тундыру. 11 сабақ практ Тундыру. 11 саба Тндыру титрлеуі. Титранттары. Индикаторлары. Комплексонометриялы титрлеу. Титранттар. Индикаторлар

• Название: 11 саба Тндыру титрлеуі. Титранттары. Индикаторлары. Комплексонометриялы титрлеу. Титранттар. Индикаторлар
• Анкор: тундыру
• Дата: 30.11.2022
• Размер: 348 Kb.
• Имя файла: 11 сабақ практ Тундыру.doc
• Тип: Документы; #822054

11 сабақ

Тұндыру титрлеуі. Титранттары. Индикаторлары. Комплексонометриялық титрлеу. Титранттар. Индикаторлар.
Титрант пен анықталатын компонент арасындағы ион-алмасу реакциялары нәтижесінде нашар еритін қосылыстар түзілу процестеріне негізделген тәсілдер тұндырудың титриметриялық әдістері деп аталады. Анықталатын заттың титрантпен байланысуының тереңдігі ерігіштік көбейтіндісі (ЕК) мәніне байланысты және тепе-теңдік константасы К≥10⁸ болу керек. Егер анықталатын заттың концентрациясы 1моль/л болса және ол 99,99% титрантпен байланысса, онда тек 1^.10^-4 моль/л зат қалады, яғни 0,01%

Тұндыру титрлеу тәсілдеріндегі реакцияларға қойылатын талаптар:

1) тұнба суда өте нашар еритін болу тиіс;

2) химиялық реакцияның жылдамдығы өте жоғары болу керек;

3) титрлеу нәтежесіне адсорбция процестері әсер етпеуі керек;

4) титрлеудің соңғы нүктесі дәл және анық байқалуы қажет. Осы талаптарға байланысты, тұндыру титрлеу тәсілдерінде пайдаланылатын реакциялардың саны азаяды.

Титрлеуге пайдаланылатын жұмыс ерітіндісінің (титранттың) табиғатына қарай жіктеледі:

Аргентометрия - титрант АgNO₃.

Аg⁺ + X ^- → AgX↓, мұндағы Х = Cl^-, Br^-, I^-, SCN^-.

Аргентометрия Мор және Фаянс әдістерімен орындалады. Мор әдісінде индикатор – K₂CrO₄. Бұл әдіспен бейтарап немесе әлсіз сілтілік ортада (рН=6,5-10,5) тура титрлеу тәсілімен хлоридтерді, бромидтерді анықтайды. Фаянс әдісімен қышқылдық немесе әлсіз сілтілік ортада адсорбциялық индикаторларды - флуоресцеин немесе эозинді қолданып хлоридтерді, бромидтерді, иодидтерді және тиоцианаттарды анықтайды. Тиоцианатометрия - титрант КSCN немесе NH₄SCN. Индикаторы Fe(ІІІ) тұздары. Бұл әдіспен күшті қышқылдық ортада тура титрлеу тәсілімен күміс иондарын, кері титрлеу тәсілімен бромидтерді, иодидтерді анықтайды.

Меркурометрия – титрант сынаптың (І) тұздары.

Меркуриметрия – титрант сынаптың(ІІ) тұздары.

Кейбір жағдайларда титрант ретінде барий нитратын Ba(NO₃)₂ пайдаланып бариметрия әдісімен сульфаттарды анықтауға, ал титрант ретінде H₂SO₄ қолданып сульфатометрия әдісімен барий иондарын анықтауға болады. Zn²⁺ мырыш иондарын анықтағанда титрант - K₄[Fe(CN)₆].

Титрлеу жағдайлары. Анықталатын заттың мөлшері титрлеуге жұмсалған титранттың көлемімен есептеледі, тұнбаның өзі зерттелмейді. Тәсілдің дәлдігі анықталатын қосылыстың толық тұнбаға түсуіне, титрлеудің соңғы нүктесін анықтау дәлдігіне, тұнбаның ерігіштік көбейтіндісіне тәуелді. Титрлеу дәлдігі жоғары болу үшін ерігіштік көбейтіндісі K_s < 10^-10 реакциялар пайдаланылады. Титрлеудің соңғы нүктесін анықтау тұнбаның ластану дәрежесіне – адсорбцияға тәуелді. Тұнба түзілген кезде, тұнбаның адсорбцияға қабілеті жоғары болады, уақыт өткен сайын тұнбаның беттік ауданы кемігендіктен оның адсорбцияға қабілеті төмендейді. Тұнба бетіне адсорбцияланған иондардың әрекеттесу жылдамдығының кемуінен қатенің шамасы артуы мүмкін. Адсорбция процесін төмендету үшін титрлеуді баяу орындап, эквиваленттік нүктеге жақындағанда ерітіндіні дұрыстап араластыру қажет.

Титрлеу қисығын есептеу, тұрғызу және талдау.Титриметриялық тәсілде титрант (тұнбаға түсіруші реагент) дәл, яғни эквивалентті мөлшерде қосылады (ал гравиметриялық тәсілде – тұнбаға түсіруші реагент артық мөлшерде қосылады). Титрлеудің соңғы нүктесін анықтау үшін индикатор пайдаланылады. Индикатордың табиғаты және әсер ету механизмі әр түрлі болуы мүмкін, оларды титрлеу қисықтарына негізделіп таңдайды.

Әдісте титрлеу қисығының маңызы өте зор, себебі қисық қажетті индикаторды таңдап алуға, әдісті анализге пайдалануға бола ма жоқ па анықтауға мүмкіндік береді. Титрлеу қисығын рАg V координаталарына орналастырады.
Мысал ретінде 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісін 0,1н AgNO₃ ерітіндісімен титрлеуді қарастырайық. K_S (AgCl) ≈ 10^-10

Бастапқы нүктеде

1.Cl^- иондарының концентрациясы NaCl концентрациясына тең. NaCl ↔ Na⁺ + Cl^- , NaCl толық ионданады. [Cl^-] = [NaCl] = 0,1 моль/л, рCl = -lg[Cl^-] = -lg10^-1 = 1;

[Ag⁺][Cl^-] = K_s(AgCl) ≈ 10^-10, pАg + pCl = 10; pАg = 10 – pCl; pАg = 9.

Эквиваленттік нүктеге дейін ерітіндіде натрий хлоридінің артық мөлшері болғандықтан хлорид ионының концентрациясы есептеледі.

2. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 50 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген.

,

рCl = -lg[Cl^-] = -lg3,3·10^-2 = 2 - 0,5 = 1,5; pАg = 8,5.

3. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 90 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген.

, рCl = -lg[Cl^-] = -lg5·10^-3 = 3 - 0,7 = 2,3; pАg = 7,7.

4. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 99 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген.

, рCl = -lg[Cl^-] = -lg5·10^-4 = 4 - 0,7 = 3,3; pАg = 6,7.

5. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 99,9 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген (0,1% титрленбеген). , рCl=-lg[Cl^-]=-lg5·10^-5=5-0,7=4,3; pАg=5,7.

6. Эквиваленттік нүктеде АgCl-дың қаныққан ерітіндісі түзіледі, демек ерітіндідегі [Аg⁺] = [Cl^-], онда , pАg = pCl = 5.

Эквиваленттік нүктеден кейін күміс нитратының мөлшері артық болғандықтан күміс ионының концентрациясы есетеледі.

7. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 100,1 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген (0,1% артық титрленген).

,

рАg = -lg[Аg⁺] = -lg5·10^-5 = 5 - 0,7 = 4,3; pCl = 5,7.

8. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 101 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген.

, рАg = -lg[Аg⁺] = -lg5·10^-4 = 4 - 0,7 = 3,3; pCl = 6,7.

9. 100 мл 0,1н NaCl ерітіндісі 110 мл 0,1н АgNO₃ ерітіндісімен титрленген.

, рАg = -lg[Аg⁺] = -lg5·10^-3 = 3 - 0,7 = 2,3; pCl = 7,7.

V(АgNO3), мл	10	50	90	99	99,9	100	100,1	101	110
рCl	1	1,5	2,3	3,3	4,3	5	5,7	6,7	7,7

Титрлеу қисығын талдау. Титрлеу қисығының секіру интервалы ерітінділердің концентрациясына, тұнбаның ерігіштік көбейтіндісіне тәуелді. Ерітінділердің концентрациясы артқан сайын, секіру интервалы да артады. Мысалы, ерітінділердің концентрациялары 1н болса, онда секіру интервалы 3-7 аралығында, 0,1н болса 4-6 аралығында, ал 0,001н болса секіру интервалы болмайды. Неғұрлым тұнбаның ерігіштік көбейтіндісі - К_s төмен болса, соғұрлым секіру интервалы жоғары болады. Мысалы, КІ ерітіндісін АgNO₃ ерітіндісімен титрлегенде (К_s = 8,3·10^-17) секіру интервалы рІ = 4,7 - 11,4 аралығында, ал NaCl титрлегенде (К_s = 1·10^-10) секіру интервалы рСІ = 4,3 - 5,7 аралығында жатады.



Тұндыру титрлеу тәсілінде К_s < 10^-10 реакциялары пайдаланылады, тек осы жағдайда ғана титрлеу қисығының секіру интервалын анық байқауға болады. Келтірілген есептеулер көбіне жуықтап алынған мәндер, дұрысында тұнбаға түсу процестеріне адсорбция (қоса тұнбаға түсу) әсер етеді, бұл жағдайлар есепке алынбайды.

Титрлеудің соңғы нүктесін анықтау. Мор, Фаянс, Фольгард әдістері. Титрлеудің соңғы нүктесін анықтаудың бірнеше тәсілдері белгілі.

1) Индикаторсыз тәсіл немесе «Тең лайлану» (Гей-Люссак) тәсілі. Титрлеу аяқталуға жақындағанда ерітіндіден екі тамшы алып, біріншісіне NaCl екіншісіне АgNО₃ қосады, егер эквиваленттік нүктеге жетпесе, ерітіндіде артық СІ^- иондары болғандықтан, АgNО₃ қосқан тамшы лайланады, ал NaCl қосқан тамшы өзгеріссіз қалады, эквиваленттік нүктеден кейін болса, ерітіндіде артық Аg⁺ иондары болғандықтан, NaCl қосқан тамшы лайланады, ал АgNО₃ қосқан тамшы өзгеріссіз қалады. Ал эквиваленттік нүктеде түзілген АgCl-нің қаныққан ерітіндісінен (тұнба бетіндегі) алынған екі тамшы да біріншісіне NaCl екіншісіне АgNО₃ қосқанда, екеуіде бірдей лайланады осы кезде титрлеуді тоқтатады.

«Тең лайлану» тәсілі ерітіндіден бірнеше сынама алуды қажет етеді, бірақ титриметриялық дәл тәсілдерге жатады, титрлеуді орындау аса ұқыптылықты қажет етеді. Сондықтан титрлеуді көбінесе индикаторлар пайдаланып орындайды.

2) Индикаторларды пайдаланып титрлеу тәсілдері. Бұл тәсілдерге Мор, Фаянс, Фольгард әдістері жатады.

Мор әдісі. Мор әдісінде (аргентометриялық әдіс) индикатор ретінде К₂СrО₄ ерітіндісі пайдаланылады. Титрлеуде жүретін реакция: NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃

Эквиваленттік нүктеде: К₂СrО₄ + 2AgNO₃ = Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃, К_s(Ag₂CrO₄) = 1·10<sup>-12

қызыл-қоңыр</sup>

Титрлеуде ақ түсті АgCl толық тұнбаға түскеннен кейін ғана Ag₂CrO₄ қызыл-қоңыр түсті тұнбасы түзіле бастайды. Себебі, тұнбалардың ерігіштіктері әртүрлі. Мысалы, 0,1 моль/л NаCl ерітіндісі АgNО₃ ерітіндісімен титрленген, индикатор 0,01 моль/л К₂СrО₄ ерітіндісі. АgCl тұнбаға түсе бастау үшін ерітіндідегі күміс ионының концентрациясы болуы керек: моль/л. Ал Ag₂CrO₄ тұнбаға түсе бастайтын күміс ионының концентрациясы: К_s(Ag₂CrO₄) = [Аg⁺]²[СrО₄^2-] = 10^-12

моль/л

Сонымен Ag₂CrO₄ тұнбасына қарағанда АgCl бұрын тұнбаға түсе бастайды. АgNО₃ ерітіндісімен титрлеп жатқандықтан ерітіндіде Аg⁺ иондарының концентрациясы артады, [Аg⁺][CІ^-] = const. Титрлеудің соңында ерітіндідегі [Аg⁺] иондарының концентрациясы Ag₂CrO₄ тұнбаға түсуі үшін жеткілікті болады, яғни [Аg⁺] = 10^-5 моль/л, осы кезден бастап Ag₂CrO₄ тұнбаға түсе бастайды. Ерітіндіні тұнбасымен араластырғанда қызыл-қоңыр түс пайда бола бастағанда титрлеуді аяқтайды. Бұл жағдайда CІ^- иондары сан жағынан толық тұнбаға түседі. Мор әдісімен CІ^-, Br^- иондары анықталады, ал І^-, SCN^- иондарын анықтауға болмайды, себебі түзілген AgI және AgSCN тұнбалары индикаторды адсорбциялайды, нәтижесінде эквиваленттік нүктеге жетпей ерітінді боялады. Мор әдісінде хлорид иондары колбада, АgNО₃ бюреткада болады, осы жағдайда ғана титрлеудің соңында ерітіндінің түсі күрт өзгереді. Мор әдісімен титрлеуді бейтарап және әлсіз сілтілік ортада орындайды (рН = 6,5 – 10,5), рН < 6,5 қышқыл ортада Ag₂CrO₄ тұнбасы түзілмейді, ал рН > 10,5 сілтілік ортада Аg⁺ ионы түсті оксид түзеді (Аg₂О). Ерітіндінің ортасы қышқыл болған жағдайда NаНСО₃ немесе Nа₂В₄О₇·10Н₂О ерітінділерін пайдаланылып бейтараптайды. Титрленетін ерітіндіде СrО₄^2- иондарымен тұнба беретін катиондар болмауы тиіс, мысалы Ва²⁺, Рb²⁺, Ві³⁺ т.б. Кейбір аниондар да кедергі жасайды, мысалы РО₄^3-, АsО₄^3-, С₂О₄^2- т.б. бұл аниондар Аg⁺ иондарымен түсті тұнбалар түзеді. Осы жағдайлар Мор әдісінің пайдаланылуын шектейді. Жиі пайдаланылатын тәсілдердің бірі - роданометриялық әдіс Фольгорд әдісі. Бұл әдісінде индикатор ретінде Fe³⁺ иондарын пайдаланады. Әдіс Fe³⁺ иондарының SCN^- иондарымен суда еритін қызыл түсті комплекс түзілуіне негізделген. Темір(ІІІ) концентрациясына байланысты түрлі комплекстер түзеді [Fe(SCN)]²⁺, [Fe(SCN)₂]⁺, [Fe(SCN)₆]^3- түзілуі мүмкін. Темір(ІІІ) иондарының концентрациясы жоғары болса соңғы комплекс түзіледі. Титрлеу барысында: Аg⁺ + SCN^- → АgSCN↓ ақ тұнба түзіледі. К_s(AgSCN) = 1,1·10^-12. Бұл жағдай темір аммоний ашудасы NН₄Fe(SO₄)₂·12Н₂О индикаторын пайдаланып күміс тұздарын аммоний роданиді ерітіндісімен (немесе КSCN) титрлеуге мүмкіндік береді (тура титрлеу). Бромидтерді, хлоридтерді анықтау үшін кері титрлеу тәсілін пайдаланады. Мысалы, Вr^- + Аg⁺ _{(артық мөлшерде)} = АgВr↓ + Аg⁺ _{(қалдық)} артық қалған қалдық - Аg⁺ иондарын NН₄SCN ерітіндісімен титрлейді: Аg⁺ + SCN^- = АgSCN↓.

Эквивалентті нүктеде: Fe³⁺ + 3SCN^- = Fe(SCN)₃ қызыл түсті ерітінді пайда болады. Хлоридтерді анықтаған кезде біраз уақыттан соң – ерітіндіні араластырғанда қызыл түс жойылады. Себебі, [Аg⁺][Cl^-]=К_s(АgCl)=1,78· 10^-10, [Аg⁺][SCN^-] = К_s(АgSCN) = 1,1· 10^-12

Қатынастарын тапқанда, есе,

демек ерітінді түсізденбес үшін [Cl^-] ионының концентрациясы [SCN^-] ионы концентрациясынан 161 есе артық болу қажет. Іс-жүзінде индикатор ретінде NН₄Fe(SО₄)₂·12Н₂О алғанда НNО₃ қосады темір аммоний ашудасының қаныққан ерітіндісі болу үшін. Фольгард әдісінде қышқылдық орта титрлеуге кедергі жасамайды, керісінше дәл нәтиже алуға мүмкіндік уғызады. Тирлеуге Ва²⁺, Рb²⁺, Вi³⁺ иондары кедергі жасамайды. Титрлеуге сынап тұздары және тотықтырғыштар кедергі жасайды, себебі сынап тұздары SCN^- ионымен тұнбаға түсіреді, ал тотықтырғыштар оны тотықтырады, сонымен қатар, F^- иондары да кедергі жасайды, себебі олар Fe³⁺ иондарымен түссіз комплекс түзеді. Егер орта сілтілік болса, міндетті түрде азот қышқылымен бейтараптайды, өйткені сілтілік ортада индикатор құрамындағы темір(ІІІ) иондары гидроксид түрінде тұнбаға түседі.

Адсорбциялық индикаторларды пайдаланып титрлеу немесе Фаянс әдісі. Адсорбциялық индикаторларды пайдаланып Мор әдісімен анықтауға болмайтын иодидтерді, тиоцианаттарды анықтауға болады. Адсорбциялық индикаторлар белгілі жағдайда тұнбаның беткі қабатында адсорбцияланып өзінің түсін өзгертетін әлсіз органикалық қышқылдар (бояғыштар). Адсорбциялық индикаторларға – эозин, флуоресцеин жатады. HInd ↔H⁺ + Ind^-

Панет-Фаянс-Ган заңдылықтары бойынша тұнбаның бетіне ұқсас иондар немесе аттас иондар келіп адсорбцияланады. Мысалы, бромидтерді, иодидтерді, тиоцианаттарды АgNО₃ ерітіндісімен титрлегенде индикатор ретінде эозинді пайдаланады. Ол әлсіз органикалық қышқыл болғандықтан титрленетін ерітіндіде (Ind^-) күйінде болады да ерітіндіні қызқылт түске бояйды. Эквиваленттік нүктеге дейін реакция нәтижесінде түзілген АgВr тұнбасы ерітіндіге жүрген артық мөлшердегі Вr^- иондарын өзінің бетінде адсорбциялайды да теріс зарядталған болшектер түзеді, бөлшектер теріс зарядталғандықтан эозин иондарын (Ind^-) адсорбцияламайды. Эквивалентті нүктеден кейін АgВr өзінің бетінде бір-екі тамшы артық қосылған Аg⁺ иондарын адсорбциялайды да оң зарядталған болшектер түзеді, оң зарядталған болшектер ерітіндідегі эозин аниондарын (Ind^-) өзінің бетіне адсорбциялап, тұнбаны қызыл-күлгін түске бояйды. Оны келесі схеме арқылы көрсетеге болады.

АgВr·Аg⁺/NО₃^- + Э^- ↔ АgВr·Аg⁺/Э^- + NО₃^-

бұл эквивалентті нүктеде. Осы кезде титрлеуді аяқтайды. Реакция нәтежесінде түзілген тұнбалардың бетінде бояғыш заттар адсорбцияланып өзінің түсін өзгертетін болғандықтан, олардыадсорбциялық индикаторлар деп атайды. Индикатор ионының анықталатын ионға қарағанда адсорбциялануы төмен болуы тиіс. Хлорид-иондарын анықтаған жағдайда индикатор ретінде бояғыш – флуоресцеинді қолданады. Эквивалентті нүктеде АgСІ тұнбасы өзінің бетінде осы қышқылдың анионын адсорбциялап ерітіндіні қызыл түске бояйды (Фаянс әдісі). Флуоресцеинді пайдаланғанда еске алатын бір жай ол әлсіз екендігі сондықтан, оның иондану процесі ерітіндігегі сутек иондарының концентрациясына тәуелді. Сутек иондарының концентрациясы өте жоғары болған жағдайда ерітіндіде флуоресцеин аниондары мүлдем болмауы мүмкін, сондықтан түсті қосылыс түзілмейді. Сондықтан титрлеуді бейтарап немесе әлсіз сілтілік ортада, рН = 7-10 аралығында орындаған жөн. Эозиннің қышқылдық қасиеті жоғары болғандықтан бромидтерді, иодидтерді және роданидтерді қышқыл ортада титрлеуге болады.
Комплексонометриялық титрлеу. Титранттар. Индикаторлар.

Полидентантты органикалық лигандаларды қолданып титрлеуді комплексонометрия деп атайды. Комплексонометриялық титрлеу анықталатын зат пен титрант арасында нашар диссоциацияланатын комплексті қосылыстың түзілу реакциясына негізделген. Бұл әдіспен көбінесе металл иондары анықталады. Металл ионы – комплекстүзушінің, титрант комплексон – лиганданың ролін атқарады. Комплексондар дегеніміз көп негізді аминополикарбон қышқылдары немесе олардың тұздары. Комплексондарды аналитикалық реагенттер ретінде қолдануды алғаш ұсынған Г. Шварценбах. Комплексондардың түрлері:

Комплексон - I – нитрилүшсірке қышқылы, N(СН₂СООН)₃ - Н₃Y.



Комплексон – II – этилендиаминтетрасірке қышқылы (ЭДТСҚ) - Н₄Y.



Комплексон – III – этилендиаминтетрасірке қышқылының динатрий тұзы (ЭДТА, натрий эдетаты, Тролон-Б) - Nа₂Н₂Y·2Н₂О.



Барлық моноядролық комплекстерде натрий эдетаты алты дентантты лиганда, ол құрамы МY^(n-4)+ октаэдрлі комплекс түзеді. Полидентантты лиганда металл ионымен стехиометриялық түрде 1:1 қатынаста әрекеттеседі.

М⁺ + Н₂Y^2- = МY^3- + 2Н⁺

Са²⁺ + Н₂Y^2- = СаY^2- + 2Н⁺

Аl³⁺ + Н₂Y^2- = АlY^- + 2Н⁺

Тh⁴⁺ + Н₂Y^2- = ТhY + 2Н⁺

Практикада натрий эдетаты құрамында (СООН) және (N) топарының болуына байланысты кеңінен қолданылады. Ерітіндіде натрий эдетатының протондануы:

Н₄Y

рК₁ = 2,0; рК₂ = 2,67; рК₃ = 6,16; рК₄ = 10,2.

Комплексонаттардың аналитикалық химияда қолданылуы.

1. Комплексонаттар суда және басқа да еріткіштерде жақсы ериді.

2. Олар көптеген металл катиондарымен оңай әрекеттеседі (әсіресе, сілтілік-жер металдарының иондарымен, бұл иондар көптеген комплекстүзушілермен комплекс түзбейді).

3. Кейбір комплексондардың талғағыштық қасиеттері бар. Осы қасиеттері оларды аналитикалық химияда титрант ретінде кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.

Титрлеу қисығы. Титрлеу қисығындағы кез келген титрлеу нүктесінің тепе-теңдік концентрациясын есептеуде МY^(n-4)+ комплексінің шартты тұрақтылық константа мәнін пайдаланады. f – pM координаттары бойынша қисық тұрғызады. Титрлеу қисығындағы секіру интервалының шамасы шартты тұрақтылық константа мәніне тәуелді. Титрлеуді жүргізу шартты тұрақтылық константа мәні >10⁸ болғанда қолайлы. Титрлеу қисығының секіру интервалындағы рМ өзгеруі титрлеудің соңғы нүктесін анықтауға мүмкіндік береді.

Титрлеудің соңғы нүктесін анықтау. Комплексонометрияда титрлеудің соңғы нүктесін жәй көзбен бақылап немесе физика-химиялық әдістерді пайдаланып анықтайды. Әдістерді таңдау әртүрлі факторларға тәуелді: дәлдігі, талғағыштығы, лайлы және боялған ерітінділерді титрлеу т.б. Жәй көзбен бақылап анықтағанда металл индикаторларды пайдаланады. Түсінің өзгеруі өзінің концентрациясына тәуелді индикаторларды металл индикаторлар деп атайды. Металл индикаторлар үлкен екі топқа бөлінеді: Біріншісі, өзінің түсі болмайтын, бірақ металл ионымен түсті комплекс беретін индикаторлар. Мысалы, темір(ІІІ) ионын анықтауда индикатор ретінде салицил қышқылын, тайрон қолданылады. Темір(ІІІ) ионының салицил қышқылымен комплексі (1:1) – қызыл түсті, тайронмен комплексі (1:1) – жасыл түсті. Висмут(ІІІ) ионын анықтағанда тиомочевина қолданылады, комплексінің түсі сары. Металл ионы мен индикатордан түзілген комплекстің түсінің өзгеруін байқау үшін индикатордың концентрациясы титрленетін металдың концентрациясынан 10 есе артық болуы тиіс. Индикаторлардың екінші тобына құрамында хромофор топтары бар индикаторлар жатады. Оларды металлохромды индикаторлар деп атайды. Металл ионымен ішкі комплексті қосылыстар түзетін құрамында хромофор топтары бар (әлсіз протолиттік қасиеті бар) органикалық қосылыстарды металлохромды индикаторлар деп атайды. Металлохромды индикаторлар көп протонды қышқылдар. Олар үш топқа бөлінеді:

I – топтағы индикаторлар, құрамында азо- тобы бар -N=N- үш негізді әлсіз қышқылдар – эриохром қара Т.

II – топтағы индикаторлар, үшфенилметан бояғыштар тобына жататын: ксиленол қызыл сарысы, пирокатехин күлгін, метилтимол көгі.

III – топтағы индикаторлар мурексид, дитизон, ализарин.

Индикаторларға қойылатын талаптар:

1. Металл индикаторлар рН-тың белгілі бір ауданында металл ионымен М:Ind = 1:1 қатынаста тұрақтырақ комплексті қосылыс түзуі тиіс, бірақ түзілген МInd комплексінің шартты тұрақтылық константасы осы металл ионының натрий эдетатымен түзетін шартты тұрақтылық константасынан кіші болуы тиіс.

2. Индикатордың металл ионымен беретін комплексі натрий эдетатымен әсер еткенде тез бұзылуы тиіс.

3. Титрлеудің соңғы нүктесінде ерітінді түсінің өзгеруі айқын болуы тиіс.

Комплексонометриялық титреу жағдайлары:

1. Эквиваленттік нүктеде анықталатын катион комплекс түрінде толық байланысуы тиіс. 2. Түзілген комплекстің тұрақсыздық константасы өте төмен болуы тиіс. 3. Анықталатын ионның индикатормен түзілген комплексінің тұрақтылығы, анықталатын ионның натрий эдетатымен беретін комплексінің тұрақтылығынан төмен болуы тиіс. 4. Натрий эдетатымен титрлеу рН-тың тұрақты бір мәнінде рН = 8-9 жүргізіледі (әдетте, аммиак буфері қатысында).

Титрлеу тәсілдері. I. Тура титрлеу. Көптеген металл катиондарын шамамен 30-ға жуығын тура титрлеу тәсілі арқылы натрий эдетатымен анықтауға болады. Мысалы, Са²⁺ ионын мурексид қатысында натрий эдетатымен тура титрлеу тәсілімен анықтайды. Эквиваленттік нүктеде қызыл-қошқыл түс индикатордың көк түсіне ауысады, яғни эквиваленттік нүктеде бос индикатор бөлініп шығады: СаInd^- + H₂Y^2- = CaY^2- + H⁺ + НІnd^2-. Титрлеу нәтижесінде қышқыл түзіледі, ал қышқыл ортада кальцийдің натрий эдетатымен комплексі бұзылады, сондықтан титрлеуді рН-тың 10,3-тен кеме емес мәнінде жүргізеді. Егер шартты тұрақтылық константасының көрсеткіштері арасындағы айырмашылық төрт бірліктен артық болса, онда қоспадан бірнеше иондарды анықтауға болады.

II. Кері титрлеу.Натрий эдетатымен комплекстүзу реакциясы баяу жүргенде және қажетті металл индикаторлар болмаған жағдайда пайдаланылады. Кері титрлеуде натрий эдетатының артық мөлшері қосылады, артығын басқа металл иондарымен титрлейді. Мысалы, Cr(III) және Со(ІІІ) иондары натрий эдетатымен баяу әрекеттеседі, сондықтан натрий эдетатының артық мөлшерін қосып қыздырып, артығын темір(ІІІ) ионымен титрлейді немесе алюминийді анықтағанда рН 5 ортада жүргізеді:

Al³⁺ + H₂Y^2-_артық = AlY^- + 2H⁺ + (n-1)H₂Y^2- _қалдық (рН=5).
(n-1)H₂Y^2- _қалдық + (n-1)Zn²⁺ = (n-1)ZnY^2- + 2H⁺ (рН=0).
III. Орынбасу титрлеу тәсілі. Магний ионы басқа иондарға қарағанда натрий эдетатымен тұрақтылығы төмен комплексті қосылыс түзеді. Осы комплекске анықталатын кальций ионын Са²⁺ қосқанда магний ионын ығыстырып шығарады. Реакция теңдеуін жалпы түрде берсек: М₁ⁿ⁺ + M₂Y^(4-m)- = M₁Y^(4-n)- +M₂^m+. Ығысып шыққан металл ионын натрий эдетатымен титрлейді. Мысалы, Ва²⁺ ионын анықтағанда Zn²⁺ комплекстен ығыстырып шығарады, рН>10 аммиак буфері қатысында. Сутек ионы алмасқан қышқылдық-негіздік титрлеу реакцияларында қышқылдық-негіздік индикаторлар қатысында күшті сілтімен (а) титрлейді немесе йодометриялық реакцияларда (в): М²⁺ + Н₂Y^2- = ;

а) 2Н⁺ + 2ОН^- = 2Н₂О индикатор метил қызыл;

в) 3М²⁺ + 3Н₂Y^2- +JO₃^- +5J^- = . Бөлінген йодты крахмал қатысында тиосульфатпен титрлейді: J₂ + Na₂S₂O₃ = 2NaJ + Na₂S₄O₆. Орынбасу титрлеу тәсілін натрий эдетатымен тұрақтылығы аз комплекстер түзетін элементтерді, сондай-ақ, сульфид, сульфат және т.б. аниондарды анықтайды.

Әдебиет

Міндетті:

1. Патсаев Ә.Қ., С.Ж. Жайлау, Ш.С. Шыназбекова, Б.Қ. Махатов Аналитикалық химия /Алматы, 2012ж., 473б.

2. Молдакалыкова А.Ж. Аналитикалық химия пәнінен сапалық анализ бөлімі бойынша лабораториялық жұмыстар. Оқу құралы. /Алматы, 2008.

3. Чекотаева К.А., Карлова Э.К. Аналитикалық химия пәнінінң сандық талдау тәсілдері. /Москва, 2017ж.

4. Ю.Я. Харитонов. Аналитическая химия. Общие теоретические основы. Качественный анализ./М.:ГЭОТАР – Медиа, 2014.- 688с.

5. Тебенькова Е.Н. Курс лекций по аналитической химии. Учебное пособие по аналитической химии для студентов по специальности 33.02.01 Фармация./г. Набережные челны, 2016г. - 157 с.
Қосымша:

1.Чекотаева К.А., Молдакалыкова А.Ж., Карлова Э.К. Аналитическая химия/ Учебно-методическое пособие по самостоятельной работе студентов. – Алматы, 2009. – с. 183

2. Васильев В.П., Кочерина А.Н., Орлова Г.Д. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнении и задач. М., Дрофа, 2003.
Электрондық ресурстар:

Интернет-ресурс көздері, электрондық кітаптар мен оқулықтар:

1. 
   https://library.psu.kz/fulltext/transactions/3818_khulajanov_kh_analitikalikh_himiya_fizikalikh-himiyalikh_taldau_adisteri.pdf
   
2. 
   http://library.atu.kz/show/khhtie/az213.pdf
   
3. 
   http://kazneb.kz/bookView/view/?brId=1104854&simple=true&lang=kk
   

www.chem.msu.su; http://shopedu.ru/shop/tablitsyi/star/120