Қышқыл-негіздік титрлеу әдісімен кейбір заттарды анықтау

Талданатын затты квадрантты, кейін аналитикалық таразыда өлшеп, 250 мл-лік колбаға құяды да, дистильденген сумен ерітіп, белгіленген деңгейге дейін жеткізеді.

Арнайы колбаға алынған ерітіндінің 10 мл-ін құйып,1-2 тамшы метилоранж қосады да 0,1 н. тұз қышқылы мен түсінің өзгерісіне дейін титрлейді. Титрленуді 2-3 рет қайталайды.

3.2 Кері титрлеу дәісімен аммоний тұзындағы аммиакты анықтау

Бақылау сұрақтары мен тапсырмалары
Нейтралдау әдісі арқылы аммоний тұзындағы аммиактың мөлшерін анықтауға болады. Титрлеу қисығындағы рН өзгерісінің болмауынан, аммоний тұзын сілтімен титрлеуге болмайды. Сондықтан кері титрлеу әдісі қолданылады.

Аммоний хлоридінің өлшедісі (1,2-1,4 г) немесе оған сәйкес басқа аммоний тұзының өлшедісін квадрантты таразыда, кейін аналитикалық таразыда өлшеп, сыйымдылығы 250 мл өлшеуіш колбада ерітеді де, белгіленген деңгейге дейін су құяды. Жобалап 0,1 н. ерітінді алады. 25 мл-лік тамшуыр көмегімен ерітіндінің аликвоттық бөлігі 250 мл-лік колбаға еңгізіледі. Әр колбаға тамшуыр көмегімен 50 мл NаОН 0,1 н. ерітіндісін қосып, ерітіндідегі бүкіл аммиак ұшып кетпегенше қайнау күйіне дейін қызыдырылады. Колбаның ішіндегі сұйықтықты бастапқы көлемнің 1/3 бөлігіне дейін буландырады. Аммиактың толық жойылуын иісі арқылы немесе сынап нитраты ерітіндісімен дымқылданған фильтр қағазының көмегімен анықтауға болады.

Аммиактың жойылуы аяқталғаннан соң колбаны алып, сағаттық шынымен жауып, суытады. Суыған соң колбаға 1-2 тамшы метил қызыл ерітіндісін қосып, 0,1 н. қышқыл ерітіндісімен титрлейді.

3.3 NаОН және Nа₂СО₃ бірге қолданғандағы анықталуы
Тәжірибелерде өте жиі улы сілтілер қолданылады. Бұл сілтілер ауадан СО және су буын сіңіріп, сәйкес карбонатқа айналады
2NаОН + СО ↔ Nа₂СО₃ + Н₂О (1)
Соның әсерінен улы натр ерітіндісі Nа₂СО₃ қосындысына айналады. Кейбір жағдайларда NаОН пен Nа₂СО₃-тің ерітіндідегі құрамын білу қажет. Оны анықтау 2 тәсілмен орындалады. Екеуінің біреуі Nа₂СО₃ -ті титрлеу қисығындағы екі эквиваленттік нүктесін байқауға негізделген, NаОН-ты СО₃^2- иондарының Ва²⁺ иондарымен тұнуынан кейін анықтайды.

Бірінші әдіс бойынша ерітіндініні қышқылмен және фенлфталеинмен, кейін метилоранжбен титрлейді. Сонда келесі ракциялар жүреді

NaOH + HC1 = NaC1 + H₂O (2)
Nа₂СО₃ + HC1 = NaC1 + NaHCO₃ (3)
NaHCO₃ +HC1 = NaC1 + H₂O + CO↑ (4)
Фенолфталеинмен титрлегенде қышқыл NaOH нейтрализациялауына және Nа₂СО₃ -ің теңдеу (3) бойынша өзгеруіне шығындалады. Метилоранжбен титрлеу кезінде қышқыл NНСО₃ің теңдеу бойынша нейтрализациялануына ғана шығындалады. Nа₂СО₃-ің NаНСО₃-ке теңдеу (3) бойынша өзгеруі және NаНСО₃-ң (4) теңдеу бойынша нейтрализациялауға кеткен қышқыл шығыны бірдей болуы керек. Сондықтан NаОН нейтрализациясына жұмсалған қышқыл алынып тасталынады. Осыдан NаОН шығыны есептеледі. Метилоранжбен титрлеу кезінде шығындалған қышқыл көлемі 2 еселеп, Nа₂СО₃ пен реакцияға жұмсалған көлемі табылады.
Сараптама барысы

Талдаудың нәтижесін есептеу. Мысалға натрий гидроксидінің 1,0319 г натрий көмірқышқыл қоспасымен және 250 мл өлшеуіш колбаға суды араластырады. Шамамен 0,1 н. ерітінді алынады. 25 мл ерітіндіні титрлеуге 0,1 н. НС1 шығындалады, 23,9 мл фенолфталеин қатысымен, 0,9 мл метилоранж қатысымен, яғни NаОН титрлеуге шығындалды

23,9 – 0,9=23 мл HC1
Nа₂СО₃ титрлеуге шығындалады
0,9 · 2= 1,8 мл HC1
Осындай жолмен есептеу арқылы, натрий карбонатын және натрий гидроксидін титрлеуге жұмсалған тұз қышылы көлемі анықталады. Шығынын оңай есептеуге және үлгідегі пайыздық шығымын да есептеуге болады.

Тұз қышқылының титрі натрий карбонаты және натрий гидроксиді бойынша жеке есептеледі.

Қышқылдың көлеміне қарап, титрлеуге кеткен натрий гидроксиді мөлшерін есептейді. 1-2 жағдайда қышқылдың көлеміне кетірген натрий карбонаты титрлеуге шығындалған қышқыл санының арасындағы айырмашылық сәйкес келеді. Осыдан іздеп отырған заттың құрамындағы натрий карбонаты санын анықтайды.

Сонымен қатар, қарастырылған тәжірибедегі, іздеген заттың 250 мл 0,1 н. ерітіндісін дайындайды. 25 мл дайындалған ерітіндіге1-2 тамшы метилоранж қосады және ашық қызғылт түс пайда болады. Тұзды қышқылмен титрлейді. 3 рет титрлегенде 25,6 мл 0,1 н тұз қышқылы ерітіндісі шығындалады. Талданатын заттың осындай тағы бір көлемін алады, оған фенолфталиннің 1-2 тамшысын және 10 мл 1 н. барий хлориді ерітіндісін қосады. Сүзбей, өшкін қызыл сұйықтықты тұз қышқылымен түссіздегенше ақырындап титрлейді. Шамамен орта есеппен 24 мл 0,1 н тұз қышқылы шығындалады.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалары

1) Көлемді сараптамаларда қолданылатын реакцияларға қойылатын талаптар.

2) Заттың грамм-эквиваленті дегеніміз не және ол нейтралдау реакцияларында қалай анықталады?

3) Жұмыс (стандартты, титрленген) ерітінді дегеніміз не?

4) Әдетте жұмыс ерітінділерінің қандай концентрациясын нейтралдау әдісінде қолданады?

5) Титр, нормалдық, түзету коэффиценті бар нормальность түсінігіне анықтама бер. Титриметриялық сараптамада ерітінді концентрациясын қалай анықтайды?

6) Егер жұмыс ерітіндісінің концентрациясы бірлікпен берілсе, тікелей титрлеудің нәтижесін есептеуге арналған формуланы жаз.

7) Титрлеудің нәтижесін есептеуге арналған формуланы осы жағдайларда жаз: а) тікелей; ә) кері; б) егер жұмыс ерітіндісінің концентрациясы нормальдік бірлігімен берілсе, араластыру әдісімен.

8) Тікелей, кері титрлеу және титрлеудің соңғы нүктесі түсініктеріне анықтама бер.

9) Эквиваленттік нүктенің титрлеудің соңғы нүктесіне сәйкес келуі міндетті ме?

10) Біріншілік және екіншілік стандартты ерітінді дегеніміз не? Қышқыл-негіздік титрлеуде қолданылатын біріншілік және екіншілік стандартты ерітінділерге мысал келтір.Тұрақтаушы заттарға қойылатын талаптар.

11) Қышқыл-негіздік титрлеудің мағынасы неде?

12)Химиялық эквивалент, эквивалент факторы, қышқыл-негіздік титрлеудегі эквиваленттің молярлық массасы түсініктеріне анықтама бер.

13) Неліктен натрий тетраборатын қышқыл негіздік титрлеуде универсалды стандартты зат деп есептейді? Реакция теңдеулерін жазып, әрбір жағдайдағы эквивалент факторларын көрсет. Натрий тетрабораты қандай кристаллогидрат түрінде болады?

14) Неліктен NаОН ерітіндісінің құрамында карбонат-ион болмауы керек? Құрамына карбонат-ион кірмейтін NаОН ерітіндісін қалай дайындау керек?
Нейтралдау әдісі тақырыбы бойынша сұрақтар

1) Қышқылдың сулы ерітінділері мен негіздердің (күшті қышқыл, күшті негіз, әлсіз қышқыл, әлсіз негіз, полипротонды қышқыл, күшті және әлсіз қышқылдардың қоспасы) рН-ын және рОН-ын есепте.

2) Гидролизденуші тұздардың ерітінділеріндегі рН-ты есепте.

3) Буферлі жүйе. Буферлі әрекеттің құрылымы. Аналитикалық химияда қолданылатын буферлік жүйе параметрлері.

4) Буферлік жүйенің рН-ын есептеу.

5)Эквивалент. Эквиваленттер заңы. Қышқылдардың, негіздердің, оксид тұздардың эквиваленттік массасы.

6) Көлемді сараптамада концентрацияны қалай белгілейді? Титр, анықталушы зат бойынша титр, түзету коэффицентімен нормальность, негізгі есептеу теңдеулері түсініктеріне анықтама бер.

7) Заттың құрамын граммен және тікелей титрлеудің %-дық әдісімен, кері титрлеу әдісімен есептеу.

8) Титрлеу қисығы. Титрлеу қисығының құрылымы қандай сұрақтарды шешуге мүмкіндік береді?

9) Титрлеу қисығындағы эквиваленттік нүкте. Келесі ерітінділерді титрлеу кезінде эквивалент нүктесі рН-тың қандай (қышқыл, негіздік, нейтрал) облысында жатыр? а) күшті қышқыл күшті негізбен; ә) әлсіз қышқыл күшті негізбен; б) әлсіз негіз күшті қышқылмен.

10) Төмендегі титрлеудің қайсысында эквиваленттік нүкте рН=7, рН>7, рН<7 сәйкес келеді?

а) HNO₃ + NaOH; ә) HCOOH + NaOH; б) HIO₃ + NaOH;

в) CH₃CH₂COOH + KOH; г) NH₃ + HC1; д) KOH + HC1;

е) NH₂C₆H₄SO₃H + NaOH; ж) C₆H₅NH₂ + HC1; з) C₂H₅N + HC1;

и) C₂H₅NH₂ + HC1; к) KCN + HC1; л) Na₂CO₃ + HC1.

11) Титрлеу айырмашылығы деп нені айтамыз?

12) А) эквивалент нүктесінің орналасуы; ә) Титрлеу айырмашылығының үлкендігі мен орналасуына қандай (К_А, tº, концентрация, титрленуші ерітіндінің көлемі, титрлеу жылдамдығы) факторлар әсер етеді?

13)Төмендегі жағдайлардың қайсысында титрлеу айырмашылығы көбірек:

а) 0,1 М HC1 + 0,1 M NH₃ және 0,1 M NaOH + 0,1 M HC1;

ә) 0,1 M CH₃COOH + 0,1 M NaOH және 0,1 M HC1 + 0,1 M NaOH;

б) 0,1 M HF + 0,1 M NaOH және 0,1 M HIO₃+0,1 M NaOH.

14) Қалайша титрлеу сызығының түрі титрлеу деңгейіне тәуелді болады?

15) рК_А және рК_В титрлеу процестерінің мүмкіндіктеріне қалай әсер етеді?

16) Титрлеу қисығын салып қандай қорытынды жасауға болады?

17) Қандай заттар қашқыл-негіздік индикаторлар деп атайды?

18) Қандай қосылыстар индикатор ретінде қолданылады?

19) Индикатор түсінің өзгеруі немен түсіндіріледі?

20) Қандай топтар хромофорлы, қандайлары ауксохромлы болып табылады?

21) Метилораж, фенолфталеин мысалдарында молекулалық және иондық формалардың қатынасынан индикатор түсінің тәуелділігі.

22) ИП, рТ индикаторлар.

23) Түрлі факторлардың индикатор көрсеткішіне әсері.

24) Индикаторлардың жіутелуі. Мысалдар.

25) Титрлеу қисығын құрғанда индикатор қалай таңдалынады?

26) Қышқыл-негіздік титрелеуде пайда болған қателіктер. Бұл неге байланысты?

27)Индикаторлық қателіктер, Протондық қателіктер, гидроксидті қателіктер, концентрациялық қателіктер.

28) Метилоранж пен фенолфталеинмен титрлеу кезінде қандай қателіктерді ескеру қажет: а) HC1 + NaOH; ә) CH₃COOH + NaOH; б) NH₃ + HC1; в) Na₂CO₃ + HC1.

29) Кестедегі титрлеудің индикаторлақ қателігін тап:

Тотықтыру қышқылдау қышқылдың сілтілік немесе нейтрал ортада жүруі мүмкін.

МnО₄^-/Мn²⁺ жұбының стандартты потенциалы, МnО₄^-/МnО₂ жұбының стандартты потенциалынан әлдеқайда жоғары. Осыдан шығатын тұжырым: қышқылдық ортада перманганаттық тотықтыру қасиеті, сілтілік ортаға қарағанда жоғары.

4.1.1 Қышқыл ортада перманганатпен титрлеу. Қышқыл ортада перманганатпен түрлі органикалық және бейорганикалық заттарды титрлеу қиынға соғады. Бұл марганецтің әртүрлі дәрежелі қышқыл ерітінділерде болу қасиетімен түсіндіріледі.

Мn²⁺, Мn³⁺, Мn^ІV, Мn^VІ, Мn^VІІ

МnО₄ – иондарының қалпына келуі процесі кезінде пайда болатын марганецтің төмен зарядты иондарының өзі, перманганаттың қатысуымен үлкен зарядтарға дейін тотыға алады. Сондықтан осы иондардың арасындағы динамикалық тепе-теңдік күйі сутек иондарының концентрациясына және МnО₄^- қалдығына тәуелді. КМnО₄- пен жүргізілетін қышқылдау-қалыпқа келтіруші реакциялар өлшенетін жылдамдықпен жүретіндіктен марганец иондарының қышқылдау аралық формаларын пайда болдырмау үшін анықталған [А⁺] мәнінде және температурада перманганат ерітіндісімен титрлеуді ақырын жүргізу керек.

Қышқыл ортада қымыздық қышқылы асқын сутек, мышьяк қышқылы, иодсутек, күкіртті қышқыл, күкіртсутек қышқылы, азот және т.б. қышқылдары, сондай-ақ гексацианоферраты (ІІ), тиосульфаты, фосфиттер және металдардың ионы өздерінің төменгі тотығу дәрежесінде: Ғе²⁺, V²⁺, Vо₂⁺, Ге³⁺, Сr²⁺ және т.б. перманганатпен жеңіл тотығады.

Ақырын тотықтырушы-тотықсыздандырушыларды перманганатпен тотықтыру кезінде, тотығу-тотықсыздандыру реакциясын жылдамдататын катализаторлар (Мn²⁺, Ғе³⁺) қосады.
4.1.2 Сілтілік ортада перманганатпен титрлеу. Әртүрлі бейорганикалық және органикалық заттардың сілтілік ортада перманганатпен тотығуы қышқыл ортада тотығуынан қиынырақ. Бұл тотығу-тотықсыздандыру реакциясының бірінші сатысында манганат пайда болуымен түсіндіріледі.
MnO₄^- ↔ MnO₄^-
Бұл жүйенің қышқылдау-қалыпқа келтіруші потенциалы: Е_0МnО4^-_/МnО4^2- = +0,54в, яғни [ОН^-] немесе [А⁺] тәуелді емес.

Тотығу-тотықсыздандыру реакциясының екінші сатысында манганат марганецтің (ІV) қосылыстарына дейін тотықсызданады

Перманганаттың манганатқа ауысуы, манганаттың манганитке ауысуынан әлде қайда тезірек жүреді. Екінші сатыдағы жылдамдық [ОН^-] үлкейген сайын өседі.

Сілтілік ортада фермиаттар, иодидтер, иодаттар, цианидтер, роданидтер және т.б. қосылыстар жеңіл тотығады.

4.1.4.Калий пермаганатының 0,1Н ертіндісін дайындау әдіс

Формуласы KMnO

Салмағы =158.04

ЭKMnO =31,608

Калий пермаганатының қажетті мөлшерін колбада (KМnO4 3,16гр 1л ертіндіге) 40-45ºС қыздырылған дистильденген сумен араластырады. KMnO4 ертіндісінің еруі баяу жүреді, күңгірт-қара ертіндіде кристалдың толық ертіндісін көру киын. Ертіндісі бар колбаны бір қырымен ұстап, айналдырып араластырған сайын колбаның қабырғасына қарап үрдісті бақылайды. Колбаның қабырғасында кристалл жұғындарының болмауы, оның толық ерігендігін көрсетеді. Ертіндінің концентрацясы бірінші күндері әлсіз болады, себебі KMnO4-тың MnO2 өзгеруінің және органикалық шаң-тозаның болуына байланысты. Сондықтан KMnO4 жабық бөтелкеде, күңгірт-қара шыныда 10-14 күндей қыздырады, содан кейін титрді орнатыуға кіріседі. Егер KMnO4 ертіндісі тотықсызданғанан кейін MnO2 қоңыр тұнбасын түзсе, оны асбест арқылы тазартып сүзеді.

Калий пермаганатының титрлі ертіндісін тез дайындау үшін KMnO4 керекті мөлшерін судың көлеміне сәйкестіріп ерітеді, қайнағанға шейін апарып, қайнау температурасына дейін қыздырады. Тағыда бір сағат MnO2 тұнбаға түскенше ертіндіні сүзеді. Бұл жағдайда титрді орнатуға тез арада кіріседі. Титрлеу үшін бюреткадағы кранды вазиленмен майлауға болмайды, тек аздап концентрлі күкірт қышқылын жағады.

4.1.5.KMnO4-ның стандартты ертіндісі. Калий пермаганатының стандартты ертіндісін алу үшін, әдетте H2C2O4·2H2O қымыздық қышқылын, Na2C2O4 натрий оксалатын, (NH4)2C2O4·H2O амоний оксалалатын, FeSO4(NH4)2S2O4*6H2O Мор тұзын, натрий триосульфатын, темір металын т.б қолданады. Стандарттау үшін ең жақсы заттар қымыздық қышқылы, натрий оксалаты, амоний оксалаты.

1)Аммоний оксалаты бойынша 0,1Н ертіндісіне титрді анықтау.

Формула (NH4)2C2O4·H2O

Салмағы=142

Э(NH4)2C2O4=71,057

Аммоний оксалатының KМnO4-пен әрекеттесу теңдеуі.
5(NH4)2C2O4 + 2KМnO4 + SH2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 +
+ 5(NH4)2SO4 ++ 10CO2+8H2O (9)
Аналитикалық таразыда 0,1421гр өлшенді өлшейді, 250мл колбаға ауыстырады, 70-80ºС қыздырылған 20-25мл су ерітеді және күкірт қышқылының 15-20мл 2н. ертірдісін қосады.

Қайнатпа! Қыздырылу сулы моншада жүреді және қыздырылған ертінді 2-3 мин. жоғалмайтын қызғылт түске дейін пермаганатпен титрленеді. Катализдік реакцияны жылдамдамдататын Mn ионы қатыспайтындықтан титрлеу барысында бірінші тамшылардың түссізденуі өте ақырын. Сондықтан титрлеуді өте ақырын жүргізіп, зат толығымен түссізденгенше ертіндінің келесі тамшысын қоспау керек. Ертіндіде Mn ионы пайда болғанда реакция жылдамдайды және титрлеуді тез жүргізуге болады.

Ертіндідегі қызғылт түс 1мин. аралығында жоғалмаса, онда титрлеу аяқталды деп есептелінеді. Калий пермаганатының стандартты ертіндісін бюреткада шынылы кранмен бірге шайқайды. Қандайда бір нәрсені резеңке түтікпен қосудан аулақ болған жөн, себебі KMnO4 резеңкені тотықтырады және титрлі ертіндіні өзгертіп жібереді.

KМnO4 ертіндісіндегі К түзеткіш коэффиценті келесі формуламен есептеледі

K=a\v·0.0071 (?)
мұндағы V – 0,1Н ертіндіні титрлеуге жұмсалған көлем,мл;

a – аммоний оксалатының өлшендісі (навеска), г;

0,0071– 0,1н KMnO4 ертіндісінің 1мл-не сәйкестіріп
Калий пермаганатының нормалдығын келесі формуламен есептейді
N1V1=N2V2 (?)

мұндағы N1·V 1 – нормаль,аммоний оксалатының көлемі

N2 ·V 2 –нормаль,KMnO4 көлемі.

N2=N1*V1\V2 (?)

2)KMnO4 ертіндісімен қымыздық қышқылы арқылы титрлеуді орнату.

Формула H2C2O4*2H2O

Салмағы =126,07

Эқымыздық қыш.= 63,035

Қымыздық қышқылы 189ºС балқиды және CO, CO2, H2O жіктеледі. 30ºС-дан жоғары температурада құрамындағы кристалды су жоғала бастайды, 100ºС толық сусызданады. Сусыз қышқыл өте гиграскопиялы және ылғал мен ауаны сіңіреді. Калий пермаганатының қымыздық қышқылымен әрекеттесу теңдеуі

Теңдеуден көріп тұрғанымыздай KMnO4 2 молекуласы, H2C2O4 5 молекуласымен әрекеттеседі. C2O4 ионы тотығып 2 электронын береді.

Эқымыздық қыш.=126,066:2=63,033

Көрінген кристалды ерітіндіден вакуумның астында сүзу арқылы бөліп алады. Кристалды қымыздық қышқылын сүзгімен бірге воронкадан алады және екі қабат салынған сүзгі қағазында араластырады. Воронканың бүйірінде қалған кристаллды шынылы таяқшамен тазалайды. Кристалдарды тең мөлшерде қағазға бөледі, сүзгі қағаздың екінші парағымен үстінен жауып, жақсылап қысады, бұл үрдісті қағаз жұмсарғанға дейін жалғастырады. Кристалдарды шыны таяқшаға жабыспағанға дейін кептіреді. Содан кейін оларды жарты сағатқа ауада қалтырады, сүзгі қағазда жіңішке қабатқа бөледі, шығуы - 70гр болады. Осындай жолмен алынған қымыздық қышқылын жабық ыдыста немесе бюксте сақтайды.

б)0,1н қымыздық қышқылының ерітіндісін дайындау. KMnO4 ерітіндісінің 0,1гр стандарты үшін әдетте қымыздық қышқылы ерітіндісінің 250-500мл 0,1н дайындайды. 0.5л 0.1н қымыздық қышқылының ерітіндісін дайындау үшін 0,5 · 0,1 · 63,033 = 3,1516гр керек. Өлшеуді аналитикалық таразыда, бюксте немесе сағат шыныда жүргізеді. Содан соң қымыздық қышқылының 0,5л өлшендісін өлшеуіш колбаға воронканың көмегімен ауыстырады. Воронканы сумен жақсылап жуады. Барлығы 150-200 мл су жұмсалады. Колбаның ішіндегі затты ерігенге дейін араластырып және белгіге дейін су құяды, колбаны тығынмен жауып, жақсылап араластырады. Егер қымыздық қышқылының өлшендісі 3,2216гр болса, ерітінді титрі келесі мәнге тең болады

Тқымыздық қыш. = 3,2216 : 500 = 0,006443 г/мл

Қымыздық қышқылы ерітіндісінің нормалдығы
Nқымыздық қыш. = 3,2216 · 1000: (63,033 · 500) = 0,1022
Қымыздық қышқылының ерітіндісін қараңғы жерде сақтау керек. Егер қымыздық қышқылының ерітіндісін дайындап жатқан кезде 300мл 1:5 қатнасындай H2SO4 1л ертіндіге қосса, онда бірнеше айга шыдамды ерітінді алынады.

В)Титрлеу. Титрлеу үшін қымыздық қышқылының ертіндісін колбаға пипетка арқылы 25мл болатын 3-4 порция алады. Әрбір колбаға 15мл-ден 2н. ертінді құяды және 80-90ºС-ға дейін қыздырады. Содан соң пермаганат ертіндісімен ақырын титрлейді, түстің өзгеруін жақсы бақылау үшін колбаның астына ақ парақ қағаз салады. Титрлеуді пермаганаттың тез түсетін тамшысымен жасаған жөн, сонымен бірге ерітіндіні жақсылап араластыру керек. Титрлеу соңыңда колбаны ысытады және тұрақты ақшыл қызғылт түс көрінгенге дейін перманганат тамшысын қоса отырып ертіндіні KMnO4-мен титрлейді. Бірінші титрлеу тек қана бюретка бойынша титрлеудің соңғы нүктесінің қай жерде екендігін көрсету мақсатында орындалады. 3-4 рет қайталаған соң титрлеуді есептеу арқылы орташа мәнін шығарады. Титрлеу үшін алынған қымыздық қышқылының ерітіндісінің нормальмен көлемін, пермаганат ертіндісінің нормальмен көлеміне есептейді. Титрді орнату үшін 3-4 жеке өлшенділерінен жаңа кристаллизацияланған қымыздық қышқылын, титрлеу үшін сыйымдылығы 250мл болатын колбаларда және оларды (50-100мл) судың көлемінде ерітеді. KMnO4 10мл 2н қосып, 80-90ºС қыздырып, жоғарыда айтқандай титрлейді. Қымыздық қышқылының 0,16гр өлшендісін алу керек.

KMnO4 ертіндісінің нормальн кеелсі формуламен анықтайды

N=n · 1000/Э · V (?)

Э – қымыздық қышқылының грамм-эквиваленті;

V – алдындағы титрлеу өлшендісінің ертінді

көлемі,мл;

3)Натрий оксалатын стандартизациялау.

Формула:Na2C2O4

Салмағы: 134

Суда ерігіштігі, %: 2,77 3,12 3,30 3,47 5,54

Температура,ºС: 10 15 20 25 80

Натрий оксалаты гиграскопиялы емес. Ол этанолда ерімейді. Кристаллизацияланғаннан кейін оны кептіргіш шкафта 105-110ºС кептіреді. Температура 240ºС-дан жоғары болғанда Na2CO3 және CO түзіп ыдырайды. Сатылымдағы препарат 99,8% құраса, Na2C2O4 мөлшері кем дегенде 99,6% болады.

Пермаганатпен әрекеттесу теңдеуі
5Na2C2O4 + 2KMnO + H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 +
+10CO2 + Na2SO4 + 8H2O (11)
Кристаллизацияланған және кептірілген препараттан қажетті нормальмен ертінді дайындайды. Ерітіндінің 3-4 бөлігін 25мл пипеткамен алады. Колбадағы әрбір ертіндіге 15мл 2н ертіндісін құяды, 80-90ºС қыздырылған. Ақшыл қызғылт түс көрінгенше қымыздық қышқылын титрлегендей титірлейді.

Стандарттау үшін KMnO4*0,1 өлшендісін алып, натрий окласлатының 0,17 гр өлшендісін 50-100 мл суда ерітеді, 80-90ºС қыздырып, 15 мл 2н Н2SO 4 қосады және ақшыл қызғылт түске дейін титрлейді.

К = а/v · 0,0067 (?)
мұндағы V – көлем, 0,1н ертіндісін титрлеуге кеткен

шығыны,мл

а – оксалат өлшендісі,г;

0,0067 – 1мл 0,1н ертіндісіне сәкес натрий

оксалатының саны.
4)Темір металымен стандартизатциялау үшін фортепианды сын қолданылады, темірдің мөлшері 99,5% кем болмауы керек. Fe² ионы пермаганатпен келесі теңдеу бойынша тотығады

10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=>2 MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O (12)

Металдық темір өлшендісі бар колбаға 0,3-0,5 NaHCO3 немесе MgCO3 қосады, 80-100мл 1:9бөлігіндей сұйытылған H2SO4 құяды. Колбаны Бунзен қақпақшасымен тығындап жабады және темір толық ерігенше қыздырады. Карбонаттың H2SO4 әрекеттесуі кезінде бөлінетін көмір қышқыл газы колбадағы ауаны қысады.

Бунзен қақпақшасында ұзындығы 1 см қақпақшасы бар резеңкелі түтікше орналасқан; бірінші соңғы тесікке тығынға орналасқан қысқа шынылы түтікшеге кигізіледі, екенші соңғы шыны таяқшаның кесегімен жабылған. Темір өлшендісі ерігеннен кейін ерітіндіні бірнеше минут бойы баяу қайнату керек, сонан соң оны суытады және тез арада өлшеуіш колбаға құяды. Темір ерітілген колбаны бірнеше рет жаңа қайнатылған, суытылған сумен шайып, шайған суды сол колбаға қайта құяды. Колбаны белгіге дейін сумен толтырады да, жақсылап тығындап жауып шайқайды. Темір тұзды ерітіндінің 25 мл-ін пипеткамен алып, 5 мл 85% H3PO4 құяды және ақшыл қызғылт түс пайда болғанша бөлме температурасында пермагантпен бірге титрлейді.

1 мысал. Ерітінді 1,4072 гр құрамында 99,6% темірі бар фортепионды сымды сыйымдылығы 250 мл колбаға қосылған.

Титрлеу үшін ертіндінің 25 мл порциясын аламыз; титрлеуге шамамен 24,75 мл перманганат шығындалады. 250мл ертінді құрамында 2 валентті темірдің мөлшері 1,4072. 99,6:100=1.4016 гр. Ал, 25 мл ерітінді құрамында 1,4016.25/250=0.1402 гр. темір бар.

Темір бойынша перманганат ертіндісін титрлеу.

TKMnO 4=NKMnO4 Э:1000

Э – грамм-эквивалентің өлшемі,гр;

Алдымен 1грамм/эквивалент мөлшері табылады. Мысалы: темір бойынша перманганат ертіндісінің титрі 0,1000н.Э=55,85
ТKMnO4/Fe = 0.1000 · 55,85 : 1000 = 0,005585 гр/мл
Қышқыл ортада перманганатпен титрленудегі кейбір заттардың грамм-эквиваленті келесі кестеде берілген.
Кесте 2 – Қышқыл ортада пермаганатпен титрленудегі заттардың грамм-эквиваленті

6)Перманганатометрия әдісіндегі кейбір заттардың анықтамасы.

а) Асқын сутек Н₂О₂ анықтамасы.

Реакция келесі теңдеу бойынша жүреді.

Мысал. 2-1 мл сутек асқын тотығы 100мл өлшеуіш колбаға еңгізіледі және белгіге дейін су қосылады. Титрлеу кезінде H2O2сұйытылған ертіндісінің әрбір 20мл-не орта есеппен 16,9н 0,0197Н ертінді шығындалады.

Сутек асқын тотығының нормальін келесі формуламен анықтайды.

N H2O2=0,0198+16,9/20=0,0167H

17,01 · 0,0167/10 = 0,0284г.H2O2

Бұл теңдеу бойынша қышқыл ортада реакция тез жүреді:

Ертіндіні жақсылап араластырады, оны 20 мл пипеткамен өлшеп, жұмыс істейтін колбаға құяды, осыған 10мл сұйытылған күкірт қышқылын қосады және күлгін түске шейін KMnO4 ертіндісімен титрлейді.

Мысал. -3.0,4 гр темір купоросы та есеппен 14,2 мл 0,198 н KMnO4 ертіндісін шығындады.

Дайындалған ертіндінің нормальн келесі формуламен есептейді.

г) MnO4 пиролюзиттегі анықтамасы.

MnO2 пиролюзит анықтамасы. MnO2 деп Mn²тотықсыздану теңдеуі бойынша тотықсыздану реакциясына қатынаспаған молдық анықтамасына негізделген.
MnO2 + H2C2O · 2H2O = MnSO 4 + 2CO2 + 4H2O (18)
2KMnO4 + 5H2C2O2 · 2H2O + 3H2SO4 = KSO4 + 10CO2 + 10H2O (19)
Талдау үшін пиролюзит өлшендісін алады, бұған титрленген қымыздық қышқылының 30 мл шығындалады. Аналитикалық таразыда өлшенген пиролюзит өлшендісін 250 мл өлшеуіш колбаға еңгізеді. Осы колбаға 50 мл титрленген қымыздық қышқылын; 20мл H2SO4 құяды және алынған қоспаны сулы моншада пиролюзит бөлінгенше қыздырады, оның бөлінуні қара бөліктердің жоғалуынан көрінеді. Содан соң 100 мл су қосып, ақшыл күлгін түс көрінгенге дейін KMnO4 ертіндісімен титрлейді. Титрленген ертіндінің шығынынан пиролюзиттегі MnO2 құрамының пайызын есептейді.

5-мысал. Өлшенді есебі.

n = 30 · NH2C2O4·2H2O+ЭMn/1000 = 30 + 0.1 · 43,47/1000 = 0,130н
ЭmnO2=43,47; қымыздық қыш. = 63,034

ПиролюзиттегіMnO2 құрамының пайыздық көрсеткіші

% MnO2 = (VH2C2O4·NKMnO4·VKMnO4)/1000 · n · ЭMnO4 · 1000
д) Кальций корбанатындағы кальцийдің анықтамасы.

Кальций перманганатометрия анықтамасын тек қана қосалқы әдісімен жүргізеді; сонымен қатар қалдықпен титрлеу әдісін және араластырма әдісін де қолдануға болады.

Бірінші жағдайда, көп титрленген қымыздық қышқылы ертіндісінің көп нақты мөлшемін қосып және т.б. тұнбаны CaC2O4 бөліп, қымыздық қышқыл ертіндісінің реакциясына қосылмаған қалдықты перманганатпен титрлейді. Әр түрлілігімен анықтайды, қанша CaC2O4 керек болады Ca² тұндырылуына, осыдан табылған ертіндідегі Ca² құрамын анықтайды. Араластырма әдісімен CaC2O4 тұнбасынан Ca² бөлінеді. Сүзгіден өткізеді, жуады және H2SO4 ерітеді, пайда болған қымыздық қышқылын KMnO4 титрлейді және титрлеу нәтижесі негізінде ертіндідегі Ca² санын есептейді. Приктикада соңғы әдісті жиі қолданады.

Талдауды орындау үшін CaСO3 дәл өлшендісін алады. Мысалы, 0,02н ерітіндісін грамм эквивалент CaСO3 50гр алу керек.

Сыйымдылығы 100мл колбаға құрғақ варонкамен өлшендіні еңгізеді. Сұйылтылған ертіндіні ақырын қыздырып араластырады, CaСO3 ертіндісін жылдамдату үшін 1:1 қатынаста HCl тамшылап қосады. CaСO3 барлығы қышқылда ерігенде, сыйымдылығы 250 мл колбаға дайындалған ертіндіні варонкамен құяды. Колбаны және варонканы дистильденген сумен жуады. Соңына қарай варонканың түтігінің сыртынан жуады; суылтылған майды белгіге дейін сумен қосады. Жақсылап араластырады, өлшегіш колбаға дайындалған ертіндінің аликвотты бөлігін апарады. 10мл 5% H2СO2 ертіндісін 60-70мл су және 1-2 тамшы метилоранж тамшысын қосады. Майды 70-80ºС-қа дейін қыздырады және 2 еселенген сумен 10% Na4OH ерітіндісін қызғылт түс пайда болғанша тамшылап қосады. Содан кейін колбаны су моншасына қояды.

Суығанан кейін тұнбаны сүзгіге апарып, суық сумен жуады. Қағаз сүзгіні қолдану керек. Сүзуді аяқтағаннан кейін колбаны және сүзгідегі С2O4² еңгізілген тұнбаның ионының көбігін жою үшін тұнбаны бірнеше рет дистильденген суық сумен жуады,.

Егер С2O4² ионы толығымен жойылмаса, олардың тотығуына перманганаттың біршама мөлшері керек болады және жоғары талдау нәтижесін алады. Бірақ тұнбаны өте қатты жууға болмайды, себебі ертіндідегі тұнбаның жоғалатындығы көрінеді.Жуылған судың әсерінен HNO3 қышқылдық, AgNO3 ертіндісі жуудың соңғы белгісі Cl кері реакциясын алуын атқарады.

Тұнбаны жуып, 10% H2SO4 ыстық ертіндісін ертеді, шынылы таяқшада сүзгі ағады және тұнбаны сүзгіден колбаға минималды мөлшерде ыстық сумен жуады. Содан соң сүзгінің жоғарғы жағын 80-100мл ыстық H2SO4 10% жақсылап жуады, оны шыны таяқшамен жіңішке стуреге құяды. Тұнба толық ерігенге дейін колбаның құрамындағыны ақырын қыздырады. CaC2O4 тұнба H2SO4 бірге эквиваленттік мөлшері H2C2O4 пайда болып ертіледі. Ертіндіні 70-80ºС қыздырып қымыздық қышқылын перманганатпен титрлейді.

6-мысал.Титрлеуге 24,60 мл 0,02025н KMnO4 ертіндісі шығындалады.Бұдан көретініміз тұнбадан іздеген ертіндіден 25 мл алғаны,құрайды

Қымыздық қышқылының сілті ортада перманганатпен тотығуы. Органикалық заттардың көптеген анықтамасын және бейорганикалық тотығуды перманганаттың сілтілік ертіндісімен жүргізеді. Реакцияның перманганаттың MnO4 манганатқа MnO4²-қа дейінгі тотықсыздануымен жүреді. Органикалық заттар бұл жағдайда СO2 және H2O дейін тотығады. Заттың сапасын тотыққан қоспамен өңдейді (KMnO4,NaOH ертіндісі) содан кейін KMnO4 көпшілігін, қымыздық қышқыл ертіндісінің көпшілігімен бұзады. H2C2O4 қалдығын 0,1н KMnO4 ертіндісімен титрлейді.Заттың мөлшерін KMnO4 ертіндісінің титрімен және «бос тәжірбие» нәтижесімен есептейді.

1)Талдау жасау үшін қолданылатын ерітінділер:

а) KMnO4 (титр орнатпайды) 0,5;

б) NaOH гидроксиді (30гр NaOH 100мл суда ерітіледі);

в) қымыздық қышқылы (34гр 1л суда ерітілледі 0,5 н кішкене көбірек титр орнатпайды);

г)H2SO4 1:1;

д) (MnSO4 шамамен 50гр MnSO4*4H2O 1л суда).

е) KMnO4 0,1н ерітіндісі (3,1607гр/л).

Ерітінді титрін 0,1н қымыздық қышқылының ерітіндісімен орнатады.

2)Бос тәжірбие жасау. Сыйымдылығы 1л кең дөңгелек колбаға пипеткамен 50мл 0,5н MnSO4 ертіндісін еңгізеді, 12-13мл H2SO4 ертіндісін, 500мл су қосады. Пипеткамен 50мл H2СO4 · 2H2O қосады және 20 мл марганец сульфатының ерітіндісін қосады, қоспаны жақсылап араластырады және 40-50ºС-ға дейін қыздырады. Сол кезде СO2 көбікшіктері шығады және ерітінді түссізденеді. Ыстық ерітіндіде 0,1н H2C2O4 *2H2O артық мөлшерін KMnO4 ертіндісімен ашық қызғылт түске дейін титрлейді. Шығын 0,1н ертіндісі KMnO4 бос тәжірбие нәтижесін құрайды. Бос тәжірбиені талдауды орындайтын күні жасайды.

3)Титрлеу әдісі. Сыйымдылығы 1л кең колбаға 50мл 0,5 н KMnO4 (а) ертіндісін пипеткамен алады, 25мл NaOH (в) ертіндісін қосады, араластырады.

Бұл тотыққан қоспаны талдайтын заттың өлшендісімен араластырып 10-15 мин. қояды. Қоспаның түсі күлгін болуы керек. Егер ол жасыл түсті болып кетсе, тәжірибені өлшендінің аз мөлшерімен қайталау керек.

500мл су, 25мл H2SO4 (г); 50мл H2C2O4·2H2O(в) ертіндісін пипеткамен қосады және 20мл марганец сульфатын (д) ерітінді реактивін көрсетілген бағытпен жақсылап араластырады. Қоспаны 50ºС қыздырады, сол кезде ол ақырындап түссізденеді(е). 0,1н KMnO4 ертіндісінің 0,1н шығыны бос тәжірбиеге қарағанда аз болады. Олардың айырмашылығы анықталған заттың шығынымен анықталады, ұлғаю қателігін болдырмау үшін а және в ертінділерін 1 пипеткамен өлшейді.

Титрленетін заттардың эквиваленттері әр түрлі болады (3-кесте). Белгілі заттардың эквивалентін анықтау үшін, осы заттың молекулалық массасын эквивалент санына бөлеміз. Мысалы, метанолдың эквиваленті 32,4/6=5034. Метанол бойынша 0,1н KMnO4 ертіндісінің титрі.
T=N · Э/1000 = 0,1 · 5,34/1000=0,000534 гр/мл

Кесте 3 – 1 мольге анықталған заттардың KMnO4 эквивалент санына сәйкес келуі

1) Неге титрлі ертіндіні дайындау барысында KMnO4 нақты өлшендісін алу керек?

2) Не себепті перманганат ертіндісінен MnO2 тұнбасын бөлу керек және оны неліктен жарықтың әсерінен қорғайды?

3) Калий перманганатының титрін орнату үшін қандай заттар қолданылады?

4) KMnO4 титрін орнату үшін, қымыздық қышқылына қарағанда натрий оксалатының қандай қатынасы жайлы және нәтижелі болып келеді?

5) Неге қымыздық қышқылын титрлеген кезде перманганат ертіндісінің бірінші тамшылары ақырындап түссізденеді?

6) Қышқыл ортада перманганатпен тотықтыруда реакция ағымы немен ерекшеленеді, сілті ортада бұл ерекшелік немен түсіндіріледі? 7) KMnO4 гр эквиваленті осы және басқа жағдайда неге тең?

8) Қалай перманганатометриялық грамм анықталады?

а) Мор тұзындағы темірмен;

б) темір купорасындағы темірмен;

в) сутек асқын тотығымен;

г) кальциймен;

д) пролюзиттегі MnO2 ;

е)органикалық затпен.

8) Перманганаттың нормальдығы 0,02200. H2C2O4; Fe;H2O2 бойынша оның титрі неге тең?

9)2,025 гр Na2C2O4 титрлеуге KMnO4 ертіндісінің 24,10мл кетеді.Табу қажет:

а) KMnO4 ертінді титрін;

б) Na2C2O4 бойынша KMnO4 титрін;

в) KMnO4 нормальдығын.

10) Перманганометрия әдісімен анықталатын затты ата?

2S2O²3+I2=S4O²6+2I

Натрий тиосульфаты жұмыс ертіндісін йод, диохромат бойынша коцентрациясы орнатылған Na2S2O3*5H2O кристаллизацияланған препаратпен дайындайды.

2)Индикаторлар. Йод өзінің қызыл сары түсі ертіндіде жеткілікті интексивті және түссіз ертінділерді титрлегенде индикатордың көмегіне жүгінбейді. 100мл ертіндіде йодтың 1 тамшы 0,1м көзге қызыл сары түсі көрінеді. Титрлеу кезінде индикатор ретінде ерітіндіні көк түске бояйтын, крахмалдың йодпен қосылысын қолданады. Реакцияның сезімталдығы өте жоғары, йодтың түсіне қарағанда.

Йодометрия әдісі жалпы универсалды болып келеді. Йодометриялық түрде тотығу-тотықсыздану қасиетіне ие болмайтын заттар мен қышқылдарды, тотығу,тотықсыздануды анықтауға болады.

Йодометриялық әдіспен көптеген заттарды анықтауға болады: формальдегид, ацетат, қант, спирт, азот.

3)Йодометриялық титрлеу әдісі.

а) Тура титрлеу әдісі. Заттар йодпен жеңіл тотығатын калий йодидінде, йод ертіндісінің стандартты құрлысынсыз титрлейді. Осындай анықтаманы йодомертияның тура әдісімен тирлейді деп айтады. Бұл жолмен күшті тотықсыздандырғыштар сульфид, сульфат, тиосульфат т.б. анықталады.

б)Қайта титрлеу әдісі. Йодпен қиын тотығатын заттарды K[I3] ертіндісінің молдығымен заттардың тотығуына жетерліктей уақыт өткеннен кейін өңдейді. Осындай әдісті қайта йодометрия әдісімен титрлеу дап атайды.

в)Қосалқы әдіс. Тотығу тобыына жататын заттарды натрий, калий йодидімен өңдейді. Сонан соң нартий тиосульфат ертіндісінің стандартымен бөлінген йод эквивалент мөлшерімен титрлейді. Бұндай әдісті қосалқы йодометрия әдісінің анықтамасы деп атайды. осындай жолмен тотығатын перманганаттар, хроматтар, бихроматтар, йодиттер, хлор, бром, мыс ионы және т.б.

Йодометриялық титрлеуде төрт қателікті кездестіруге болады.

Метал емес(S²,I,Br); комплексті тотықсыздану-анионы (SO²3, SeO²3, FeO²3, S2O²3, SCN, CN, NO2) және т.б.

Б) Тотықтырғыштар. (Қайта титрлеу әдісімен) (Cr2O²7, MnO2, S2O²8, H2O2, Fe³, ClO3, HO3) және т.б.

в) Тотығу-тотықсыздану қасиеті жоқ заттар: Ca²-ионы, CaC2O4 тұндырылу түрінде; В³-ионы, BI[Kr(SCN)6] тұндырылу түрінде; Zn²-ионы, ZnC2O4 немесе Zn[Fe(CN)6] тұндырылу түрінде.

А)Ұшқыштығына байланысты йодтың жоғалулары. Титрлеуді келесі шарттарда өткізу керек: ұшып кету нәтижесінде йодты жоғалтуын болдырмау; суыққа және мүмкіндігінше жылдам, температураның жоғалуынан индикатор есебінде крахмалдың сезгіштігі төмендейді. Калий йодидінің көп болғанынан, йодтың бірыңғай ұшып кету салдарынан титрлеудің қателігі азаяды. Титрді ерітінді реакцияның аяқталуына дейін біраз уақыт тұра тұруы керек. Титрлеуді жонып тығындалған тығынмен жабдықталған колбада өткізу қажет.

Б) Иодометриялық титрлеуді сілтілік ортада өткізуге болмайды. Себебі йод сілтіге әсер етеді:
І₂ +2ОН ^- ІО ^-+І ^-+Н₂О
Ерітіндідегі ОН концентрациясы неғұрлым көп болса, соғұрлым тиосульфаттың көп бөлігі сульфатқа айналады. рН санының 9-дан аспауын қадағалап отыру керек.

В) І ^– ионының оттегімен тотықсыздануы.

Г) Тотықтырғыш йодидінің тотығу реакциясының аяқталуына уақыттың жеткіліксіздігі және тотықсыздандырғыш йодының тотықсыздануы. Титрлеу шарты бойынша (AsO^3-_, Cu²⁺, Cr ₂O ₇^2- және т.б. анықтаулар) тотығу-тотықсыздану реакциясынан толыққанды жетістік алу үшін қосымша уақыт қолдануға болады.

Д) Анықталатын тотықтырғыш пен J^- ионының арасындағы реакция жылдамдығы әдетте аздық етеді. Сондықатан бөлінген йодты титрлеуге тек біраз уақыт өткеннен кейін тотықтырғыш қосылғаннан соң ғана кіріседі.

Е) Элементарлы йодтың адсорбциясы. Йодометриялық титрлеуден алынған үстіңгі белсенді заттар мен кейбір тұнбаларлардың йодты ұстап тұратын қасиеті жоқ. Сондықтан да титрлеудің соңында тұнбадан тұратын титрлеуіш ерітіндіні мұқият араластыру керек немесе адсорбциялық йодты экстракциялау үшін органикалық ерітіндіні еңгізу керек.

Ж) Сақтау және қолдану процесіндегі тиосульфат пен стандартты йод ерітіндісінің өзгеруі. Қателіктерді болдырмас үшін бихромат бойынша тиосульфат титрін, ал йодты тиосульфат бойынша тексеріп отыру керек.

З) Реакцияның жүру жолына және де ерітінділердің құйылуына байланысты қолданылатын ерітінді концентрациясы әдісінің бұзылуын анықтау.

Нақты нәтиже алу үшін анықтауыш әдісті қатал ұстану керек.

5. 
   0,1н йод ерітіндісін дайындау.
   

Йод – металдық жылтыры бар, күңгірт –сұр кристалл, жеңіл сублимацияланады. Тығынмен тығындалған шынысы күңгірт банкада сақтайды. Қалыпты температурада ұшып кетеді, буы улы және шырын қабыршағына әсер етеді. Ч.д.а құрылғысы 99,8 % І₂ тұрады, ал тазасы 99,5 %.

6) Йодты тазалау. Сатылуға қойылған йод ІСl, IBr, ICl₃ қосылыстарынан және судан тұрады. Қосылыстардан йодты возгонкамен тазартады. Йодпен барлық жұмысты (возгонка және т.б) тартпа шкафта өткізген жөн. Йодты тек жабық ыдыста ғана таразылауға болады, себебі бу таразының металл бөлігінде коррозияны туғызады. 1л 0,1н ерітіндісін дайындау үшін 12,7г йод керек. Возгонка үшін есептелген саннан 25% көбірек алу керек., яғни 3,2 г. Ол 12,7+3,2=15,9 тең, яғни йод 16 г тең. Таразылау үшін технологиялық таразыда қажетті қақпағы бар ыдысқа йод қосып, тарирлейді. Содан соң бюксты қақпақпен жауып, таразылайды. Ал кейін 2 г кальций йодиді мен 8 г кальций қышқылын шыны ыдыста таразылайды. Йод калий йодидін галоид қосындысынан ығыстырады. Кальций қышқылын суды сорып алу үшін енгізеді. Барлық 3 заттың өлшендісін агатты ступкаға салады, тез арада пестикпен үгітеді және возгонкалау үшін колбаға еңгізеді. Қоспаны үгіту үшін фарфорлы ступка жарамайды, себебі оның кедір-бұдыр бетінде йод көп қалып қояды.

Возгонканы ыстыққа төзімді шыныдан жасалған колбада өткізеді. Оған қабықшалы тығын арқылы суық суы бар түтікшені орналастырады.

Колбаның түбін жанарғы жалынында жылытып, йодты тез айналдырумен возгонкалайды. Қыздыруды колбаның көлемі күнгірт-көгілдір түсті йод буымен толғанша жалғастырады, ал содан соң приборды асбест торында суыту үшін қалдырады. Йод буы түтікшенің салқын бетінде конденсацияланады. Колбадан түтікшесі бар тығынды абайлап шығарып алу қажет. Таразыланған бюкстағы кристалды йодты шыны таяқшамен тазалайды. Егер йод азайып қалса, онда возгонканы жалғастырады және алынған йодты бюкста таразылайды. Содан соң йодты СаСl₂, КОН үстінде экспедиторда 1-2 күнге кептіреді. Содан соң 12,7г возгонкаланған йодты калий йодидінің концентрациалы ерітіндісіне шашады (әрбір литрге берілген йод саны 35 гр калий йодидін алады және 25мл суда оны ерітіді). Калий йодидінде йод толық ерігенше толық шайқайды да, қажет суды қосады және жақсылап араластырады.

0,1 н йод ерітіндісін дайындау үшін 12,7 йод пен 35 г калий йодидін алады және 1л дейін сумен араластырады. 0,05 н йод ерітіндісін дайындау үшін 6,4 г йод пен 20г калий йодидін алу керек.

0.02 және 0.01н йод ерітіндісін дайындау үшін 0,1 н ерітіндісін 5-10 есе сұйылтады. Бұл йод ерітінділерінің тұрақтылығы төмен, олардың концентрациясын күнде бақылап отыру керек. Содан соң оларды 2-3 күн кептіреді және ерітіндінің нормасын келтіреді.

7) 0,1н йод ерітіндісінің титрін 0,1н Na₂S₂O₃ ерітіндісіне орнықтыру

Ерітіндінің түзету коэффицентін К келесі формуламен табуға болады

көлемі, мл;

К₁ – К ерітіндісінің түзету коэффиценті

V₁ – титрлеуге алынған 0,1н йод ерітіндісінің

көлемі,мл.
Температураның кенеттен ауытқуы болмаса, 0,1н йод ерітіндісінің титрін айына 1 рет тексеруге болады. Бағанасы 0,02 тең сыйымдылығы 10мл су қосады және микробюреткадағы натрий тиосульфаты ерітіндісімен титрлейді де, титр соңында 1мл крахмал ерітіндісін қосады.

Еріткіш крахмалдың дайындалуы: 0,5 % ерітінді: 0,5 г крахмалды 5 мл суық суда араластырады. Қоспаны 100 мл қайнатылған суға баяулап құйып 2 – 3 мин қайнатады. Ерітіндіні жаңа даярланған түрде ғана қолданады.

8) 0,1 н Na₂S₂O_3· 5 Н₂О (натрий тиосульфаты)

Формула: Na₂S₂O₃· 5 Н₂О, молекулалық массасы: 248,18 Э _{Na2S2O3* 5 Н2О} =248,18

Тиосульфат натрийдің санын квалификацияда өлшеп, берілген есептегі жаңа қайнаған дистельденген 1 литр суда 25 г (24,819 г) тиосульфатты ерітеді. Алынған ерітіндіге Na₂S₂O₃ 0,2 г 1 л – ге көмірқышқыл газымен байланысқан стандартты ерітіндіге қосады.
CO^2-₃ + CO₂ + H₂O =2 HCO₃^-

Ерітіндіні 1 – 2 күнге қойып, кейін фильтрлейді.

9) Калий бихроматы бойынша стандартты тиосульфат ерітіндісінің титрін орналастыру.

Практикада тиосульфат ерітіндісінің титрін орнататын зат ретінде қондыру үшін , әдетте бихромат калий қолданады.

а)Титрлеу тәсілі

Калий дихроматы күшті тотықтырғыш дихромат ерітіндісі шамамен 0,1 н немесе 0,05 н дайындайды. Калий бихроматының ерітіндісін дайындау үшін аспамен 250 мл 0,1 н шамасында есептейді.

Колбаға пипеткамен 25 мл калий бихроматының дайын ерітіндісін еңгізеді. Калий иодидінің көлеміне сәйкес немесе 2 г қосады. Содан соң 10 мл 2 н. тұз немесе күкірт қышқылын қосып, жақсылап араластырады. Колбаны тығынмен жауып, 5 минут қараңғыда қояды, 200 мл сумен араластырады және бөлінген иодты натрий тиосульфатымен тирлейді. Бөлінген иодтың түсі қоңырдан лимонды – сарғыш түске ауысқанда 1 – 2 мл крахмал ерітіндісін қосады. Ерітіндінің ашық көк түсі эквивалент нүктесінде ашық жасыл түске айналады. Кейде титрлеу соңында ерітіндінің көгеруі байқалады.

Бірер минут өткеннен соң пайда болған көгеру ауа мен калий иодидінің тотығуынан пайда болуы мүмкін және де титрлеу нәтижесіне әсерін тигізбейді. Титрлеуді жасап болғаннан соң көгеру бірден болса, онда калий бихроматынан йодтың бөлінуі соңына дейін өтпеген және су ерте қосылған. Бұндай титрлеу қате және тәжірибені қайта жасау қажет.

I₂ + 2Na₂S₂O₃=2NaI + Na₂S₄O₆ (?)

Ерітіндіні жақсылап араластырып 5 – 10 мин қараңғыға қояды, 400мл сумен араластырады және бөлінген йодты 0,1 н Na₂S₂O₃ ерітіндісімен титрлейді. Титрлеген кезде ерітіндінің түсі қоңырдан сарғыш – жасылға ауыспағанша, шайқай береді. Сонда 1,5 - 2 мл крахмал ерітіндісін құйып, ерітінді көк түстен жасылға ауысқанша титрлей береді. Бос титрлеуді параллельді жүргізеді. 50 мл суға 2 г КІ, 8 мл концентрлі НСІ және 10 мл H₂SO₄ қосады және 400 мл сумен араластырады. Осыдан кейін 1,5 – 2 мл крахмал ерітіндісін қосады және жоғарыда айтылып кеткендей натрий тиосульфатымен титрлейді.

V – титрлеуге шығындалған 0,1 н H₂SO₃ ерітіндісінің

көлем, мл;

V₁ – бос титрлеуге шығындалған H₂SO₃

10) Калий перманганатының ерітіндісі бойынша натрий тиосульфатының ерітіндісінің титрін орналастыру

11) Формалиндегі формальдегидтің мөлшерін анықтау.

Формула: НСНО М _НСНО = 30,03

Формалиндегі формальдегидтің құрамын йодометриялық тәсілмен (кері титрлеу) анықтау. Ол йод формальдегидтің тотығуы мен артық йодтың тиосульфатпен титрлеуіне негізделген. Сілтілік ерітіндіде құмырсқа қышқылдық тұзының пайда болуымен йод арқылы формальдегид тотығады

Йодтың нақ 1 мл 0,1 н ерітіндісі формальдегидтің 0,0015008 г – на сәйкес келеді. Йодтың нақ 1мл 0,1 ерітіндісі формальдегидтің 0,003 г – не сәйкес келеді.

Жүріс анықтамасы. Тығыны бар 100 мл колбаға 0,2 г формальдегид ерітіндісін еңгізеді және колбаның белгісіне дейін жеткізіп дистельденген су құяды. 5 мл осы ерітіндіні, 20 мл 0,1 н йод ерітіндісін және 2 н NaOH ерітіндісін ашық сары түс пайда болғанша араластырады. 10 мин өткен соң 1,5 мл 2 н тұз қышқылын құяды және 0,1 н бос йодты тиосульфат ерітіндісімен титрлейді және соңында крахмал ерітіндісін қосады. Титрлеуді 2 – 3 рет қайталайды және орташа мәнін алады. (формальдегидтің эквивалент массасы Э _HCHO =15)

12) Аскорбин қышқылын анықтау.

Формуласы: C₆H₈O₆ М _C6H8O6=176,12

Аскорбин қышқылының мөлшерін анықтау оның йодпен тотығуына негізделген. Бұдан тотыққан формасы немесе дегидроформасы пайда болады.

1 мл 0,1н нақ йод ерітіндісіне 0,0088 г аскорбин қышқылымен титрлейді.

12) Сu²⁺ ионын анықтау.

Йодометрияның қолданатын басты аймағының бірі Сu^{2 +}-ды титриметриялық анықтау болып табылады. Қоспа анализында кең қолданылатын қосымша анықтау тәсілімен анықталады. Бұл анықтау реакцияға негізделген.

2Сu²⁺ + 4І^-=2 СuІ + І₂ (?)
Сu²⁺ йодидпен қалпына келуінің арқасында өзгеретін СuІ (ПР=10^-12) Сu эквивалент – граммы және мұнда CuSO₄ · 5H₂O грамм – атомы (63,54) мен грамм – молекулаға (249,7 CuSO₄ ·5H₂O) тең.

Жүріс анықтамасы. Титрлеу үшін колбаға өлшеуіш цилиндрмен 15 мл 20% -ды КІ ерітіндісін, 2 мл 2 М H₂SO₄ ерітіндісін және 25 мл зерттелетін ерітіндіні (аликвотты бөлігін) құяды. Колбаны шынымен жауып, қоспаны 5 мин қараңғыға қояды (реакцияның аяқталуы үшін). Содан соң ерітінідінің тұнбасы ашық сары түске боялғанда крахмал ерітіндісін қосып 5 мл титрлеу соңында Na₂S₂O₃ ерітіндісін титрлейді.

Na₂S₂O₃ ерітіндісінің 1 тамшысынан көк түсі жоғалып кетуі керек және бірнеше минуттан кейін қайта пайда болмауы тиіс. (СuI тұнбасы титрлеу соңында ақшыл сарғыш түске боялуы қажет). Титрлеуді нақтырақ 2 – 3 рет қайталайды және нәтиженің орташасын алады.

Шығару жолы.Ерітінідінің нормальдығын тауып, зерттеуші ерітіндіде қанша г – эквивалент мыс шығаратынын тауып алуға болады.

13) Na арсениті ерітіндісіндегі мышьякты анықтау.

Натрий арсениті ерітіндісіндегі мышьякты йодометрия арқылы анықтау келесі реакцияға негізделген

Шығару жолы: NaAsO₂ нормальдығын және мышьяктың массалық құрамын табады. Реакцияда As(III) 2 электронын беріп, As - қа дейін тотығады. Сондықтан 1 г – эквиваленті келесіге мынаған тең:

1.Йодометрияның мазмұны неде?

2.Кестедегі жағдайға сәйкес I₂\2I^- жұбын сипаттап беріңіз және талдаудағы қолданысы қандай?

3.Йодометрияда қандай ерітінділер қолданылады?

4.Йодометриялық титрлеу тәсілін анықтаңыз.

5.Йодометрияны анықтау үшін қандай шарттарды орындау қажет?

6.0,1н йод ерітіндісін қалай дайындау керек? Йодты қалай тазалау керек?

7. Na₂S₂O₃ титрін қалай құруға болады?

8.Егер СО₂ әсерінен NaHSO₃ пайда болуымен йод (1% жалпы санынан) езіліп кетсе тиосульфат ерітіндінің қалыптылығы қалай өзгереді?

9. Тиосульфат ерітіндісін тотықтырып, йод бойынша тиосульфатты титрлеуді құру кезінде йодпен титрлеуге бола ма?

10.Не себепті тотықтырғыш йодометрияны анықтағанда КІ көп мөлшерде қолданады?

11.Йодометрия тәсілімен төмендегі реакцияға негізделген грамм - эквивалентін анықтағанда қорғасын неге тең?

2PbCrO₄ + 2H⁺= 2Pb²⁺ + Cr₂O₇^-2+ H₂O

6I^- + Cr₂O₇^-2 + 14H⁺ = 3I₂ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

2S₂O₃ + I₂ = S₂O₆ ^-2 + 2I^-

12.Тиосульфат титрін құрғанда 0,1125г мыстың өлшендісі алынған. Мысты йодометриялық жолмен анықтағандай бұл ерітіндіні КІ-мен өңдеу. Бөлінген йод зерттеуші тиосульфат ерітіндісін титрленген.

Шығыны 18,99 мл, шығару керек:

а) бұл ерітіндінің титрін;

б) Cu бойынша оның титрін;

в)I₂ бойынша титр.

13. Егер сыйымдылығы 200 мл колба және 10 мл пипетка болса және йодты титрлеу кезінде 25 мл тиосульфат ерітіндісі шығындалса, 0,1 н Na₂S₂O₃ ерітіндісінің титрін құру үшін қанша K₂Cr₂O₇ өлшендісін алу керек?

14.Егер КІ – нен 25,00 мл бөлінген йодты титрлеуде тиосульфат ерітінідісі 20,10 мл 0,1100 н мөлшерде шығындалса, 1 л суық суда хлордың массасы қандай?

а) Титрленген калий дихроматының ерітіндісін белгілі су көлемінде реактивті өлшендінің нақ еруімен дайындауға болады. 200⁰С температурада кристалдау арқылы кептірумен K₂Cr₂O₇ формуласына сәйкес химиялық таза препарат дайындайды.

б) Дихромат ерітіндісіне тұрақтылық тән. Ол тіпті қышқыл ерітіндісін қайнатқанда ажырамайды.Дайындап болған соң дихромат ерітіндісімен жедел титрлеуге болады. Онымен ыстық тұзды, қышқылды титрлеуге болады. Дихромат ерітіндісі ұзақ уақыт титрді өзгертпей сақтайды.

Тотықтырғыш реакцияда дихроматтың 6 – валентті хромы 3 – валенттіге дейін қалыптасады.

1) 0,1н K₂Cr₂O₇ ерітіндісін дайындау.

K₂Cr₂O₇ кристалдарының 4,903 г өлшендісін сыйымдылығы 1 л өлшеуіш колбада ерітеді және белгіге дейін жеткізіп су қосады. Нормальдығын және титр ерітіндісін есептеп анықтайды.

Кристалданған препаратты алу үшін қайнатқанша дейін қыздырылған 150 мл суда 100 г K₂Cr₂O₇ ерітеді. Жақсылап араластырып, жіңішке ағыммен фарфорлы шыны – аяққа кристалл алу үшін құяды. Ерітіндіні мұздай сумен суытады және түсіп қалған кристаллы шыны пластинкалы воронкада сүзеді, 100-150⁰С кептіргіш шкафта 2-3 сағ кептіреді. Ұнтақтап, соңында 200⁰С температурада 10 – 12 сағ бойы кептіреді. Алынған препараттың тазалығы K₂Cr₂O₇ 99,97 – 100%.

2) K₂Cr₂O₇ - мен титрлеу шарты

K₂Cr₂O₇ ерітіндісін көбінесе темірді (ІІ) титрлеу үшін қолданады. (H₂SO₄ және H₃PO₄). Ерітіндінің қышқылдығын көтеру және Fe³⁺ ионын байланыстыру үшін титрлеу алдында қышқыл қоспасын қосады. Ол түссіз комплексті [Fe(PO₄)₂]^3- титрлеуде қолданылады. Жасыл түстің қарқындылығын азайту үшін бөлінген Cr²⁺ ионынан титрленетін ерітіндіні сумен араластырады. Бұл индикаторлар тотықсыздандырғыш формадан тотықсыздандырғышқа ауысқандағы нәтижесінде түсін ауыстырады. Оны тотықтырғыш - тотықсыздандырғыш индикаторлары деп атайды.(*- дефениламин немесе фенилантранильді қышқылы)

3)Темірді хроматометриямен анықтау.

Темірді хроматометриямен анықтау кеннің еруі мен темірден тұратын заттардан алынатын үлгі анализінде кеңінен қолданылады. Соңғысы Fe³⁺ ионы түрінде болады. Оны титрлеу алдында Fe²⁺ дейін қалыптасу керек. Дихроматпен титрлеу Fe(II) реакциясы көбінесе әдістің соңғы бөлігінде қолданылады. Fe³⁺ немесе Fe²⁺ иондары белгілі затпен байланысады. Дихроматпен тотығу Fe(II) реакциясы төмендегі теңдеумен жүреді

4) Темір купоросындағы темірді Fe(II) анықтау.

а)Анализ жолы. FeSO₄·7H₂O тұзына анализ жасау үшін колбаға нақты тұз аспасын таңдайды. Титрлеуге берілген көлем титрантын араластыру керек.

Мысалы, егер өлшендіні титрлеуге 20 мл 0,1 н K₂Cr₂O₇ шығындау керек болса, онда

мольдік массасы.

б) Анализ нәтижесінің есебі. Массалық үлесінің есебін(%) әрбір жеке титрлеуге қолданады. Оны массалық өлшендімен дихромат ерітіндісінің көлемін басқаруымен жүреді.

5) Мор тұзындағы темірді Fe(II) анықтау. Сыйымдылығы 500 мл колбаны алып, Мор тұзын титрлеу үшін 3 – 4 өлшендіні алады да қыздырмай, шайқап H₂SO₄ ерітіндісінің әрбіреуін 1 н. 25 – 30 мл - да ерітеді. Ауадағы оттегінің тотығуынан темірді Fe(II) қорғайтын СО₂ – мен колбаны толтыру үшін шпательдің ұшымен колбаға кальций карбонатын қосады. Колбаға 25 мл қышқыл қоспасын қосады. (150 мл концентрленген H₂SO₄  500 мл сумен араластырады, 150 мл концентрленген H₃РO₄ 1 л сумен араластырады), 200 мл – лі сумен араластырады да, 5 тамшы дифениламин ерітіндісін қосады. Ашық жасыл түстен көк – күлгін түске боялғанша дейін калий дихроматы ерітіндісімен титрлейді. Жасыл түс титрлеу кезінде біртіндеп күшейеді (Cr³⁺). 1 мл 0,1 н калий дихроматы ерітіндісі 0,005585 гр Fe²⁺ -ге сәйкес.

6) Тұздағы темірді Fe(IIІ) анықтау. Анықтаманы В.С. Сырокинскийдің тәсілімен жүргізеді. Ол индикатор фенилантарниялық қышқылының эквивалент нүктесін бекіту үшін практикада дихроматометриялық анализді енгізді. Ауысу интервалы 1,05 – 1,11 В аймағында жатыр және тотықтырғыш формасының түсі қызыл – күлгін.

Тұзды қышқыл ерітіндісіне металдық АІ көмегімен Fe(IIІ) қалыптастырады.

а)металдық А1 белсендендіреді (Al₂O₃ пленкасын ерітеді);

а)Анализ жолы. Өлшеуіш колбада анализ үлгісіне сұйылтумен алынған темір хлоридінің тұз ерітіндісін колбаға тамызғышпен ірітеп алады да, 5 мл концентрленген НС1 ерітіндісін қосады. Асбест торын салып, су моншасымен плиткада қыздырады және ерітіндіге А1 сымын енгізеді (спираль түрде). Реакцияның соңын сары түстің жоғалуымен көреді. Сымды дистельденген сумен жуып, алып тастайды.

50 мл дистильденген су қосады, 20 мл 2 М НС1, 10 – 15 тамшы фенилантраниялық қышқылды және калий дихроматын титрлейді. Ерітіндіде эквиваленттік нүкте пайда болғанда ерітінді жасыл түске (Cr³⁺) боялады. Ерітінді эквиваленттік нүктеге жақындай бере күшейеді. Ерітіндіде артық дихромат тамшысы түзілгенде индикатор қышқылданған түрге ауысады және ерітінді күңгірт шие түске боялады.

б)Анализ нәтижесінің шешімі формула бойынша сараптамалық ерітіндіге (г) Fe (III) құрамы есептелінеді.

1.Реакцияға қойылатын талаптың бірі редоксиметрияны қолдану болып табылады. Стандартты тотығу – тотықсыздану потенциалының анықтамасы

2.Редоксиметриядағы титранттар

3.Сулы ерітіндідегі ең күшті тотықтырғышты және тотықсыздандырғышты атау және олардың стандартты потенциалдық мәнін келтіру.

4.Қышқылды калий перманганатының эквиваленттік массасы бейтарап және сілтілік ортада неге тең? Олардың стандартты потенциалы қандай мәнге ие?

5.Формалды потенциал.Ол қандай факторларға тәуелді?

6.Ерітіндіде тотығу және тотықсыздану кейіпі тотықсыздандырғыш және тотықтырғыш ерітіндіде қандай қасиетке ие?

7.Редоксиметриялық әдісте эквивалентік нүкте қандай әдіспен табылады? Мысал келтіріңіз.

8.Автокаталитикалық реакция дегеніміз не?

9.KМnO₄ – ті титрлеу кезінде қандай шартты (рН, t⁰, қосылған титранттың жылдамдығы) сақтау керек.

10.Перманганатометриялық титрлеуге мысал келтіріңіз.

11.Стандарттық потенциал кестесін пайдалана отырып, тотығуға реагент ұсын:

а) І^- - тан І₂ – ге дейін

б) Fe²⁺ - тан Fe³⁺ – ге дейін

в) S₂O₃^2- - тан S₄O₆² – ге дейін

г) Mn²⁺ - тан MnO^-₄ – ге дейін

д) Cr³⁺ - тан CrO^-2₄ – ге дейін

12.Темір хлориді(ІІІ), мыс(ІІ) және цинктен(ІІ) тұратын ерітіндіге темір пластинкасын түсіреді. Ерітіндіден қандай металл тұнбаға түседі?

13.Құрамы: [MnO₄^-]=1 моль\л; [Mn²⁺]=1 моль\л тұратын ерітіндідегі тотығу – тотықсыздану потенциалын есептеңіз.

14.ОВР ТТР – ң тепе – теңдік константасын есептеңіз:

Жауабы: а)1,12*10¹⁵; б)7,61*10^-16; в)1,42*10^-57

16.Сізге белгілі редоксиндикаторды атаңыз?

17.ИП редоксиндикаторлар мен олардың стандартты тотығу – тотықсыздану потенциалы қалай байланысқан?

18.Гиббс энергиясы, ЭДС және ОВР ТТР- ң тепе - теңдік константасы қалай байланысқан?

19. KMnO₄ – тің келесі ерітінділерін дайындау үшін оны қандай мөлшерде (массада) алу керек:

а) 500мл 0,05 н ерітіндісін (f_экв=1\5)

б)500 мл Т(KMnO₄\Fe)=0.005932 ерітіндісін

в) 500 мл Т(KMnO₄\СаО)=0.005246 ерітіндісін

(барлық жағдайда титрлеуді қышқылдық ортада жүргізеді)

Жауабы: а) 0,7902 г; б)1,6786 г; в)1,4783 г.