₀  1000/C bo’ladi, yoki

 = ₀  1000  V

C=1/V suyultirish deyiladi.  = om^-1  sm^-1 sm³ = om^-1  sm²

Suyultirish - 1 g-ekv. modda saqlagan eritmaning litr miqdori.

 -kuchli elektrolitlar uchun katta, kuchsiz elektrolitlar uchun kichik bo’ladi.  suyultirish bilan ortib boradi. Buning sababi shundaki, elektrodlar orasidagi elektrolit miqdori o’zgarmaydi (doimiy qoladi), vaholanki suyultirish natijasida ionlar soni ortadi.

0. 
   Kuchli elektrolitlarda  ozgina suyultirish bilan doimiy bo’lib qoladi V =1 l
   
1. 
   
   
2. 
   Kuchsiz elektrolitlarda juda ko’p suyultirilgandangina  doimiy bo’ladi. CHunki  kuchli elektrolitlarda suyultirish bilan tez, ammo kuchsiz elektrolitlarda  suyultirish bilan sekin ortadi.
   

Xulosa.

Konduktometrik anakiz metodi.Bu kimyoviy analiz metodi bolib eritmalarda keng qollanilishini o`rganib oldim.tajribaga asoslanib hisob kitoblar aniqlikda chiqishiga guvoh boldim.

Konduktometrik titrlash.titrlashning turlaridan hisoblanar ekan.Tajribada shuni bildimki,egri chiziqli grafikdan aniq namoyon bolar ekan.Elektrokimyoning eng asosiy usullaridan bo`lib, ular konduktometriya, poligrafiya, potensiometriya, Kulonometriya,Bu usullarning ham o`z vazifasi bor.Konduktometriya elektrolit eritmalarning elektr o`tkazuvchanligini o`lchashga mo`ljallangan.

Konduktometriya orqali qancha electron ajralishi va to`yinishiga qarab moddalarni qanday konsentratsityada ekanligini bilish mumkin.Grafik jadval asosida biz darslarimizda Kaliy Xlorningning to`yinishini grafik asosida ko`rdik.Konduktometria uzi nomidan ham bilsangiz boladi. Eritmalarning elektr o`tkazuvchanligini o`lchash va hisoblash uchun kerak bo`ladigan limyoviy usullardan biridir.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:

1. 
   Akbarov H.I. Fizik kimyodan amaliy mashg’ulotlar. –T.: O‘zR OO‘MTV, 1991.
   

2. Akbarov H.I., Tillayev R.S. Fizik kimyodan amaliy mashg‘ulot-lar. –T.: “O‘zbekiston”, 1999 (rus tilidan K.B.Mishchenko, A.A.Ravdel, A.M.Ponomaryovalar tahriridagi 4-nashrning tarjima-si).

3. Akbarov H.I., Xoliqov A.J. Fizikaviy kimyo mutaxassisligi magistrantlari uchun elektrokimyodan uslubiy qo‘llanma. –T.: O‘zMU, 2005.

4. Akbarov H.I. Fizikaviy kimyo kursidan uslubiy qo‘llanma. –T.: O‘zMU, 2006.

5. Байрамов В.М. Основы химической кинетики и катализа. –M.: Академия, 2003.

6. Герасимов Я.И. Физическая химия. T.1-2. –M.: Госхимиздат, 1963.

7. Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. –M.: Мир, 1978.

8. Ерѐмин Е.Н. Основы химической термодинамики. –M.: Высшая школа, 1978.

9. Захарьевский М.С. Кинетика и катализ. –Л.: Ленинград, 1963.

10. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. –M.: Бином знаний, 2005.

11. Краснов К.С. Физическая химия. Т.1-2. –M.: Высшая школа, 2001.

12. Кречевский И.Р. Понятия и основы термодинамики. –M.: Химия, 1970.

13. Крылов О.В. Гетерогенный катализ. –M: Академкнига, 2004.

14. Панченков Г.М., Лебедев В.Р. Химическая кинетика и катализ. –M.: Химия, 1985.