Тест тапсырмалары. 1. Ag+, Pb2+, Ca2+, Ba2+ иондары бар ерітіндіге тамшылап K2Cr O4 ерітіндісі қосылады

1. Ag⁺, Pb²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺ иондары бар ерітіндіге тамшылап K₂Cr O₄ ерітіндісі қосылады. Егер тұнбалардың ЕК төмендегідей болса, олар қандай ретпен тұна бастайды?

; ; ; .

1) PbCrO4, BaCrO4, Ag2CrO4, CaCrO4;

2) PbCrO₄, Ag2CrO₄, BaCrO4, CaCr O₄;

3) CaCr O₄, Ag2Cr O₄, BaCr O₄, PbCr O₄;

4) тұнбалардың тұну реті ЕК мәніне байланысты емес;

5) барлық тұнбалар бірге түна бастайды.

2. 0,1M KCl және 0,1M K2Cr O₄ ерітінділерінің қоспасына тамшылап AgNO3қосқанда қандай түз (AgCl, Ag2Cr O₄), тұнбаға бірінші түседі?

1)Ag2CrO4;

2) AgCl;

3) тұнба түзілмейді;

4) екі түз да бірге түнады;

5) дұрыс жауап берілмеген.

3. Барий сульфатының ерігіштігі оның қаныққан ерітіндісімен салыстырғанда 0,01M натрий сульфаты ерітіндісіндегі ерігіштігінен неше есе жоғары болады?

1) 1000 есе; 2) 2200 есе; 3) 3500 есе; 4) 20 есе; 5) 4772 есе.

4. Ba2+, Sr2+, Ca2+қоспасына біртіндеп сода ерітіндісін қосқанда карбонаттар қандай ретпен тұнбаға түсе бастайды? (Иондардың концентрациясы бірдей).

; ; .

1) SrCO3; BaCO3; CaCO3;

2) BaCO3; SrCO3; CaCO3;

3) CaCO3; SrCO3; BaCO3;

4) SrCO3; CaCO3; BaCO3;

5) BaCO3; CaCO3; SrCO3.

5. 1 л CaCO3 тұзының қаныққан ерітіндісінде 7х10^-5 моль тұз ериді. Кальций карбонатының ерігіштік көбейтіндісі нешеге тең болады?

1) 2,3 х 10^-8; 2) 7,5 х 10^-3; 3) 4,9 х 10^-9;

4) 1,1 х 10^-5; 5) 6,5 х 10^-7.

6. 0,01 M KCl мен 0,001 M AgNO3ерітінділерінің тең көлемдерін араластырғанда күміс хлориді тұнбасы түзіле ме? EKAgCl= 10^-10

1) тұнба түзілмейді;

2) тұнба түзіледі;

3) қанықпаған ерітінді пайда болады;

4) аса қаныққан ерітінді пайда болады;

5) дұрыс жауап берілмеген.

7. Жалпы формуласы A3B сәйкес тұнбаның қанық ерітіндісіндегі ерігіштігін есептеу үшін мына теңдікті пайдаланады:

1) ; 2) ; 3) ;

4) ; 5) .

8. Бірдей жағдайда қандай реактивтің көмегімен күмісті толығырақ тұнбаға түсіруге болады, егер ЕК(AgCl) = 1,78х10^-10, ЕК(Ag2CrO4) = 1,1х10^-12 болса?

1) NH4Cl; 2) (NH₄)₂CrO₄; 3) KCl; 4) K₂CrO₄;) Na₂CrO₄.

9. Қандай нашар еритін қосылыстың толық тұнуы ерітіндінің рН-на тәуелсіз?

1) Mg(OH)₂; 2) CaCO₃; 3) MnS; 4) AgCl; 5) CaSO₄.

10. Тұндырғыштың (AgNO₃) эквивалентті мөлшерін тұнатын анионға қосқанда ол қандай қосылыс т‰рінде толық тұнады?

1) AgCl ЕК(AgCl) = 1,78х10^-10;

2) Ag₂CrO₄ЕК(Ag₂CrO₄) = 1,1х10^-12;

3) Ag2CO3ЕК(Ag₂CO₃) = 6,2х10^-12;

4. AgJ ЕК(AgJ) = 1х10^-16;

5. Ag3PO4ЕК(Ag3PO4) = 1,8х10^-18.

11. Егер K₁(H2CO3)=4,5х10^-7; K₁(H₂C₂O₄)=5,6х10^-2; ЕК(CaCO₃)=4,8х10^-9; ЕК(CaC₂O₄)=2,3х10^-9 болса, төмендегі айсы тұжырым дұрыс болады?

1) CaCO3және CaC2O4бірдей рН-та тұнады;

2) CaC₂O₄тұну рН-на қарағанда, CaCO₃тұну рН-ы төмен;

3) CaC₂O₄тұну рН-на қарағанда, CaCO₃тұну рН-ы жоғары;

4) CaCO₃ және CaC₂O₄ күшті қышқыл ортада тұнады;

5) CaCO₃ және CaC₂O₄ тұну процесі рН-қа тәуелді емес.

12. AgJ және AgCNS тұнбалары бар ерітіндіге KBr ерітіндісін қосқанда нені байқауға болады?

EK((AgJ) = 1 х 10^-16; EK(AgCNS) = 1,1х 10^-12; EK(AgBr)=7,7 х 10^-13.

1) ешқандай өзгеріс байқалмайды;

2) AgBr тұнбаға түседі, AgJ ериді;

3) AgBr тұнбаға түседі, AgCNS ериді;

4) AgBr тұнбаға түседі, AgJ және AgCNS ериді;

5) екі тұнба да ериді.

13. Жалпы формуласы АаВbсәйкес нашар еритін қосылыстың ерігіштігі қандай формуламен анықталады?

1) ; 2) ; 3) ; 4) ;

5) .

14. Егер мына тұнбалардың Ag2CrO4, AgSCN, CdCO3ерігіштік көбейтінділері сәйкесінше 1,1х10-12; 1,1х10-12; 2,1х10-12болса, олардың ерігіштіктері бірдей бола ма?

1) Ag2CrO4және AgSCN ерігіштіктері бірдей;

2) барлық түздардың ерігіштіктері бірдей;

3) CdCO3және Ag2CrO4ерігіштіктері бірдей;

4) CdCO3және AgSCN ерігіштіктері бірдей;

5) барлық түздардың ерігіштіктері әр түрлі.

15. Мына қосылыстардың қайсысының ерігіштігі ерітіндінің қышқылдығына тәуелсіз?

1) CaCO3; 2) AgІ; 3) ZnS; 4) Cd3(PO4)2; 5) (MgOH)2CO3.

16. AgCl тұнбасына мына түздардың NaNO3, Ca(NO3)2, Al(NO3)3қайсысын қосқанда тұз эффектісі салдарынан тұнбаның ерігіштігі ең жоғары дәрежеде артады?

1) NaNO3; 2) Ca(NO3)2; 3) Al(NO3)3;

4) барлық тұздар тұнба ерігіштігін бірдей дәрежеде жоғарылатады;

5) бұл тұздар AgCl ерігіштігін жоғарылатпайды.

17. mA+nB↔AmBn(қат.) реакциясы бойынша түзілетін AmBnқосылысы үшін ерігіштік көбейтіндісінің теңдеуі қалай жазылады:

1) ;

2) ЕК = [A]mх [B]n;

3) ЕК = [A]m+ [B]n;

4) ЕК = m[A] х n[B];

5) ЕК = m[A] + n[B].

18. Егер ЕК(CaSO4)=9,1·10^-6; ЕК(Hg2SO4)=6,8·10^-7; ЕК(PbSO4)=1,6·10^-8; ЕК(BaSO4)=1,1·10^-10 болса, мына сызбанұсқалармен көрсетілген реакциялардың қайсысы жүруі мүмкін?

1) PbSO4(қ.)+ Ca2+→ CaSO4+ Pb2+;

2) Hg2SO4(қ.)+ Ca2+→ CaSO4+ Hg22+;

3) BaSO4(қ.)+ Ca2+→ CaSO4+ Ba2+;

4) PbSO4(қ.)+ Hg22+→ Hg2SO4+ Pb2+;

5) PbSO4(қ.)+ Ba2+→ BaSO4+ Pb2+.

19. HgS тұнбасының еруі мына реакция теңдеуімен жүретін болса:

2HgS(қ.)+ 4HCl + 4KІ = 2H2S↑ + K2[HgІ4] + K2[HgCl4],

оның еру себебін алай т‰сіндіруге болады?

1) тотығу-тотықсыздану процестерімен;

2) ерітіндінің күшті сұйылуымен;

3) комплекс түзу реакциясымен;

4) тұнбаның газ тәрізді қосылысқа айналуымен;

5) аралас – тотығу-тотықсыздану жқне комплекс түзілу процестері әсерінен еруімен.

20. Cl^-, Br^-, J^- иондары бар ерітіндіге күміс нитратының ерітіндісімен әсер еткенде бұл иондар қандай ретпен тұнбаға түседі?

ЕК(AgCl) = 1,8.10^-10; ЕК(AgJ) = 8,3.10^-17; ЕК(AgBr) = 5,2.10^-13 .

1) AgBr; AgJ; AgCl.

2) AgCl; AgBr; AgJ.

3) AgJ; AgBr; AgCl.

4) AgBr; AgCl; AgJ.

5) AgJ; AgCl; AgBr.

Тарау

Тұндырып титрлеу әдістері

12.1. Тұндырып титрлеу әдісінің мәні

Тұндыру әдісінде титрлеуге тұнба алу реакциялары пайдаланылады. Пайдаланылатын реакциялар титриметриялық әдістердегі реакцияларға қойылатын жалпы шарттарға жауап берулері керек, бірақ тұндыру әдісінде мұндай реакциялардың саны аз. Ол- күмістің нашар еритін қосылыстарын алу – аргентометрия:

Ag⁺+Г^- AgГ¯, Г^- – CI^-, B^-, I^- , SCN^- т.б.

Галогенидтерді анықтауға олардың нашар еритін сынапты тұздарын алу реакцияларын да пайдалануға болады: Hg₂CI₂$, Hg₂I₂ т.б. (меркурометрия). Титриметрияда Zn²⁺ иондарын K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісімен тұнбаға түсіру K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂$ реакциясы да пайдаланылады. Кейде SO₄^2- иондарын анықтауға BaSO₄ тұнбасын алу реакциясын пайдалануға болады, бірақ қоса тұну нәтижесінде тұнба ластанып, анықтау қатесі ~3% шамасында болады.

12.2. Титрлеу қисықтары

Тұндыру әдісінде титрлеу қисығының маңызы зор, себебі бұл қисық әдісті анализге пайдалануға болатынын не болмайтынын анықтайды және қажетті индикаторды таңдап алуға мүмкіндік береді. Тұндырып титрлеуде, мысалы аргентометрияда титрлеу қисығы мына координаттарда салынады: , не , .

25,00 мл 0,100М NaCI ерітіндісін 0,100М AgNO₃ ерітіндісімен титрлеуді қарастырайық:

1) Титрлегенге дейін СІ^- концентрациясы алынған NaСІ –дың жалпы концентрациясына тең:

[CI^-]=C_NaCI =10^-1, -lg[CI^-]=pCI=1; pCl= – lg[Cl^-]=1,0.

2) Титрлей бастағанда эквивалентті нүктеге дейін ерітіндіде NaCI-дың артық мөлшері жүргендіктен:

[Cl^-] = -lg[Cl^-] = pCl

[Ag⁺]·[Cl^-]=EK_AgCl=1.78·10^-10 болғандықтан, ертіндідегі Ag⁺ концентрациясы [Ag⁺] = не pAg + pCl = pEK=9,76.

pAg = pEK – pCl.

3) Эквивалентті нүктеде AgCl тұнбасының қаныққан ертіндісі пайда болады, сондықтан:

[Cl^-] = [Ag⁺] = , pCl = pAg = рEK_AgCl/2.

[Cl^-]=[Ag+]=1,33×10-5M; pAg=pCl=4,88.

4) Эквивалентті нүктеден кейін ерітіндіде AgNO₃ артық мөлшерде пайда бола бастайды, сондықтан Ag⁺ иондарының концентрациясы артық құйылған AgNO₃ концентрациясымен анықталады:

[Ag⁺] = ; -lg [Ag⁺] = pAg, pCl = pEK-pAg.

Титрлеуге сәйкес сандық мәндер 12.1 – кестеде келтірілген.

12.1 – кесте

25,00 мл 0,100 M NaCI ерітіндісін 0,100 M AgNO₃ ерітіндісімен титрлеу нәтижесі

Қышқылды-негіздік титрлеудің анализіндегі сияқты бұл титрлеуде де пайдаланатын ерітінділердің концентрациясы артқан сайын титрлеу қисығының эквивалантті бөлігі кеңейеді. Эквивалентті бөлімінің кеңеюіне алынатын тұнбаның ерігіштік көбейтіндісінің азаюы да әсер етеді (12.1-сурет, 2-қисық). 12.1 – суреттегі 1 және 2-қисықтарды салыстырғанда, КІ ерітіндісін AgNO₃ ерітідісімен титрлегенде (ЕК_AgI=8,3·10^-17) эквивалентті бөлім рІ=4,70 11,38 аралығында жатыр, ал NaCI –ды титрлегенде рСІ=4,70 5,21. Мұндай айырмашылық AgI тұнбасының ерігіштігінің AgCI тұнбасына қарағанда 10⁶ есе төмен болуында.

20 40   рГ

12.1. – сурет. 1– 25,00 мл 0,100 М NaCI ерітіндісін 0,100 М AgNO3 ерітіндісімен титрлеу; 2 – 25,00 мл 0,100 М KI ерітіндісін 0,1М AgNO3 ерітіндісімен титрлеу қи­сық­­тары.

12.3. Эквивалентті нүктені анықтау жолдары

1)Индикаторсыз "тең лайлану"(Гей-Люссак) әдісі. Титрлеудің аяғында титрлеп жатқан ерітіндінің екі тамшысын алып оның біреуіне AgNO₃, екіншісіне NaCІ ерітінділерінің бір-бір тамшысын қосады. Қай жағдайға дейін титрлеуіне байланысты мынадай өзгерістер болуы мүмкін:

a) Эквивалентті нүктеге дейін ерітіндіде артық СІ^- – иондары болғандықтан AgNO₃ құйған тамшы лайланады. NaCІ құйған тамшы өзгеріссіз қалады;

б) Эквивалентті нүктеден кейін керісінше NaCІ құйған тамшы лайланады, себебі ерітіндіде СІ^- иондарымен тұнба түзетін артық қосылған Ag⁺ иондары бар.

в) Эквивалентті нүктеде тұнбаның үстінде тек AgCІ тұзының қаныққан ерітіндісі болғандықтан AgNO₃ құйған тамшы мен NaCІ құйған тамшы біртектес иондардың AgCІ-дың ерігіштігін төмендетуіне байланысты бірдей лайланады. Сондықтан титрлеуді алынған екі тамшы бірдей лайланғанда тоқтатады.

2)Индикаторларды пайдаланып титрлеу:

a) Титрантпен (AgNO₃) түсті тұнба беретін индикатор – K₂CrO₄ (Мор әдісі). K₂CrO₄ бейтарап не әлсіз негіздік ортада күміс ионымен қызыл түсті Ag₂CrO₄ тұнбасын түзеді. . Хлорид ионын K₂CrO₄ индикаторын пайдаланып титрлегенде алғашқыда AgCІ тұнбаға түседі де, эквивалентті нүктеге жеткенде қызыл-қоңыр Ag₂CrO₄ түсе бастайды. Титрлеуді ерітіндінің рН 6,5 10,3 аралығында жүргізеді. Себебі рН <6,5 болса Ag₂CrO₄ ериді, ал рН>10,3 болса AgOН тұнуы мүмкін. Бұл тұнба қоңыр түсті күміс оксидіне Ag₂O айналады.

Эквивалентті нүктені дұрыс анықтау үшін ерітіндідегі CrO₄^2- -ионының концентрациясы күміс иондарымен Ag₂CrO₄ тұнбасын дәл эквивалентті нүктеде түзетіндей жеткілікті болуы керек. 12,1 – кестеде көрсетілгендей эквивалентті нүктеде [Ag⁺]=1,33^.10^-5моль/л. Күміс ионының осы концентрациясымен Ag₂CrO₄ тұнбасын тұндыруға қажет CrO₄^2- ионының концентрациясы:

Мор әдісі хлорид және бромид иондарын анықтауда қолданылады.

б) Титрантпен (NH₄SCN) -пен түсті комплекс беретін индикатор [Fe(ІІІ)-тұздары] – Фольгард әдісі. Бұл әдісте кері титрлеу тәсілі қолданылады.

Күміс иондарының тиоцианат – иондарымен әрекеттесу реакциясы Ag⁺+SCN→AgSCN↓ галогенидтерді кері титрлеу тәсілімен анықтауға мүмкіндік береді. Бұл әдісте анализдейтін ерітіндіге артық мөлшерде AgNO₃ –тің титрленген ерітіндісі құйылады. Реакцияға қатыспай қалған күмістің мөлшері KSCN не NH₄SCN ерітіндісімен Fe³⁺ иондарының қатысында кері титрленеді. Күміс иондары түгел AgSCN түрінде тұнбаға түскеннен кейін артық құйылған SCN^- ерітіндіде темірдің қызыл тиоциантты комплекстерін түзеді: Fe(SCN)²⁺, Fe(SCN)⁺₂.........Fe(SCN)^3-₆. Fe³⁺ иондарының гидролизденуін басу үшін Фольгард әдісімен титрлеу қышқыл ортада [H₃O⁺]≥0,1М жүргізіледі. Бұл әдіспен СІ^- иондарын анықтағанда эквивалентті нүктеде пайда болған ерітіндінің қызыл бояуы біраз уақыттан кейін жойылып кетеді. Себебі AgСІ ерігіштігі AgSCN қарағанда көп (ЕК_AgСІ=1,78^.10^-10, ЕК_AgSСN=1,07^.10^-12), болғандықтан мына реакция жүруі мүмкін:

AgСІ↓ + Fe(SCN)²⁺ → AgSCN↓ + СІ^- + Fe³⁺ (12.1)

Екі тұнбамен (AgСІ және AgSCN) ерітіндінің арасында тепе – теңдік орнағаннан кейін ерітіндінің қызыл түсті бояуы түссізденбей қайта пайда болады, яғни [Ag⁺]=(EK_AgCl/[Cl^-])=

=(EK _AgSCN /[SCN^-])

Осыдан тепе-теңдік орнағанда:

[Cl^-] /[SCN^-]= EK_AgCl/ EK_AgSCN = =166.

Ерітндінің бояуы жойылмау үшін 12,1 –реакция бойынша пайда болған Cl^- иондарының концентрациясы SCN^- иондарының концентрациясынан 166 есе көп болуы керек, яғни 12,1 – реакцияның оңға қарай ығысуы керек. Бұл титрлеу қатесін көбейтеді.

Хлорид иондарын Фольгард әдісімен анықтау дәлдігін атртырудың әртүрлі жолы бар, соның ішінде ең сенімді жолы – AgCl тұнбасын ерітіндіден сүзіп бөліп алып, қалған ертіндідегі артық жүрген Ag⁺ иондарын тиоцианатпен титрлеу. Фольгард әдісімен Br^- және I^- иондары үлкен дәлдікпен титрленеді, себебі AgBr және AgI тұнбаларының EК мәндері күміс тиоцианатының EK – нен төмен.

в) адсорбциялық индикаторлар (Фаянс әдісі).

Адсорбциялық индикаторлар – белгілі жағдайда тұнбаның беткі қабатында адсорбцияланып өзінің түсін өзгертетін органикалық әлсіз протолиттік (HInd) қасиеті бар бояғыштар.

Панет – Фаянс – Ган заңдылығы бойынша тұнбаға бірінші болып тұнбамен біртектес иондар адсорбцияланады. Мысалы, хлоридтерді күміс нитратымен титрлегенде AgCl тұнбасы эквивалентті нүктеге дейін Cl^- – иондарын адсорбциялайды. Теріс зарядты бейтараптау үшін тұнбаға ерітіндіден оң зарядталған иондар тартылады: AgCl/nCl^- / nNa⁺. Эквивалентті нүктеден кейін тұнбаға артық құйылған Ag⁺ иондары адсорбцияланады. Тұнбаның оң зарядын бейтараптау үшін оған ерітіндіден теріс зарядталған иондар тартылады, соның ішінде индикатордың да аниондары бар: AgCl/nAg⁺ /nInd^-. Адсорбцияланған индикатор аниондары өзінің түсін өзгертеді. Мысалы, индикатор ретінде сары – жасыл түсті флуоресцеин пайдаланылса, адсорбцияланған флуресцеин аниондарының күміс ионының әсерінен поляризациялануы нәтижесінде тұнбаның беті қызарады. Поляризациялау әсері Ag⁺ және Ind^- иондары тұнбаның бетінде тығыз жанасқанда пайда болады. Ал ерітіндіде жүрген күміс иондары мен флуресцеин бір – біріне әсер етпейді. Флуресцеин қатысында титрлеуді ерітіндінің pН 7 10 арасында жүргізеді, себебі флуресцеин әлсіз қышқыл болғандықтан (pК_а ≈ 8) Ind^- иондарының қажетті мөлшері pН >6,5 пайда болады, ал pН>10,3 Ag₂О тұнбасы түсе бастайды. pК_а=2 сәйкес тетрабромфлуресцеинді (эозин) қышқылдық ортада да (pН=2) индикатор ретінде пайдалануға болады. Эозинді Cl^- иондарынан басқа галогенидтерді – I^-, Br^-, SCN^- титрлеуде ойдағыдай қолданады. Эозин AgCl тұнбасымен Cl^- иондарынан бұрын адсорбцияланады, сондықтан тұнба титрлей бастағаннан-ақ қызыл түске боялады.

Мырышты гексацианоферрат(ІІ) калийдің ерітіндісімен титрлеу.

Мырыш иондары (Zn²⁺) бейтарап, не қышқылды ортада K₄[Fe(CN)₆] мен нашар еритін қостұз түзеді:

2K₄[Fe(CN)₆] + 3 ZnSO₄→ K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓ +3К₂SO₄

Эквиваленті нүктені екі жолмен анықтауға болады:

1) сыртқы индикатор пайдалану. Сыртқы индикаторлар ретінде аммоний молибдаты, темір(ІІІ) хлориді, уранил ацетаты не нитраты қолданылады. Эквиваленті нүктені анықтау үшін ақ пластинкаға индикатордың, мысалы 1% уранил нитратының, бір тамшысын тамызады. Титрлеу аяғына жақындағанда титрлеп жатқан ерітіндінің бір тамшысын алып индикатордың үстіне тамызады. 30 секундтан кейін қоспаның түсі қараяды. Егер тамшы қызыл қоңыр түске боялса, бұл титрлеу эквивалентті нүктеге жеткенін көрсетеді. Сыртқы индикаторды пайдалану химиктен үлкен тәжірибені талап етеді.

2) Ішкі индикатор пайдалану. Ішкі индикатор ретінде дифениламин мен гексацианоферат(ІІІ) калийдің қоспасын алуға болады. Дифениламин – тотығу – тотықсыздану индикаторы. Ерітіндінің потенциалы +0,76В-тан (қалыпты сутегі электордымен салыстырғанда) көп болса, түссіз дифениламин көк түсті дифенилбензидинге дейін тотығады. Потенциал +0,76В – тан кіші болса, керісінше, индикатордың көк түсі тотықсыздану нәтижесінде жойылады.

K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісін мырыш тұзының ертіндісімен титрлеуді қарастырайық. [Fe(CN)₆]^3- және [Fe(CN)₆]^4- иондары бар ертіндінің тотығу – тотықсыздану потенциалы былай анықталады:

E = E⁰ +0.058lg (12.2)

Fe(CN)₆]^3- пен Fe(CN)₆]^4- иондарының қоспасы бар қышқыл ерітіндінің потенциалы дифениламинді тотықтыру потенциалынан әлдеқайда кем. Егер осы ертіндіге мырыш тұзын қоса, онда [Fe(CN)₆]^-4 иондары К₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂ түрінде тұнбаға түсе бастайды. Тұнба түзілу нәтижесінде [Fe(CN)₆]^-4 иондарының концентрациясы азайып, (12.2) теңдік бойынша ерітіндінің тотығу - тотықсыздану потенциалы артады. [Fe(CN)₆]^-4 иондары түгел тұнбаға түсіп болғаннан кейін әрмен қарай құйылған мырыш иондарының аз мөлшерінен тотыққан индикатордың көк түсі пайда болады.

Бұл титрлеуді кері жолмен де жүргізуге болады. Мырыш тұзының қышқыл ерітіндісіне аз мөлшерде дифениламин мен К₃[Fe(CN)₆] қоспасын құйғанда ерітінді көк түске боялады. Ерітіндінің көк түсі К₄[Fe(CN)₆] – мен титрлегенде мырыш түгел K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂ тұнбасына айналғанша сақталады. К₄[Fe(CN)₆] – нің алғашқы артық тамшысы индикатордың көк түрін түссіз түріне дейін тотықсыздандырады, яғни эквивалентті нүктеге жеткенде көк ертінді түссізденеді.

Титрлеу жолы. 25,0мл мырыш сульфатының ертіндісіне 25,0мл – ден 75 мл – ге дейін су, 2г (NH₄)₂SO₄, 10 мл- ден 30 мл-ге дейін 6М(1/2H₂SO₄), 2-3 тамшы дифениламин қосады. Ерітінді көк түске боялғанша күтеді. Содан кейін концентрациясы белгілі К₄[Fe(CN)₆] ерітіндісімен көк түсті ерітіндіні түссізденгенше титрлейді, эквивалентті нүктеге жақындағанда титрлеуді баяулатады.

К₄[Fe(CN)₆] ерітіндісінің титрін мырыш (II) ерітіндісі арқылы анықтайды. Ол үшін дәл өлшенген таза мырыш өлшем колбасында сұйытылғын күкірт қышқылымен ерітіледі. Ерітіндінің дәл концентрациясын өлшеп алынған мырыштың нақты мөлшері бойынша анықтайды.

Осы анықтауда мырыштың f_экв =1/2, [Fe(CN)₆]^-4 үшін f_экв =1/3 – ге тең, себебі мырыштың бір ионы екі калий ионын алмастырады, ал [Fe(CN)₆]^-4 бір ионына мырышпен алмасу реакциясында үш калий ионы сәйкес келеді.

12.4 Әдістің практикада қолданылуы

Тұндырып титрлеу әдісінде титрлеуге тұнба алу реакциялары қолданылады: күміс галогендерін (аргентометриялық титрлеу) және сынап (І) галогендерін (меркурометриялық титрлеу) алу реакциялары. Сонымен қатар титриметрияда Zn²⁺ иондарын K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісімен тұнбаға түсіру реакциясы қолданылады.

12.4.1 Аргентометриялық титрлеу

Аргентометриялық титрлеуде эквивалентті нүктені анықтауға пайда болған тұнбаның адсорбциялану қасиеті (адсорбциялық индикаторлар), не болмаса титранттың артық мөлшерімен химиялық әрекеттесетін индикаторлар (калий хроматы) қолданылады. Бұл титрлеулер тек әлсіз қышқыл ортада жүргізіледі, себебі сілтілік ортада титрант күміс оксидін беріп бұзылады, ал қышқыл ортада қолданылатын индикаторлардың индикаторлық қасиеті байқалмайды.

Бұл әдісте титрант ретінде күміс нитраты қолданылады, ал анықтайтын иондар: галогендер (I^-, Br^-, Cl^-) және роданид (SCN^-) иондары. Кері титрлеу әдісін қолданып күміс иондарын анықтауға болады.

12.4.2 Мырышты K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісімен титрлеп анықтау

Мырыш иондары Zn²⁺ нейтралды не қышқылдық ортада K₄[Fe(CN)₆] тұзымен нашар еритін қостұз түзеді:

K₄[Fe(CN)₆] +3Zn²⁺ → K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6K⁺

Келтірілген реакциядан мырыштың , K₄[Fe(CN)₆] үшін тең, себебі мырыштың бір ионы екі калий ионымен орын алмастырады, ал K₄[Fe(CN)₆] тұзының бір молекуласында мырышпен алмасу реакциясына тек үш калий ионы қатысады.

Эквивалентті нүктені анықтауға индикатор ретінде тотығу-тотықсыздану индикаторы дифениламин мен K₃[Fe(CN)₆] тұзының қоспасы қолданылады. Нәтижесінде потенциалы:

(12.3)

теңдігімен анықталатын тотығу-тотықсыздану жұбы пайда болады.

Мырыш иондарын K₃[Fe(CN)₆] және дифениламин қатысында K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісімен титрлегенде өте нашар еритін K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓ тұнбасымен қатар ерігіштігі әлдеқайда жоғары Zn₃[Fe(CN)₆]₂ тұнбасы да пайда болады. Эквивалентті нүктеге дейін (12.3) теңдігіндегі қатынасы үлкен болады, оның себебі [Fe(CN)₆]^4- ұдайы Zn²⁺ иондарымен байланысады, ал [Fe(CN)₆]^3- иондары Zn₃[Fe(CN)₆]₂ тұнбасы­ның K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂ тұнбасына ауысуы нәтижесінде артады. Сондықтан (12.3) теңдігі бойынша ерітіндінің тотығу потенциалы дифениламинді көк түске бояуға жеткілікті үлкен болады. Эквивалентті нүктеге жеткеннен кейін ерітіндіде [Fe(CN)₆]^4- иондарының артық мөлшері пайда болады да, қатынасы күрт кемиді, соған сәйкес тотығу потенциалының мәні азайып дифениламин түссізденеді.

Бақылау сұрақтары мен жаттығулар

1. Титрлеудің эквивалентті бөлімі тұнбаның ерігіштік көбейтіндісіне, температураға және ерітінділердің концентрациясына қалай байланысты?

2. AgNO₃ ерітіндісімен: а) 0,100M KI, KBr, KCl ерітінділерін; б) 0,010 М; 0,100M; 1,000M ерітінділерін титрлегенде қай жағдайда титрлеудің эквивалентті бөлімі ең үлкен, қай жағдайда – ең кіші болады?

3. 0,100 М AgNO₃ ерітіндісін 0,100 М NH₄SCN ерітіндісімен титрлеу қисығын қорытып шығарыңдар.

4. 0,050М NаСІ ерітіндісін 0,050М AgNO₃ ерітіндісімен 99,9; 100,0 және 100,1% титрлегендегі рСІ мәнін есептейтін теңдікті қорытып шығарыңдар.

5. 10,00 мл 0,100М KBr ерітіндісіне 0,100 М AgNO₃ ерітіндісінің 5,90;,90;10,0; 10,10; 11,00 мл-ін қосқандағы Br^- және Ag⁺ иондарының концентрацияларын табыңдар.

6. 0,010 М К₂CrO₄ ерітіндісін 0,100 М AgNO₃ ерітіндісімен титрлеу қисығын қорытып шығарыңдар. ЕК(Ag₂CrО₄) =4,45·10^-12.

7. Бромид және хлорид иондарын AgNO₃ ерітіндісімен индикаторсыз «тең лайлану» әдісін пайдаланып анықтау негізі. Неге бұл әдіс ең дәл әдіс деп есептеледі?

8. Аргентометриялық әдіспен хлоридтерді титрлегенде К₂CrO₄ тұзын индикатор ретінде пайдалану неге негізделген?

9. Мор әдісімен хлоридтерді титрлегенде эквивалентті нүктені дұрыс анықтауға сәйкс К₂CrO₄ концентрациясын есептеп шығарыңыздар.

10. Концентрациясы бірдей NаСІ және NаBr ерітінділерін Фольгард әдісімен титрлегенде қай ионды (Cl^-, Br^-) анықтау дәлдігі жоғары болады?

11. Иодид – иондарын хлоридтер қатысында титрлегенде қандай адсорбциялық индикаторды пайдаланасыңдар?

12. Хлоридтерді титрлегенде неге эозинді индикатор ретінде пайдалануға болмайды? Адсорбциялық индикатормен титрлегенде ерітінді pН – ның қандай маңызы бар?

13. а) хлориді Мор әдісімен; б) күмісті Фольгард әдісімен; в) бромидті Фаянс әдісімен анықтағанда титрлеудің соңғы нүктесінде жүретін реациялардың теңдеуін жазыңдар.

14. Анализдейтін сынама сілтілік металдың хлориді мен хроматының қоспасы. а) осы қоспадағы хлоридті тікелей титрлеп анықтауға бола ма? б) аргентометриялық әдіспен хлорид пен хроматтың қоспасын анықтауға бола ма?

15. Мор әдісін пайдаланып төмендегі хлоридтердің құрамындағы хлорды анықтауға бола ма: BaCl₂; FeCl₃; NаСІ + NаС₂O₄; NаСІ + Nа₂SO₄?

16. Неге Мор әдісімен титрлеуді ерітіндінің pН 7 10 аралығында жүргізеді?

17. Неге адсорбциялық индикатор фулорецеинді бейтарап, не әлсіз негіздік (pН 7 10) ортада пайдаланады?

18. Хлорид және бромид – иондарын қышқыл ортада титрлеу әдісін таңдап алыңдар.

19. Неге хлоридтерді Фольгард әдісімен анықтағанда индикаторды AgNO₃ ерітіндісінің артық мөлшерін құйғаннан кейін ғана қосады?

20. Ерітіндіде AgBr және AgSCN тұнбаларымен тепе – теңдікте жүрген бромид, роданид – иондарының концентрацияларының қатынасы неге тең? ЕК _AgBr = 4·10^-13; ЕК _AgSCN = 1,07·10^-12.

21. 0,010 M калий хлориді және иодиді бар ерітіндіге AgNO₃ ерітіндісін қосады. Қай тұз – AgСІ (ЕК = 1,78·10^-10), не AgІ (ЕК = 8,3·10^-17) бірінші болып тұнбаға түседі?

22. Мырышты К₄[Fe(CN)₆] ерітіндісімен титрлеу реакциясын жазыңдар.

23. Осы теңдікті пайдаланып ZnSO₄ пен К₄[Fe(CN)₆] тұздарының моль×эквивалент мөлшерін табыңдар.

24. Осы титрлеуде эквивалентті нүктені анықтауға ішкі тотығу – тотықсыздандыру индикаторын пайдаланудың негізі неде?

25. Дифениламин индикаторының түсі мырышты К₄[Fe(CN)₆] –мен титрлегенде және К₄[Fe(CN)₆] ерітіндісін ZnSO₄–пен титрлегенде қалай өзгереді?

26. 0,077 М AgNO₃ ерітіндісінің а) СІ арқылы; б) NаСІ арқылы титрін есептеңдер.

27. 0,3000г күмістің құймасы азот қышқылында ерітіледі. Алынған ерітінді титрлеуге 28,30мл 0,100М NH₄SCN ерітіндісі жұмсалады. Құймадағы күмістің массалық үлесін есептеңдер?

28. 250,0 мл өлшем колбасында КСІ еріген. Осы ерітіндінің 25,00 мл-ін титрлеуге 34,0 мл 0,105 М AgNO₃ ерітіндісі жұмсалса, КСІ-дың массасы неге тең болғаны?

29. 25,0 мл ерітіндіні титрлеуге 20,00 мл 0,100 М AgNO₃ жұмсалуы үшін құрамында 75,00% КСІ бар минералдың неше грамын 200,0мл өлшем колбасында еріту керек?

30. Мор әдісімен 0,2332г бромидті титрлеуге 18,77 мл 0,104 М AgNO₃ жұмсалады. Анализдеуге қайсы тұз NаBr не KBr алынған?

31. Құйылған 20,00 мл 0,200 М NH₄SCN артық мөлшерін титрлеуге 20,00 мл 0,100 М AgNO₃ жұмсалуы үшін құрамында 60,00% күміс бар құйманың қандай массасын алу керек?

32. Төмендегі мәліметтерді пайдаланып 250,0 мл ерітіндідегі ВаСІ₂ массасын табыңдар: осы ерітіндінің 25,00 мл-не 40,00 мл 0,102М AgNO₃ құйылды, артық құйылған AgNO₃ титрлеуге 15,00 мл 0,0890 М NH₄SCN жұмсалады.

33. 6,700 г. техникалық ВаСІ₂ 100,0 мл өлшем колбасында ерітіледі. Осы ерітіндінің 25,00мл титрлеуге 23,95 мл AgNO₃ (Т_AgNO3=0,008048 г/мл) жұмсалады. Үлгідегі ВаСІ₂-нің масалық үлесін есептеңдер.

34. 0,8180г таза NаСІ мен NaNO₃ қоспасы 200,0 мл өлшем колбасында ерітіледі. Осы ерітіндінің 20,00 мл титрлеуге 18,35 мл AgNO₃ (Т_{AgNO3/ NаСІ}=0,003442 г/мл) жұмсалады. Қоспадағы NаСІ мен NаNO₃ массалық үлесін табыңдар.

35. 0,1224 г. мырыш тозаңы ерітілген ерітіндіге 50,00мл К₄[Fe(CN)₆] қосылған (Т_К4[Fe(CN)6]=0,008517г/мл). К₄[Fe(CN)₆]-нің артық мөлшерін титрлеуге 12,28 мл ZnSO₄ жұмсалады. К₄[Fe(CN)₆] ерітіндісінің 1,00 мл-і 1,18 мл ZnSO₄ ерітіндісіне эквивалентті. Мырыш тозаңындағы ZnO-нің массалық үлесін есептеңдер.

36. 25,00 мл 0,10М (f_э=1/2) ZnSO₄ ерітіндісін титрлеуге жұмсалатын 0,050М (f_э=1/3) К₄[Fe(CN)₆] ерітіндісінің көлемін есептеңдер.

Поиск по сайту: