Օքսիդավերականգնման եղանակ

Օքսիդավերականգնման եղանակը ուրույն մի ճյուղ է քիմիական քանակական անալիզում։

Օքսիդավերականգնման եղանակի էությանը և մեթոդները

Ռեդօքսիդաչափության հիմքում ընկած են օքսիդավերականգնման ռեակցիաները։ Վերականգնիչները տիտրում են օքսիդիչներով, իսկ երբեմն էլ օքսիդիչները վերականգնում են որևէ վերականգնիչով։ Այնուհետև ստացված վերականգնված ձևը նորից տիտրում են որևէ օքսիդիչի աշխատանքային լուծույթով։

երբ վերականգնիչը տիտրում են օքսիդիչով, տեղի է ունենում օքսիդա-վերականգնման համակարգի պոտենցիալի փոփոխություն։ Այդ համակարգի պոտենցիալի մեծությունը հաշվում են Ներնստի հավասարումով.

$E=E^{0}+{\frac {RT}{nF}}\cdot In{\frac {[oks.]}{[ver.]}}$

կամ

$E=E^{0}+{\frac {0.059}{n}}\cdot lg{\frac {[oks.]}{[ver.]}}$

Իսկ եթե ռեակցիային մասնակցում են ջրածնի իոններ, ապա բանաձևը կգրվի այսպես.

$E=E^{0}+{\frac {0.059}{n}}\cdot lg{\frac {[oks.]\cdot [H^{+}]n}{[ver.]}}$

Ինչպես երևում է բանաձևից, ոեդօքս համակարգի պոտենցիալի մեծությունը կախված է՝

1. համակարգի նորմալ պոտենցիալից՝ E⁰.
2. օքսիդացած (օks.) և վերականգնված (ver.) ձևերի ակտիվությունների հարաբերությունից, եթե $a_{oks.}=a_{ver.}$, ապա $E=E^{0}$,
3. ռեակցիայի ջերմաստիճանից,
4. ուղիղ համեմատական կախման մեջ է ($[H^{+}]$), ից.
5. քանի որ այն կախված է օքսիդացած և վերականգնված ձևերից, իսկ այդ խտությունները կարելի է փոփոխել նստվածքագոյացման և կոմպլեքսագոյացման ռեակցիաների օգնությամբ, ուրեմն կփոփոխվի համակարգի պոտենցիալի մեծությունը։

Օքսիդավերականգնման եղանակների անվանման հիմքում ընկած է աշխատանքային լուծույթի անվանումը։ Անալիզի հաճախակի օգտագործվող օքսիդա-վերականգնման եղանակներն են.

1. Պերմանգանատաչափություն. այս եղանակի դեպքում որպես աշխատանքային լուծույթ օգտագործում են 0, 1 ն $KMnO_{4}$, լուծույթը։ Քանի որ այդ լուծույթն ունի վարդագույն երանգ և տիտրելուց հետո անգունանում Է, հենց դա էլ օգտագործում են որպես ինդիկատոր։ Տիտրումն ավարտում են այն կետում, ուր վերջին կաթիլ կալիումի պերմանգանատ այլևս չի անգունանում։
2. Յոդաչափություն. որպես աշխատանքային լուծույթ օգտագործում են $J_{2}$-ի լուծույթը։ Այս եղանակը հնարավորություն է տալիս որոշելու օքսիդիչները և վերականգնիչները։ Որպես ինդիկատոր ծառայում է օսլայի լուծույթը։
3. Բիքրոմատաչափություն (քրոմատաչափություն). որպես աշխատանքային լուծույթ կիրառվում է 0.1 ն $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ լուծույթը։ Որպես ինդիկատոր՝ դիֆենիլ ամինը։ Այս եղանակը կարելի է կիրառել ինչպես ուղղակի, այնպես էլ անուղղակի որոշումների համար։
4. Բրոմատաչափություն. որպես աշխատանքային լուծույթ օգտագործում են 0, 1 ն $KBrO_{3}$ լուծույթը։

Նշված եղանակներից բացի, լաբորատոր գործնականում կիրառվում են նաև վանադաչափաթյունը, ցերիաչափությունը, տիտանաչափությունը և այլն։ Քանակական անալիզում օքսիդավերականգնման եղանակը շատ մեծ տեղ է գրավում։ Օքսիդավերականգնման ռեակցիայի ընթանալու հնարավորությանը որոշում են օքսիդավերականգնման ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունի մեծությամբ.

$K=10\cdot {\frac {(E_{oks.}^{0}-E_{ver.}^{0})\cdot n}{0.059}}$

Անալիզի նպատակով կիրառվող ռեակցիայի $K$-ն պետք է գոնե հավասար կամ մեծ լինի 10⁶-ից։

Օքսիդավերականգնման ռեակցիայի ուղղությունը որոշում են օքսիդացնող $E_{oks.}$, վերականգնվող $E_{ver.}^{0}$ համակարգերի նորմալ պոտենցիալների տարբերությամբ. եթե այդ թիվը դրական է և մեծ է զրոյից, ուրեմն այդ ռեակցիան տեղի կունենա։

Օքսիդավերականգնման պոտենցիալի փոփոխությունը 100ՄԼ 0.1 և $FeSO_{4}$-ի լուծույթը նույն նորմալության $Ce(SO_{4})_{2}$-ի լուծույթով տիտրելիս

0.1 ն $Ce(SO_{4})_{2}$ լուծույթի ավելացումը, մլ	Մնացած $FeSO_{4}$-ի քանակությունը, մլ	Պոտենցիալի մեծությունը, վ
Մինչև համարժեք կետը ${\frac {[Fe^{3+}]}{[Fe^{2+}]}}$
1 կաթիլ (-0, 001/մլ)	100	0.476
0.1	99.9	0.594
1	99	0.653
10	90	0.712
50	50	0.771
90	10	0.830
99	1	0.889
99.9	0.1	0.948
Համարժեք կետում
100	0	110
Համարժեք կետից հետո ${\frac {[Ce^{4+}]}{[Ce^{3+}]}}$
100.1	0.1	1.273
101.0	1.0	1.332
110	10	1.391

0.1 ն $Ce(SO_{4})_{2}$-ի լուծույթով 0.1 ն $FeSO_{4}$-ի տիտրման կորը

Տիտրման կորից երևում է. որ

• թռիչքի տիրույթը շատ փոքր է՝ 0.95-ից մինչև 1, 273 վ,
• կարող ենք ընտրել տիտրման համար համապատասխան ինդիկատոր,
• եթե հայտնի է տիտրման վրա ծախսված ծավալը կամ ոեդօքս պոտենցիալի մեծությունը, ապա, ըստ տիտրման կորի, կարող ենք հաշվել մնացած ծավալը և տիտրման տոկոսը.

Տես նաև

• Անալիտիկ քիմիա
• Քանակական անալիզ

Գրականություն

1. В. Н. Агексеев. Курс качественного химического полумнкроанализа. Госхимиздат.М..1957.
2. И. П. Ашмарин, Н. Н. Ушакова. Справочные таблицы по аналитической химии.Им. МГУ, 1960.
3. С. Д. Бесков, О. В. Слизковская. Аналитическая химия. «Госхимиздат» 41959.Տ. Ս. Կ. Բաբկո, Ի. Վ. Պյատնիցկի. Քանակական անալիզ, Երևանի համալսարանի հրատ., 1974 թվական։
4. Дж. Фритц, Г. Шенк. Количественный анализ. Им., «Мир», М., 1978.
5. X. Марк, Г. Рехниц. Кинетика в аналитической химии. «Мир», 1972.
6. А. П. Крешков. Основы аналитической химии. Им. «Химия», М.. 1970.
7. В. Б. Алесковский, В. В. Бардин и другие. Физико-химические методы анализа. Им. "Химия" М., 1964.
8. Ю. С. Ляликов. Физико-химические методы анализа. Госхимиздат. 1960.
9. Ю. Ю. Луреье. Справочник по аналитической химии. Им. «Химия», М., 1971.
10. Д. Перрин. Органические аналитические реагенты. М., 1967.