Tema: oksidleniw qálpine keliw usilinda qollanilatuǵin indikatorlar hám indicator qátelikleri mazmuni kirisiw I bap. Ádebiyatlarǵa sholıw

Temanıń wazıypaları. Oksidleniw - qálpine keliw reaksiyaları ushın bazan arnawlı indikator zárúr, yad menen titrlewde kraxmal indikator retinde qosıladı, ol yad tásirinde kók reńge kiredi. Kópshilik oksidimetrik titrlew reaksiyaları ushın ulıwma oksidleytuǵın - qaytarıwshı indikator (oksidleniw yamasa qaytarılıw menen reńin ózgertiretuǵın organikalıq elementler) qollanıladı.
Kurs jumısınıń obekti. Redoksimetriyada qollanılatuǵın metodlardıń atı, ádetde, titrlangen jumısshı eritpeler kurs jumısınıń tiykarǵı obekti esaplanadı.
Temanıń dúzilisi. Kurs jumısı kirisiw, I bap - ádebiyatlar túsindiriwi, II bap - tájiriybe bólimi, III bap - alınǵan nátiyjeler analizi, juwmaq hám paydalanılǵan ádebiyatlar bóleginen ibarat.


I Bap. Ádebiyatlarǵa sholıw

1. 
   Indikatorlar haqqında maǵlıwmat
   

Analitik ximiyada oksidleniw - qálpine keliw reaksiyaları keń qollanıladı, olardan birin kórip shıǵamız:
2FeCl₃ + SnCl₂ 2FeCl₂ + SnCl₄
2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺
Elektron balans teńlemesine muwapıq:
2Fe³⁺ + 2e → 2Fe²⁺
Sn²⁺ – 2e → Sn⁴⁺
Oksidleytuǵın temir (III) ionı elektron qabıl etip óziniń qaytarılǵan forması temir (II) ge shekem qaytarıldı. Qaytarıwshı qalayı (II) ionı bolsa eki elektron berip qalayı (IV) oksidlengen formasına oksidlanadi.
Arnawlı bir element (element, ion) nıń oksidlengen (elektron bergen) hám qálpine kelgen (elektron qabıl etken) formalarınan ibarat juplıq “Redoks jup” dep ataladı. Hár qanday oksidleniw - qálpine keliw reaksiyasında eki qıylı redoks jup qatnasadı, usı reaksiyada temir (Fe⁺³/Fe⁺²) hám qalayı (Sn⁴⁺/Sn²⁺) redoks juplari qatnaspaqta.
Kislota-tiykarlıq teń salmaqlılıqlarda kórip ótilgeni sıyaqlı, oksidleniw - qálpine kelıwde kúshli oksidleytuǵın temir (III) hám qálpine kelıwshı qalayı (II) den, salıstırǵanda kúshsiz qaytarıwshı temir (II) hám oksidleytuǵın qalayı (IV) payda bolıp atır.
Oksidleniw - qálpine kelıw reaksiya baǵdarı redoks juptiń aktivligi yaǵnıy olardı standart (normal) potensiallarına baylanıslı.
Redoks jupiniń standart potensialı arnawlı bir redoks juptiń, standart vodorod elektrodqa salıstırǵanda, ólshengen potensialı redoks juptiń standart yamasa normal potensialı dep ataladı hám volt birliginde ańlatıladı. Mısalı qalayı redoks jupi potensialın ólshew ushın Sn⁴⁺ hám Sn²⁺ ionlari qospasınan ibarat eritpege túsirilgen platina hám standart vodorod elektrodı arasındaǵı potensial millivoltmetrde ólshenedi

E⁰ Sn⁴⁺/ Sn²⁺ = 0,15 volt
Analitik málimlemelerde redoks jupti standart potensialları (E⁰) keltirilgen bolıp, onıń algebrik mánisi asqan tárepke redoks juptiń oksidlewshilik ózgesheligi orta baradı. Redoks jupti oksidlewshilik (qálpine kelıwshı) quwatın baqlaw maqsetinde tómendegi kestede keltirilgen tájiriybe nátiyjelerin kórip shıǵamız.

	Qálpine kelıwshıler E^0→ Oksidlewshiler ↓ E^0	KJ2	KBr	KCl
		,54	1,09	1,36
		1	KMnO4 1,51	J2	Br2	Cl2
		2	K2CrO7 1,33	J2	Br2	–
		3	Fe2(SO4)3 0,77	J2	–	–

Keltirilgen Fe³⁺2O₇^2-4^- qatarinda oksidlewshilik ózgesheligi orta baradı.

E⁰ J₂/2J = 0,54< E⁰Br₂/2Br₂^- = 1,09 < E⁰ Cl₂/2Cl₂ = 1,36 qiymatlarǵa kóre J>Br>Cl^- qatarında qaytariwshiliq ózgesheligi azaya baradı. Sol sebepli KJ eritpesi qosılǵanda úsh probirkada J₂ ajratiliwi gúzetilse, KBr qosılǵanda dáslepki eki, KCl qosılǵanda bolsa tek birinshi probirkada KMnO₄ aqshıl qızǵılt reńi óship Cl₂ gaz ajratılıwı baqlanadı.
Keltirilgen mısaldan eki qıylı redoks jup arasındaǵı oksidleniw - qálpine kelıw reaksiyası qanday jóneliste barıwın belgilep beretuǵın zárúrli qaǵıyda kelip shıǵadı.
Qaǵıyda: Standart potensialı úlken redoks-jufttiń oksidlengen forması standart potensialı kishi redoks jup qaytarılǵan formasın oksidleydi.
Mısalı:
E⁰ MnO₄^-/Mn₂⁺ = 1,54> E⁰ Cl₂/2Cl₂ = 1,36
Biraq E⁰_Fe³⁺/_Fe²⁺=0,770_Cl2/_2Cl^-=1,36. Sol sebebden Fe³⁺ xlorid ionin oksidley almaydi, bálki Cl₂ gazi Fe²⁺ ni Fe³⁺ ge shekem oksidley aladı..
Oksidleniw qálpine kelıw reaksiyasınıń elektr jurgiziwshi kúshi (EYuK).
Oksidleniw - qálpine kelıw reaksiyalarında qatnasıp atırǵan oksidleytuǵın hám qaytarıwshı redoks jup standart potensiallar bahalarınıń parqı oksidleniw - qálpine kelıw reaksiyalarınıń elektr jurgiziwshi kúshi dep ataladı.
EYuK = E⁰oksidlewshi; – E⁰qaytariwshi
EYuK nolden úlken bolsa reaksiya tuwrı hám nolden kishi bolǵan túrde keri baǵıtda ketedi: 2Fe⁺³+Sn⁺²→2Fe²⁺+Sn⁴⁺ reaksiyasi ushın EYuK = E⁰_Fe³⁺/_Fe²⁺ – E⁰_Sn⁴⁺/_Sn²⁺ = 0,77 – 0,15 = 0,62 volt.
Kestelerde keltirilgen standart potensial:

	Redoks juptiń oksidlengen hám qaytarılǵan formaları konsentraciyaları óz ara teń: [ox] =[red]
	Vodorod ionlari aktivligi 1 mol/dm^3 yaǵniy pH=0 bolǵan jaǵdayda ólshengen bolıp, bunday standart sharayattan tısqarı basqa jaǵdayda ólshengen potensial - teń salmaqlılıq potensialı dep ataladı. Teń salmaqlılıq potensialı Nernst teńlemesi tiykarında esaplanadi.

E_m= E⁰ ± RT/nF · a_ox/a_red
R = 8,3 joul/mol; F = 96500 kulon a_ox, a_red oksidlengen hám qálpine kelgen forma aktivlikleri. 20^o – ushın, natural logarifmdi onli logarifmge aylantırılsa Nernst teńlemesi tómendegi qolay kóriniske keledi:
n – elektronlar sani
E_m= E⁰ + 0,059/n · lg a_ox/a_red
a_ox=a_red bolǵanda E_m= E⁰ boladi.
EYuK algebrik belgisi tiykarında reaksiya baǵdarın boljaw múmkin, EYuK baha 0, 4 voltdan úlken bolǵan reaksiyalar tez hám aqırına shekem baradı.
Oksidleniw - qálpine kelıw reaksiyaları baǵdarı EYuK belgisinen baylanıslı bolsa, reaksiyanıń ónimi, (qanshellilik tolıq, aqırına shekem barıwı) ximiyalıq teń salmaqlılıq turaqlısına baylanıslı.
Turaqlı teń salmaqlılıq jaǵdayda, teń salmaqlılıq turaqlısı (K) standart potensial (E⁰) menen tómendegishe baylanısqan
lnK = nF/RT ·E⁰_EYuK · (E⁰ = E₁⁰ – E₂⁰) (n – teńlesgen elektronlar sanı)
E⁰_EYuK = RT/nF · lnK
lgK = n/0,059 · E⁰_EYuK va E⁰_EYuK = 0,059/n · lgK
Juwmaq. Reaksiyanı aqırına shekem barıwı yaǵnıy teń salmaqlılıq turaqlısı (K) mánisin úlken bolıwı oksidleniw - qálpine kelıw reaksiyalarında qatnasıp atırǵan redoks jup standart potensiallarınıń ayırması (EYuK) ge baylanıslı.
Mısalı:

1. 
   Fe²⁺ + Fe⁴⁺= Fe³⁺ + Fe³⁺ (n=1)
   
2. 
   E₀Fe⁺⁴/ Fe⁺³ = 1,77
   

E⁰Fe³⁺ /Fe²⁺= 0,77 ushın úy temperaturasında EYuK E = 1,00 volt bolsa K ni esaplań. lgK = (n/0,059) E⁰_EYuK = 1,0/0,059 = 16,95 K = 10^+16,95 = 8,9·10¹⁶ yaǵnıy teń salmaqlılıq reaksiya ónimi tárep tolıq jıljıǵan.
b) Sn⁴⁺+ 2Fe²⁺ = 2Fe³⁺ + Sn²⁺ (n=2) úy temperaturasında EYuK E⁰ = 0,62; lgK = (n/0,059)E⁰ = – (2/0,059) · 0,62 = –21,02 K = 10^-21 yaǵnıy teń salmaqlılıq putkinley shepke jıljıǵan.
Oksidleniw - qaytarılıw reaksiya baǵdarına tásir etiwshi faktorlar Konsentratsiya:
Pb²⁺+Sn→Pb+Sn²⁺
E⁰_Pb²⁺/_Pb=–0,126>E⁰_Sn⁺²/_Sn=–0,136
E⁰_EYuK=–0,126–(–0,136)=0,016
EYuK mánisi kishi bolǵanı sebepli oksidleniw - qaytarılıw reaksiyası
aqırına shekem barmaydı hám Pb²⁺ konsentraciyası kemeytirilse reaksiya keri baǵıtda baradı.
Mısalı [Pb²⁺] 10 ret kemeytirilgende teń salmaqlılıq potensialı azayadı:
E_m= E⁰ + 0,059/n · lg Pb⁺²/Pb = –0,126 + 0,059/2 · lg 1/10 = – 0,15 v
E⁰_EYuK = – 0,15 – (– 0,13) = – 0,02 v
EYuK belgisin ózgeriwi reaksiya teris baǵdarında barıwına dárek beredi.

2.