3. Сандық талдау әдістерінің жіктелуі

6. 
   Тотығу-тотықсыздану процесін графикпен өрнектеу әдісі. Титрлеу қисығы
   

Тотығу-тотықсыздану әдісі бойынша титрлеу процесінтитрлеу қисығы түрінде де беруге болады. Редоксиметрияда титрлеу қисығы-тотығу-тотықсыздану реакциясының потенциалының Е тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың стандартты ерітінділерінің көлемдеріне тәуелділігінің қисығы.

Fe (II) тұзын церия (IV) сульфатымен титрлеу мысалын қарастыралық:

+ +


Реакция титрлеу кезінде қайтымды, церий сульфатының стандарты ерітіндісін әр қосқаннан кейін тепе-теңдік орнап отырады. Екі жүйенің потенциалы тепе-теңдік орнаған сәтте бір-біріне тең болып отырады:

+

+

Сондықтан титрлеудің әрбір сәтінде жүйенің потенциалы төмендігі екі теңдеудің бірімен есептеледі:

Титрлеу қисығын тұрғызу үшін титрлеудің әр түрлі сәтіндегі потенциалдың мәнін есептеу қажет.

Онда

100 мл 0,1 н Fe (II) ерітіндісіне 1 мл 0,1 н раствора церий(IV) сульфатын қосқанда келесі қатынас алынады:

10 мл 0,1 н церий(IV) сульфатын қосқанда:

50 мл 0,1 н церий(IV) сульфатын қосқанда бастапқы алынған темір(II) тұзының жарытсы титрленеді .

Онда:

В

90 мл церий(IV) сульфатын қосқанда темір(II) тұзының тотықпаған мөлшері 10 мл 0,1 ерітіндісіне сәйкес келеді:

99 мл церий(IV) сульфатын қосқанда:

Онда

99,9 мл церий(IV) сульфатын қосқанда:

Онда

[ ] =[ ];[ ]=[ ]

немесе



(II)

(I)
Эквиваленттік нүктеде титрантың қосылған мөлшері титрленетін заттың мөлшеріне стехиометрлік эквивалентті болады. Сонда (I) теңдеу келесі түрде болады:

,

Анықталған концентрация қатынасын (II) теңдеуге қойып, келесі теңдеуді аламыз:

Осы екі теңдеуді қосып, концентрациялардың қатынасты 1-ге тең екендігін ескере отырып:

Келесі өрнек алынады:

0,1 мл 0,1 н церий(IV) сульфатының артық мөлшерін қосқанда:

Онда

1 мл 0,1 н церий(IV) сульфатының артық мөлшерін қосқанда:

Осыдан:

1 мл 0,1 н церий(IV) сульфатының артық мөлшерін қосқанда алынады:

Жүйенің потенциалы тең болады:

Жоғарыда келтірілген мәліметтерден байқалатыны, эквиваленттік нүктеге жеткеннен кейінгі алғашқы кезеңде потенциалдың мәні церий сульфатының ерітіндісінің алғашқы тамшыларының қосылуымен күрт артуын жалғастырады, содан кейін аз дәрежеде өзгереді.

Fe (II)тұзын церия (IV) сульфатымен титрлеу нәтижелері 13-кестеге жинақталған
Кесте 13 - 100 мл 0,1 н Fe(II)тұзын 0,1 н церия (IV) сульфаты ерітіндісімен титрлеу нәтижелері.

100 мл 0,1 н Fe (II)тұзын 0,1 н церия (IV) сульфаты ерітіндісімен титрлеу нәтижесі 13- кесте негізінде титрлеу қисығы тұрғызылды (сурет ... )

Сурет 6. - 100 мл 0,1 н Fe(II)тұзын 0,1 н церия (IV) сульфаты ерітіндісімен титрлеу

1. Титрлеудің басында титрленетін ерітіндіде тотықсыздандырғыш заттың едәуір мөлшері болған кезде, титрлеу қисығы бейтараптау әдісімен титрлеу қисығы сияқты біртіндеп өзгереді, тіпті реагенттің айтарлықтай мөлшері қосылған кезде де Е мәні баяу өзгереді.

2. Эквиваленттік нүктенің жанында титрант аз мөлшерде қосылса да, потенциалдың күрт өзгеруі байқалады. 99,9 – 100,1 мл титрант көлемінің ауқымында титрлеу қисығында секіру пайда, оған потенциалдық шамалардың E = 0,948 – 1,273 В аралығы сәйкес келетін болады.