विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अनुमापन विधियाँ संक्षेप में। विश्लेषण की अनुमापनीय विधि में तटस्थीकरण विधि

कार्य का लक्ष्य : मात्रात्मक विश्लेषण के तरीकों में से एक का उपयोग करने में कौशल प्राप्त करना - टाइट्रिमेट्रिक, और माप परिणामों के सांख्यिकीय प्रसंस्करण के लिए बुनियादी तकनीक सीखना।

सैद्धांतिक भाग

टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण मात्रात्मक रासायनिक विश्लेषण की एक विधि है जो निर्धारित किए जा रहे पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए खपत की गई सटीक ज्ञात एकाग्रता के साथ एक अभिकर्मक समाधान की मात्रा को मापने पर आधारित है।

किसी पदार्थ का अनुमापनीय निर्धारण अनुमापन द्वारा किया जाता है - परिणाम को लगातार रिकॉर्ड (निगरानी) करते हुए एक समाधान को दूसरे में छोटे भागों और अलग-अलग बूंदों में जोड़ना।

दो समाधानों में से एक में अज्ञात सांद्रता में एक पदार्थ होता है और विश्लेषण किए गए समाधान का प्रतिनिधित्व करता है।

दूसरे समाधान में सटीक रूप से ज्ञात एकाग्रता का एक अभिकर्मक होता है और इसे कार्यशील समाधान, मानक समाधान या टाइट्रेंट कहा जाता है।

अनुमापांक विश्लेषण में प्रयुक्त प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यकताएँ:

1. तुल्यता बिंदु को ठीक करने की क्षमता, सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला इसके रंग का अवलोकन है, जो निम्नलिखित परिस्थितियों में बदल सकता है:

अभिकारकों में से एक रंगीन है, और रंगीन अभिकर्मक प्रतिक्रिया के दौरान अपना रंग बदलता है;

प्रयुक्त पदार्थ - संकेतक - समाधान के गुणों के आधार पर रंग बदलते हैं (उदाहरण के लिए, पर्यावरण की प्रतिक्रिया के आधार पर)।

2. प्रतिक्रिया का मात्रात्मक पाठ्यक्रम, संतुलन तक, संतुलन स्थिरांक के संगत मूल्य द्वारा विशेषता

3. रासायनिक प्रतिक्रिया की पर्याप्त दर, क्योंकि धीमी प्रतिक्रियाओं में तुल्यता बिंदु को ठीक करना अत्यंत कठिन है।

4. पार्श्व प्रतिक्रियाओं का अभाव जिसमें सटीक गणना असंभव है।

अनुमापनीय विश्लेषण के तरीकों को पदार्थों के निर्धारण में अंतर्निहित रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रकृति के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है: एसिड-बेस अनुमापन (निष्क्रियीकरण), अवक्षेपण, जटिलता, ऑक्सीकरण-कमी।

समाधान के साथ काम करना.

बड़ी बोतलतरल की सटीक मात्रा को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया। वे एक संकीर्ण, लंबी गर्दन वाले गोल, सपाट तले वाले बर्तन होते हैं, जिन पर एक निशान होता है जिससे फ्लास्क भरा जाना चाहिए (चित्र 1)।

चित्र.1 वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क

फिक्सैनल्स से वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में घोल तैयार करने की तकनीक।

फिक्सैनल से एक समाधान तैयार करने के लिए, एम्पुल को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में डाले गए फ़नल पर तोड़ दिया जाता है, एम्पुल की सामग्री को आसुत जल से धोया जाता है; फिर इसे वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में घोलें। वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में घोल को निशान पर लाया जाता है। तरल स्तर को निशान पर लाने के बाद फ्लास्क में घोल को अच्छी तरह मिलाया जाता है।

ब्यूरेट्सवे मिलीलीटर में स्नातक की गई पतली कांच की ट्यूब हैं (चित्र 2)। ब्यूरेट के निचले, थोड़े संकरे सिरे पर एक कांच का नल लगाया जाता है या बॉल वाल्व के साथ एक रबर की नली लगाई जाती है और एक कांच की टोंटी लगाई जाती है। विश्लेषण में प्रयुक्त घोल की मात्रा के आधार पर कार्य के लिए ब्यूरेट का चयन किया जाता है।

अंक 2। ब्यूरेट्स

ब्यूरेट का उपयोग कैसे करें

1. ब्यूरेट को आसुत जल से धोया जाता है।

2. काम के लिए तैयार ब्यूरेट को एक स्टैंड में लंबवत स्थापित किया जाता है, एक फ़नल का उपयोग करके घोल को ब्यूरेट में डाला जाता है ताकि इसका स्तर शून्य चिह्न से ऊपर हो।

3. ब्यूरेट के निचले विस्तारित सिरे से हवा के बुलबुले हटा दें। ऐसा करने के लिए, इसे ऊपर की ओर झुकाएं और तरल को तब तक छोड़ें जब तक कि सारी हवा बाहर न निकल जाए। फिर केशिका को नीचे उतारा जाता है।

4. ब्यूरेट में तरल स्तर को शून्य विभाजन पर सेट किया गया है।

5. अनुमापन करते समय, गेंद के किनारे पर रबर ट्यूब को दबाएं और ब्यूरेट को घुमाते हुए, ब्यूरेट से तरल को फ्लास्क में निकाल दें। सबसे पहले, ब्यूरेट में टाइट्रेंट को एक पतली धारा में डाला जाता है। जब उस बिंदु पर संकेतक का रंग बदलना शुरू हो जाता है जहां टाइट्रेंट की बूंदें गिरती हैं, तो घोल को सावधानी से बूंद-बूंद करके डाला जाता है। जब टाइट्रेंट की एक बूंद मिलाने के कारण संकेतक के रंग में तेज बदलाव होता है, तो अनुमापन रोक दिया जाता है और खपत किए गए घोल की मात्रा दर्ज की जाती है।

6. कार्य के अंत में, टाइट्रेंट को ब्यूरेट से निकाला जाता है, ब्यूरेट को आसुत जल से धोया जाता है।

अम्ल-क्षार अनुमापन (निष्क्रियीकरण) विधि

अम्ल-क्षार अनुमापन विधि अम्ल और क्षार के बीच प्रतिक्रिया पर आधारित है, अर्थात। उदासीनीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए:

एच + + ओएच¯ = एच 2 ओ

इस कार्य को करते समय, तटस्थीकरण प्रतिक्रिया के उपयोग के आधार पर, एसिड-बेस अनुमापन विधि का उपयोग किया जाता है:

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

विधि में ज्ञात सांद्रता के सल्फ्यूरिक एसिड के घोल को निर्धारित किए जा रहे पदार्थ - सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल में धीरे-धीरे मिलाना शामिल है। एसिड घोल का मिश्रण तब तक जारी रहता है जब तक कि इसकी मात्रा इसके साथ प्रतिक्रिया करने वाले सोडियम हाइड्रॉक्साइड की मात्रा के बराबर न हो जाए, यानी। जब तक क्षार निष्प्रभावी न हो जाए। निराकरण का क्षण अनुमापित घोल में जोड़े गए संकेतक के रंग में परिवर्तन से निर्धारित होता है। समीकरण के अनुसार समतुल्य के नियम के अनुसार:

सी एन (के-यू) · वी (के-यू) = सी एन (क्षार) · वी (क्षार)

Cn(k-ty) और Cn(क्षार) - प्रतिक्रियाशील समाधानों के समकक्षों की दाढ़ सांद्रता, mol/l;

वी (कुल) और वी (क्षार) - प्रतिक्रियाशील समाधानों की मात्रा, एल (एमएल)।

सी (NaOH) और - प्रतिक्रियाशील समाधानों में समतुल्य NaOH और H 2 SO 4 की मोलर सांद्रता, mol/l;

वी(NaOH) और ) - क्षार और एसिड के प्रतिक्रियाशील समाधान की मात्रा, एमएल।

समस्या समाधान के उदाहरण.

1. 0.05 लीटर एसिड घोल को बेअसर करने के लिए, 0.5 एन क्षार घोल के 20 सेमी 3 का उपयोग किया गया था। अम्ल की सामान्यता क्या है?

2. यदि पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड के 0.3 N घोल का 120 सेमी 3, 0.4 N सल्फ्यूरिक एसिड घोल के 60 सेमी 3 में मिलाया जाए तो कितना और कौन सा पदार्थ अधिक मात्रा में रहेगा?

किसी समाधान के पीएच और विभिन्न प्रकार की सांद्रता निर्धारित करने की समस्याओं का समाधान कार्यप्रणाली मैनुअल में प्रस्तुत किया गया है।

प्रायोगिक भाग

प्रयोगशाला सहायक से अज्ञात सांद्रता के क्षार समाधान के साथ एक फ्लास्क प्राप्त करें। एक स्नातक सिलेंडर का उपयोग करके विश्लेषण किए गए समाधान के 10 मिलीलीटर नमूनों को तीन शंक्वाकार अनुमापन फ्लास्क में मापें। उनमें से प्रत्येक में मिथाइल ऑरेंज इंडिकेटर की 2-3 बूंदें मिलाएं। घोल पीला हो जाएगा (मिथाइल ऑरेंज क्षारीय वातावरण में पीला होता है और अम्लीय वातावरण में नारंगी-लाल होता है)।

कार्य के लिए अनुमापन संस्थापन तैयार करें (चित्र 3) ब्यूरेट को आसुत जल से धोएं, और फिर इसे सटीक रूप से ज्ञात सांद्रता के सल्फ्यूरिक एसिड के घोल से भरें (एच 2 एसओ 4 के समतुल्य की दाढ़ सांद्रता इंगित की गई है)। बोतल) शून्य विभाजन से ऊपर। रबर ट्यूब को कांच की नोक से ऊपर की ओर मोड़ें और रबर को गिलास जैतून से दूर खींचकर, जो ब्यूरेट से बाहर निकलने को कवर करता है, धीरे-धीरे तरल छोड़ें ताकि टिप भरने के बाद उसमें कोई हवा के बुलबुले न बचे। ब्यूरेट से अतिरिक्त एसिड घोल को एक स्थानापन्न गिलास में छोड़ दें, जबकि ब्यूरेट में तरल के निचले मेनिस्कस को शून्य पर सेट किया जाना चाहिए।

क्षार घोल के एक फ्लास्क को श्वेत पत्र की शीट पर ब्यूरेट की नोक के नीचे रखें और सीधे अनुमापन के लिए आगे बढ़ें: एक हाथ से धीरे-धीरे ब्यूरेट से एसिड डालें और दूसरे हाथ से घोल को लगातार हिलाते रहें। क्षैतिज तल में फ्लास्क की गोलाकार गति। अनुमापन के अंत में, एसिड घोल को ब्यूरेट से बूंद-बूंद करके तब तक डालना चाहिए जब तक कि एक बूंद घोल को स्थायी नारंगी रंग में न बदल दे।

अनुमापन के लिए प्रयुक्त एसिड की मात्रा 0.01 मिलीलीटर तक सटीक निर्धारित करें। निचले मेनिस्कस के साथ ब्यूरेट के विभाजनों को गिनें, जबकि आंख मेनिस्कस के स्तर पर होनी चाहिए।

अनुमापन को 2 बार और दोहराएं, हर बार ब्यूरेट के शून्य विभाजन से शुरू करें। अनुमापन परिणामों को तालिका 1 में रिकॉर्ड करें।

सूत्र का उपयोग करके क्षार घोल की सांद्रता की गणना करें:

तालिका नंबर एक

सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के अनुमापन के परिणाम

परिशिष्ट में वर्णित विधि के अनुसार अनुमापन परिणामों का सांख्यिकीय प्रसंस्करण करें। प्रयोगात्मक डेटा के सांख्यिकीय प्रसंस्करण के परिणामों को तालिका 2 में सारांशित करें।

तालिका 2

सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के अनुमापन से प्रयोगात्मक डेटा के सांख्यिकीय प्रसंस्करण के परिणाम। आत्मविश्वास की संभावना α = 0.95.

एन			एस एक्स

विश्लेषण किए गए समाधान में NaOH समतुल्य की दाढ़ सांद्रता को आत्मविश्वास अंतराल के रूप में निर्धारित करने के परिणाम को लिखें।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड घोल का pH = 12 होता है। 100% पृथक्करण पर समाधान में आधार की सांद्रता ... mol/l है।

1) 0.005; 2) 0.01; 3) 0.001; 4) 1·10 -12; 5) 0.05.

2. 0.05 लीटर एसिड घोल को बेअसर करने के लिए, 0.5 एन क्षार घोल के 20 सेमी 3 का उपयोग किया गया था। अम्ल की सामान्यता क्या है?

1) 0.2 एन; 2) 0.5 एन; 3) 1.0 एन; 4) 0.02 एन; 5) 1.25 एन.

3. यदि पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड के 0.2 N घोल का 125 सेमी 3, सल्फ्यूरिक एसिड के 0.3 N घोल के 75 सेमी 3 में मिलाया जाए तो कितना और कौन सा पदार्थ अधिक मात्रा में रहेगा?

1) 0.0025 ग्राम क्षार; 2) 0.0025 ग्राम एसिड; 3) 0.28 ग्राम क्षार; 4) 0.14 ग्राम क्षार; 5) 0.28 ग्राम अम्ल।

4. क्वथनांक में वृद्धि निर्धारित करने पर आधारित विश्लेषण विधि कहलाती है...

1) स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक; 2) पोटेंशियोमेट्रिक; 3) एबुलियोस्कोपिक; 4) रेडियोमेट्रिक; 5) कंडक्टोमेट्रिक।

5. यदि घोल का घनत्व 1.031 ग्राम/सेमी 3 है, तो 114 ग्राम पानी में 36 ग्राम एसिड घोलकर प्राप्त सल्फ्यूरिक एसिड के घोल की प्रतिशत सांद्रता, मोलरता और सामान्यता निर्धारित करें।

1) 31,6 ; 3,77; 7,54 ; 2) 31,6; 0,00377; 0,00377 ;

3) 24,0 ; 2,87; 2,87 ; 4) 24,0 ; 0,00287; 0,00287;

5) 24,0; 2,87; 5,74.

विश्लेषण की अनुमापांक विधि (अनुमापन) वॉल्यूमेट्रिक मात्रात्मक विश्लेषण की अनुमति देती है और रसायन विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। इसका मुख्य लाभ तरीकों और विधियों की विविधता है, जिसकी बदौलत इसका उपयोग विभिन्न प्रकार की विश्लेषणात्मक समस्याओं को हल करने के लिए किया जा सकता है।

विश्लेषण का सिद्धांत

विश्लेषण की अनुमापनीय विधि परीक्षण पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करने वाले ज्ञात सांद्रता (टाइट्रेंट) के घोल की मात्रा को मापने पर आधारित है।

विश्लेषण के लिए, आपको विशेष उपकरण की आवश्यकता होगी, अर्थात् ब्यूरेट - ग्रेजुएशन के साथ एक पतली कांच की ट्यूब। इस ट्यूब का ऊपरी सिरा खुला है, और निचले सिरे पर एक शट-ऑफ वाल्व है। फ़नल का उपयोग करके, कैलिब्रेटेड ब्यूरेट को शून्य चिह्न तक टाइट्रेंट से भर दिया जाता है। परीक्षण पदार्थ में ब्यूरेट से थोड़ी मात्रा में घोल मिलाकर विश्लेषण अनुमापन अंत बिंदु (ईटीपी) तक किया जाता है। अनुमापन के अंतिम बिंदु की पहचान संकेतक के रंग या कुछ भौतिक रासायनिक गुण में परिवर्तन से की जाती है।

अंतिम परिणाम की गणना खर्च किए गए टाइट्रेंट की मात्रा के आधार पर की जाती है और इसे टिटर (टी) में व्यक्त किया जाता है - प्रति 1 मिलीलीटर घोल में पदार्थ का द्रव्यमान (जी/एमएल)।

प्रक्रिया के लिए तर्क

मात्रात्मक विश्लेषण की अनुमापनीय विधि सटीक परिणाम देती है क्योंकि पदार्थ समान मात्रा में एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इसका मतलब यह है कि उनकी मात्रा और मात्रा का उत्पाद एक दूसरे के समान है: सी 1 वी 1 = सी 2 वी 2। इस समीकरण से सी 2 का अज्ञात मान ज्ञात करना आसान है यदि शेष पैरामीटर स्वतंत्र रूप से सेट किए गए हैं (सी 1, वी 2) और विश्लेषण (वी 1) के दौरान स्थापित किए गए हैं।

अनुमापन अंत बिंदु का पता लगाना

चूँकि अनुमापन के अंत की समय पर रिकॉर्डिंग विश्लेषण का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है, इसलिए सही तरीकों का चयन करना आवश्यक है। रंग या फ्लोरोसेंट संकेतकों का उपयोग सबसे सुविधाजनक है, लेकिन वाद्य तरीकों का भी उपयोग किया जा सकता है - पोटेंशियोमेट्री, एम्परोमेट्री, फोटोमेट्री।

सीएफटी का पता लगाने के लिए एक विधि का अंतिम विकल्प निर्धारण की आवश्यक सटीकता और चयनात्मकता, साथ ही इसकी गति और स्वचालन की संभावना पर निर्भर करता है। यह विशेष रूप से धुंधले और रंगीन समाधानों के साथ-साथ आक्रामक वातावरण के लिए सच है।

अनुमापन प्रतिक्रिया आवश्यकताएँ

सही परिणाम देने के लिए विश्लेषण की टाइट्रिमेट्रिक विधि के लिए, आपको उस प्रतिक्रिया का सही ढंग से चयन करने की आवश्यकता है जो इसे रेखांकित करेगी। इसके लिए आवश्यकताएँ इस प्रकार हैं:

• स्टोइकोमेट्री;
• उच्च प्रवाह दर;
• उच्च संतुलन स्थिरांक;
• अनुमापन के प्रायोगिक अंत को रिकॉर्ड करने के लिए एक विश्वसनीय विधि की उपस्थिति।

उपयुक्त प्रतिक्रियाएँ किसी भी प्रकार की हो सकती हैं।

विश्लेषण के प्रकार

अनुमापनीय विश्लेषण विधियों का वर्गीकरण प्रतिक्रिया के प्रकार पर आधारित है। इस विशेषता के आधार पर, निम्नलिखित अनुमापन विधियों को प्रतिष्ठित किया गया है:

• अम्ल क्षार;
• रेडॉक्स;
• कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक;
• अवक्षेपणात्मक

प्रत्येक प्रकार अपने स्वयं के प्रकार की प्रतिक्रिया पर आधारित होता है; विशिष्ट टाइट्रेंट्स का चयन किया जाता है, जिसके आधार पर विश्लेषण में तरीकों के उपसमूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

अम्ल-क्षार अनुमापन

हाइड्रॉक्साइड आयन (H 3 O + + OH - = H 2 O) के साथ हाइड्रोनियम की प्रतिक्रिया का उपयोग करके विश्लेषण की अनुमापनीय विधि को एसिड-बेस कहा जाता है। यदि घोल में कोई ज्ञात पदार्थ एक प्रोटॉन बनाता है, जो एसिड के लिए विशिष्ट है, तो विधि एसिडिमेट्री उपसमूह से संबंधित है। यहां, स्थिर हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल का उपयोग आमतौर पर टाइट्रेंट के रूप में किया जाता है।

यदि टाइट्रेंट हाइड्रॉक्साइड आयन उत्पन्न करता है, तो विधि को क्षारमिति कहा जाता है। उपयोग किए जाने वाले पदार्थ क्षार हैं, जैसे कि NaOH, या कमजोर अम्ल, जैसे Na 2 CO 3 के साथ मजबूत आधार की प्रतिक्रिया से प्राप्त लवण।

इस मामले में, रंगीन संकेतकों का उपयोग किया जाता है। वे कमजोर कार्बनिक यौगिक हैं - अम्ल और क्षार, जिनकी प्रोटोनेटेड और गैर-प्रोटोनेटेड रूपों की संरचना और रंग अलग-अलग होते हैं। अम्ल-क्षार अनुमापन में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले संकेतक एकल-रंग फिनोलफथेलिन (एक स्पष्ट घोल एक क्षारीय घोल में लाल रंग में बदल जाता है) और दो-रंग मिथाइल ऑरेंज (एक लाल पदार्थ एक अम्लीय घोल में पीला हो जाता है) हैं।

उनका व्यापक उपयोग उनके उच्च प्रकाश अवशोषण के कारण होता है, जिसके कारण उनका रंग नग्न आंखों को स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, और उनके विपरीत और संकीर्ण रंग संक्रमण क्षेत्र।

रेडॉक्स अनुमापन

रेडॉक्स टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण ऑक्सीकृत और कम किए गए रूपों की सांद्रता के अनुपात को बदलने के आधार पर मात्रात्मक विश्लेषण की एक विधि है: aOx 1 + bRed 2 = aRed 1 + bOx 2।

विधि को निम्नलिखित उपसमूहों में विभाजित किया गया है:

• परमैंगनेटोमेट्री (टाइट्रेंट - KMnO 4);
• आयोडोमेट्री (I 2);
• डाइक्रोमेटोमेट्री (K 2 Cr 2 O 7);
• ब्रोमेटोमेट्री (KBrO 3);
• आयोडोमेट्री (KIO 3);
• सेरिमेट्री (Ce(SO 4) 2);
• वैनाडाटोमेट्री (एनएच 4 वीओ 3);
• टाइटैनोमेट्री (TiCl 3);
• क्रोमोमेट्री (CrCl 2);
• एस्कॉर्बिनोमेट्री (सी 6 एच 8 ओएच)।

कुछ मामलों में, एक संकेतक की भूमिका एक अभिकर्मक द्वारा निभाई जा सकती है जो प्रतिक्रिया में भाग लेता है और ऑक्सीकृत या कम रूप प्राप्त करने के लिए अपना रंग बदलता है। लेकिन विशिष्ट संकेतकों का भी उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए:

• आयोडीन का निर्धारण करते समय, स्टार्च का उपयोग किया जाता है, जो I 3 - आयनों के साथ एक गहरे नीले रंग का यौगिक बनाता है;
• फेरिक आयरन का अनुमापन करते समय, थायोसाइनेट आयनों का उपयोग किया जाता है, जो चमकीले लाल रंग की धातु के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।

इसके अलावा, विशेष रेडॉक्स संकेतक हैं - कार्बनिक यौगिक जिनके ऑक्सीकृत और कम रूपों में अलग-अलग रंग होते हैं।

कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन

संक्षेप में, विश्लेषण की अनुमापनीय विधि, जिसे कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक कहा जाता है, एक कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए दो पदार्थों की परस्पर क्रिया पर आधारित है: एम + एल = एमएल। यदि पारा लवण का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, Hg(NO 3) 2, तो विधि को मर्क्यूरिमेट्री कहा जाता है, यदि एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (EDTA) को कॉम्प्लेक्सोमेट्री कहा जाता है। विशेष रूप से, बाद वाली विधि का उपयोग करते हुए, पानी का विश्लेषण करने के लिए एक अनुमापनीय विधि का उपयोग किया जाता है, अर्थात् इसकी कठोरता।

कॉम्प्लेक्सोमेट्री में, पारदर्शी धातु संकेतकों का उपयोग किया जाता है जो धातु आयनों के साथ कॉम्प्लेक्स बनाने पर रंग प्राप्त कर लेते हैं। उदाहरण के लिए, EDTA के साथ फेरिक लवण का अनुमापन करते समय, स्पष्ट सल्फोसैलिसिलिक एसिड का उपयोग संकेतक के रूप में किया जाता है। जब यह लोहे के साथ संकुल बनाता है तो यह घोल को लाल कर देता है।

हालाँकि, अक्सर धातु संकेतकों का अपना रंग होता है, जो धातु आयन की सांद्रता के आधार पर बदलता है। पॉलीबेसिक एसिड का उपयोग ऐसे संकेतकों के रूप में किया जाता है, जो धातुओं के साथ काफी स्थिर कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जो विपरीत रंग परिवर्तन के साथ ईडीटीए के संपर्क में आने पर जल्दी नष्ट हो जाते हैं।

वर्षा अनुमापन

विश्लेषण की टाइट्रिमेट्रिक विधि, जो एक ठोस यौगिक के निर्माण के साथ दो पदार्थों की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रिया पर आधारित है जो अवक्षेपित होती है (M + X = MX↓), अवक्षेपण है। इसका सीमित महत्व है, क्योंकि जमाव प्रक्रियाएं आमतौर पर गैर-मात्रात्मक और गैर-स्टोइकोमेट्रिक होती हैं। लेकिन कभी-कभी इसका उपयोग अभी भी किया जाता है और इसके दो उपसमूह हैं। यदि विधि में सिल्वर लवण का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, AgNO 3, तो इसे अर्जेंटोमेट्री कहा जाता है, यदि पारा लवण, Hg 2 (NO 3) 2, तो मर्क्यूरोमेट्री कहा जाता है।

अनुमापन अंत बिंदु का पता लगाने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:

• मोहर की विधि, जिसमें संकेतक क्रोमेट आयन है, जो चांदी के साथ ईंट-लाल अवक्षेप बनाता है;
• वोल्हार्ड की विधि, फेरिक आयरन की उपस्थिति में पोटेशियम थायोसाइनेट के साथ सिल्वर आयनों के घोल के अनुमापन पर आधारित है, जो अम्लीय वातावरण में टाइट्रेंट के साथ एक लाल कॉम्प्लेक्स बनाता है;
• फ़ाइनेस विधि, जिसमें सोखना संकेतकों के साथ अनुमापन शामिल है;
• गे-लुसाक विधि, जिसमें सीटीटी समाधान की सफाई या मैलापन द्वारा निर्धारित किया जाता है।

बाद वाली विधि का उपयोग हाल ही में शायद ही किया गया हो।

अनुमापन विधियाँ

अनुमापन को न केवल अंतर्निहित प्रतिक्रिया के आधार पर, बल्कि निष्पादन की विधि के आधार पर भी वर्गीकृत किया जाता है। इस सुविधा के आधार पर, निम्नलिखित प्रकारों को प्रतिष्ठित किया गया है:

• प्रत्यक्ष;
• रिवर्स;
• प्रतिस्थापक का अनुमापन.

पहला मामला केवल आदर्श प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत उपयोग किया जाता है। टाइट्रेंट को निर्धारित किए जा रहे पदार्थ में सीधे जोड़ा जाता है। इस प्रकार, मैग्नीशियम, कैल्शियम, तांबा, लोहा और लगभग 25 अन्य धातुएँ EDTA का उपयोग करके निर्धारित की जाती हैं। लेकिन अन्य मामलों में, अक्सर अधिक जटिल तरीकों का उपयोग किया जाता है।

पिछला अनुमापन

आदर्श प्रतिक्रिया का पता लगाना हमेशा संभव नहीं होता है। अक्सर, यह धीरे-धीरे आगे बढ़ता है, या अनुमापन के अंतिम बिंदु को ठीक करने के लिए एक विधि ढूंढना मुश्किल होता है, या उत्पादों के बीच अस्थिर यौगिक बनते हैं, जिसके कारण विश्लेषण आंशिक रूप से खो जाता है। पश्च अनुमापन विधि का उपयोग करके इन नुकसानों को दूर किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ में बड़ी मात्रा में टाइट्रेंट मिलाया जाता है ताकि प्रतिक्रिया पूरी हो सके, और फिर यह निर्धारित किया जाता है कि समाधान का कितना हिस्सा प्रतिक्रिया रहित रह गया है। ऐसा करने के लिए, पहली प्रतिक्रिया (टी 1) से शेष टाइट्रेंट को दूसरे समाधान (टी 2) के साथ अनुमापन किया जाता है, और इसकी मात्रा दो प्रतिक्रियाओं में मात्रा और सांद्रता के उत्पादों में अंतर से निर्धारित होती है: सी टी 1 वी टी 1 -सी टी 2 वी टी 2.

विश्लेषण की व्युत्क्रम अनुमापक विधि का उपयोग मैंगनीज डाइऑक्साइड के निर्धारण को रेखांकित करता है। फेरस सल्फेट के साथ इसकी प्रतिक्रिया बहुत धीमी गति से होती है, इसलिए नमक अधिक मात्रा में लिया जाता है और गर्म करने से प्रतिक्रिया तेज हो जाती है। लौह आयन की अप्रतिक्रियाशील मात्रा को पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ अनुमापन किया जाता है।

प्रतिस्थापक का अनुमापन

स्थानापन्न अनुमापन का उपयोग गैर-स्टोइकोमेट्रिक या धीमी प्रतिक्रियाओं के मामले में किया जाता है। इसका सार यह है कि निर्धारित किए जा रहे पदार्थ के लिए एक सहायक यौगिक के साथ एक स्टोइकोमेट्रिक प्रतिक्रिया का चयन किया जाता है, जिसके बाद प्रतिक्रिया उत्पाद को अनुमापन के अधीन किया जाता है।

डाइक्रोमेट का निर्धारण करते समय ठीक यही किया जाता है। इसमें पोटेशियम आयोडाइड मिलाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप निर्धारित पदार्थ के बराबर आयोडीन की मात्रा निकलती है, जिसे बाद में सोडियम थायोसल्फेट के साथ अनुमापित किया जाता है।

इस प्रकार, अनुमापनीय विश्लेषण पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला की मात्रात्मक सामग्री को निर्धारित करना संभव बनाता है। उनके गुणों और प्रतिक्रियाओं की विशेषताओं को जानकर, आप इष्टतम विधि और अनुमापन विधि चुन सकते हैं जो उच्च स्तर की सटीकता के साथ परिणाम देगी।

परिचय

प्रयोगशाला कार्यशाला सैद्धांतिक पाठ्यक्रम "विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान और भौतिक रासायनिक विश्लेषण" का अध्ययन करने के बाद की जाती है और अर्जित ज्ञान को समेकित और गहरा करने का कार्य करती है।

मात्रात्मक विश्लेषण का कार्य विश्लेषण की गई वस्तु में तत्वों (आयनों), रेडिकल्स, कार्यात्मक समूहों, यौगिकों या चरणों की मात्रा (सामग्री) निर्धारित करना है। यह पाठ्यक्रम अनुमापनीय (वॉल्यूमेट्रिक) विश्लेषण की बुनियादी विधियों, अनुमापन विधियों और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोगों को शामिल करता है।

प्रयोगशाला का काम शुरू करने से पहले, छात्र सुरक्षा निर्देशों से गुजरते हैं। प्रत्येक कार्य को पूरा करने से पहले, छात्र को शिक्षक द्वारा निर्दिष्ट अनुभागों के साथ-साथ विश्लेषण पद्धति पर एक वार्तालाप पास करना होगा। ऐसा करने के लिए आपको चाहिए:

1) पाठ्यक्रम के प्रासंगिक अनुभाग को दोहराएं;

2) कार्य पद्धति से विस्तार से परिचित हों;

3) रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण तैयार करें जो किए जा रहे रासायनिक विश्लेषण का आधार बनें;

4) सुरक्षा की दृष्टि से विश्लेषण की विशेषताओं का अध्ययन करें।

अपने काम के परिणामों के आधार पर, छात्र एक रिपोर्ट तैयार करते हैं, जिसमें यह दर्शाया जाना चाहिए:

· नौकरी का नाम;

· उद्देश्य;

· विधि की सैद्धांतिक नींव: विधि का सार, मूल समीकरण, अनुमापन वक्रों की गणना और निर्माण, संकेतक का विकल्प;

· कार्य के दौरान प्रयुक्त अभिकर्मक और उपकरण;

· विश्लेषण तकनीक:

प्राथमिक मानकों की तैयारी;

कार्यशील समाधान की तैयारी और मानकीकरण;

समाधान में परीक्षण पदार्थ की सामग्री का निर्धारण;

· प्रयोगात्मक डेटा;

· विश्लेषण परिणामों का सांख्यिकीय प्रसंस्करण;

· निष्कर्ष.

अनुमापनीय विश्लेषण विधियाँ

विश्लेषण की अनुमापनीय विधिनिर्धारित किए जा रहे पदार्थ के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया पर खर्च किए गए सटीक ज्ञात एकाग्रता (टाइट्रेंट) के अभिकर्मक की मात्रा को मापने पर आधारित है।

निर्धारण प्रक्रिया (अनुमापन) में एक ब्यूरेट से अज्ञात सांद्रण के साथ विश्लेषक के घोल की सटीक ज्ञात मात्रा में बूंद-बूंद करके एक टाइट्रेंट जोड़ना शामिल होता है जब तक कि समतुल्य बिंदु तक नहीं पहुंच जाता।

कहाँ एक्स- निर्धारित किया जाने वाला पदार्थ; आर– अनुमापक, पी- प्रतिक्रिया उत्पाद.

तुल्यता बिंदु (अर्थात्)- यह समाधान की सैद्धांतिक स्थिति है जो समतुल्य मात्रा में टाइट्रेंट जोड़ने के समय होती है आरविश्लेषक को एक्स. व्यवहार में, टाइट्रेंट को विश्लेषण में तब तक जोड़ा जाता है जब तक कि यह अनुमापन के अंतिम बिंदु (ई.टी.टी.) तक नहीं पहुंच जाता है, जिसे तुल्यता बिंदु के दृश्य संकेत में उस क्षण के रूप में समझा जाता है जब समाधान में जोड़े गए संकेतक का रंग बदल जाता है। दृश्य संकेत के अलावा, तुल्यता बिंदु को वाद्य साधनों द्वारा पंजीकृत किया जा सकता है। इस मामले में, अनुमापन का अंतिम बिंदु (अनुमापन का अंतिम बिंदु) को अनुमापन प्रक्रिया (वर्तमान ताकत, क्षमता, विद्युत चालकता, आदि) के दौरान मापी गई भौतिक मात्रा में तेज बदलाव के क्षण के रूप में समझा जाता है।

विश्लेषण की अनुमापनीय विधि निम्नलिखित प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करती है: उदासीनीकरण प्रतिक्रियाएँ, ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएँ, अवक्षेपण प्रतिक्रियाएँ और जटिल प्रतिक्रियाएँ।

प्रयुक्त रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रकार के आधार पर, निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जाता है: अनुमापांक विश्लेषण विधियाँ:

- अम्ल-क्षार अनुमापन;

– अवक्षेपण अनुमापन;

- कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन या कॉम्प्लेक्सोमेट्री;

- रेडॉक्स अनुमापन या रेडॉक्सिमेट्री।

विश्लेषण की अनुमापनीय विधि में उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए निम्नलिखित की आवश्यकता होती है: आवश्यकताएं:

· प्रतिक्रिया बिना किसी प्रतिकूल प्रतिक्रिया के स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में आगे बढ़नी चाहिए;

· प्रतिक्रिया लगभग अपरिवर्तनीय रूप से आगे बढ़नी चाहिए (≥ 99.9%), प्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक K p >10 6, परिणामी अवक्षेपों में घुलनशीलता होनी चाहिए एस < 10 -5 моль/дм 3 , а образующиеся комплексы – К уст > 10 -6 ;

· प्रतिक्रिया पर्याप्त तेज़ गति से आगे बढ़नी चाहिए;

प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर होनी चाहिए;

· समतुल्यता बिंदु को किसी तरह स्पष्ट और विश्वसनीय रूप से तय किया जाना चाहिए।

अनुमापन विधियाँ

किसी भी अनुमापनीय विश्लेषण विधि में, कई अनुमापन विधियाँ होती हैं। अंतर करना अग्र अनुमापन, पश्च अनुमापन और विस्थापन अनुमापन .

प्रत्यक्ष अनुमापन- समतुल्य बिंदु तक पहुंचने तक टाइट्रेंट को विश्लेषक के समाधान में बूंद-बूंद करके जोड़ा जाता है।

अनुमापन योजना: एक्स + आर = पी.

प्रत्यक्ष अनुमापन के लिए समकक्षों का नियम:

सी (1/ जेड) एक्स वी एक्स = सी (1/ जेड) आर वी आर। (2)

परीक्षण समाधान में निहित विश्लेषण की मात्रा (द्रव्यमान) की गणना समकक्षों के नियम (प्रत्यक्ष अनुमापन के लिए) का उपयोग करके की जाती है।

एमएक्स = सी (1/जेड)आर वी आर एम (1/जेड) एक्स٠10 -3 , (3)

कहाँ सी (1/ जेड) आर- टाइट्रेंट समकक्ष की मोलर सांद्रता, मोल/डीएम 3;

वी आर- टाइट्रेंट वॉल्यूम, सेमी3;

एम ( 1/ जेड) एक्स- निर्धारित किए जा रहे पदार्थ के समतुल्य का दाढ़ द्रव्यमान;

सी (1/ जेड) एक्स- विश्लेषण के समतुल्य की दाढ़ सांद्रता, मोल/डीएम 3;

वी एक्स- निर्धारित किए जा रहे पदार्थ का आयतन, सेमी3।

पिछला अनुमापन- दो टाइट्रेंट्स का उपयोग किया जाता है। सर्वप्रथम
पहले टाइट्रेंट की सटीक मात्रा को विश्लेषण किए जा रहे समाधान में जोड़ा जाता है ( आर 1), अधिक मात्रा में लिया गया। अप्रतिक्रियाशील टाइट्रेंट R1 के शेष को दूसरे टाइट्रेंट के साथ शीर्षक दिया गया है ( आर 2). अनुमापक मात्रा आर 1, खर्च किया
विश्लेषक के साथ बातचीत के लिए ( एक्स) टाइट्रेंट की अतिरिक्त मात्रा के बीच के अंतर से निर्धारित होता है आर 1 (वि 1) और टाइट्रेंट वॉल्यूम आर 2 (वि 2) शेष अनुमापन के अनुमापन पर खर्च किया गया आर 1.

अनुमापन योजना: एक्स + आर 1निश्चित आधिक्य = पी 1 (आर 1शेष)।

आर 1शेष + आर 2 = पी2.

पश्च अनुमापन का उपयोग करते समय, समकक्षों का नियम इस प्रकार लिखा जाता है:

पश्च अनुमापन के मामले में विश्लेषक के द्रव्यमान की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

रिवर्स अनुमापन विधि का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया के लिए उपयुक्त संकेतक का चयन करना असंभव है या यह गतिज कठिनाइयों (रासायनिक प्रतिक्रिया की कम दर) के साथ आगे बढ़ता है।

प्रतिस्थापन द्वारा अनुमापन (अप्रत्यक्ष अनुमापन)- ऐसे मामलों में उपयोग किया जाता है जहां विश्लेषण का प्रत्यक्ष या उल्टा अनुमापन असंभव या कठिन है, या जब कोई उपयुक्त संकेतक उपलब्ध नहीं है।

विश्लेषक को एक्सकुछ अभिकर्मक जोड़ें एअधिक मात्रा में, जिसके साथ संपर्क करने पर पदार्थ की समतुल्य मात्रा निकलती है आर. फिर प्रतिक्रिया उत्पाद आरउपयुक्त अनुमापक से अनुमापन करें आर.

अनुमापन योजना: एक्स + एअधिकता = पी1.

पी 1 + आर = पी2.

प्रतिस्थापन द्वारा अनुमापन के लिए समकक्षों का नियम इस प्रकार लिखा गया है:

चूँकि विश्लेषक के समकक्षों की संख्या है एक्सऔर प्रतिक्रिया उत्पाद आरसमान हैं, अप्रत्यक्ष अनुमापन के मामले में विश्लेषक के द्रव्यमान की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

एम एक्स = सी (1/जेड) आर वी आर एम (1/जेड) एक्स٠10 -3 . (7)

अभिकर्मकों

1. स्यूसिनिक एसिड एच 2 सी 4 एच 4 ओ 4 (अभिकर्मक ग्रेड) - प्राथमिक मानक।

2. दाढ़ सांद्रता के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH घोल
~2.5 मोल/डीएम 3

3. एच 2 ओ आसुत।

उपकरणछात्र स्वयं वर्णन करते हैं।

कार्य प्रगति पर:

1. स्यूसिनिक एसिड HOOCCH 2 CH 2 COOH के प्राथमिक मानक की तैयारी।

स्यूसिनिक एसिड 200.00 सेमी 3 की मात्रा में समतुल्य दाढ़ सांद्रता के साथ तैयार किया जाता है मोल/डीएम 3.

जी/मोल.

प्रतिक्रिया समीकरण:

एक नमूना लेना (वजन):

अड़चन वजन

तौला मात्रात्मकएक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित ( सेमी 3), 50 - 70 सेमी 3 आसुत जल डालें, तब तक हिलाएं जब तक कि स्यूसिनिक एसिड पूरी तरह से घुल न जाए, आसुत जल के साथ निशान को समायोजित करें
और अच्छी तरह मिला लें.

भरोसा करना
सूत्र के अनुसार

अभिकर्मकों

1. सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3 (अभिकर्मक ग्रेड) - प्राथमिक मानक।

2. एच 2 ओ आसुत।

3. हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल सांद्रता 1:1 (r=1.095 g/cm3)।

4. अम्ल-क्षार सूचक (अनुमापन वक्र के अनुसार चयनित)।

5. मिश्रित सूचक- मिथाइल ऑरेंज एवं मिथाइलीन ब्लू।

कार्य प्रगति पर:

1. प्राथमिक मानक सोडियम कार्बोनेट (Na 2 CO 3) की तैयारी।

एक सोडियम कार्बोनेट घोल 200.00 सेमी 3 की मात्रा के साथ समतुल्य मोलर सांद्रता के साथ तैयार किया जाता है मोल/डीएम 3.

नमूना द्रव्यमान की गणना, जी: (द्रव्यमान को चौथे दशमलव स्थान तक सटीक लिया जाता है)।

प्रतिक्रिया समीकरण:

1) Na 2 CO 3 + HCl = NaHCO 3 + NaCl

2) NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2

_____________________________________

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2

एच 2 सीओ 3 - कमजोर एसिड (के ए 1= 10 -6.35, के ए2 = 10 -10,32).

एक नमूना लेना (वजन):

वॉच ग्लास का वजन (ग्लास)

वजन के साथ वॉच ग्लास (ग्लास) का वजन

अड़चन वजन

तौला मात्रात्मकएक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित ( सेमी 3), 50 - 70 सेमी 3 आसुत जल डालें, तब तक मिलाएं जब तक सोडियम कार्बोनेट पूरी तरह से घुल न जाए, आसुत जल के साथ निशान को समायोजित करें
और अच्छी तरह मिला लें.

प्राथमिक मानक की वास्तविक एकाग्रताभरोसा करना
सूत्र के अनुसार

2. टाइट्रेंट की तैयारी और मानकीकरण (एचसीएल समाधान)

हाइड्रोक्लोरिक एसिड का एक घोल लगभग 500 सेमी3 की मात्रा के साथ तैयार किया जाता है
लगभग 0.05÷0.06 mol/dm 3 के समतुल्य दाढ़ सांद्रता के साथ)

टाइट्रेंट - 0.05 mol/dm 3 की अनुमानित सांद्रता वाला हाइड्रोक्लोरिक एसिड का एक घोल हाइड्रोक्लोरिक एसिड 1:1 (r = 1.095 g/cm 3) से पतला करके तैयार किया जाता है।

समाधान का मानकीकरणएचसीएल को प्राथमिक मानक Na 2 CO 3 के अनुसार पिपेटिंग विधि का उपयोग करके प्रत्यक्ष अनुमापन द्वारा किया जाता है।

संकेतक का चयन हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ सोडियम कार्बोनेट के अनुमापन वक्र के अनुसार किया जाता है (चित्र 4)।

चावल। 4. 100.00 सेमी 3 Na 2 CO 3 घोल का अनुमापन वक्र साथ= 0.1000 mol/dm 3 एचसीएल घोल सी 1/ जेड= 0.1000 मोल/डीएम 3

दूसरे तुल्यता बिंदु पर अनुमापन करते समय, संकेतक मिथाइल ऑरेंज, 0.1% जलीय घोल (पीटी = 4.0) का उपयोग करें। रंग का पीले से नारंगी (चाय गुलाब का रंग) में बदलना। संक्रमण अंतराल
(पीएच = 3.1 – 4.4).

योजना 3. एचसीएल समाधान का मानकीकरण

250 सेमी 3 की क्षमता वाले शंक्वाकार अनुमापन फ्लास्क में एक मानक Na 2 CO 3 घोल (पिपेट के साथ) का 25.00 सेमी 3 एलिकोट रखें, मिथाइल ऑरेंज की 2-3 बूंदें डालें, पानी के साथ 50-75 सेमी 3 तक पतला करें। और टाइट्रेंट की एक बूंद के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल से तब तक अनुमापन करें जब तक कि रंग पीले से "चाय गुलाब" रंग में न बदल जाए। अनुमापन एक "गवाह" (एक संकेतक के साथ Na 2 CO 3 का स्टॉक समाधान) की उपस्थिति में किया जाता है। अनुमापन परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं। 4. हाइड्रोक्लोरिक एसिड की सांद्रता समकक्षों के नियम के अनुसार निर्धारित की जाती है:।

तालिका 4

हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के मानकीकरण के परिणाम

कार्य

1. अम्ल-क्षार अभिक्रियाओं में समतुल्य की अवधारणा तैयार करें। निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में सोडा और फॉस्फोरिक एसिड के समकक्षों की गणना करें:

Na 2 CO 3 + HCl = NaHCO 3 + NaCl

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

H 3 PO 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + H 2 O

H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O

2. हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, सोडियम कार्बोनेट, पोटेशियम बाइकार्बोनेट के बीच प्रतिक्रिया समीकरण लिखें और इन पदार्थों के समतुल्य द्रव्यमान की गणना करें।

3. 0.1 mol/dm 3 के बराबर मोलर सांद्रण वाले हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 100.00 सेमी 3 के लिए 0.1 mol/dm 3 के बराबर मोलर सांद्रण वाले सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ एक अनुमापन वक्र बनाएं। संभावित संकेतक चुनें

4. 100.00 सेमी 3 ऐक्रेलिक एसिड (CH 2 =CHCOOH, pK) के लिए एक अनुमापन वक्र आलेखित करें ए= 4.26) मोलर सांद्रण समतुल्य के साथ
0.1 mol/dm 3 सोडियम हाइड्रॉक्साइड मोलर सांद्रण समतुल्य के साथ
0.1 मोल/डीएम3. अनुमापन के दौरान विलयन की संरचना कैसे बदलती है? संभावित संकेतकों का चयन करें और अनुमापन की संकेतक त्रुटि की गणना करें।

5. हाइड्राज़ीन (एन 2 एच 4 + एच 2 ओ, पीके) के लिए एक अनुमापन वक्र प्लॉट करें बी= 6,03)
0.1 mol/dm 3 हाइड्रोक्लोरिक एसिड के बराबर मोलर सांद्रता के साथ
0.1 mol/dm 3 के समतुल्य दाढ़ सांद्रता के साथ। क्या समानताएं हैं
और क्षार के साथ कमजोर अम्ल के अनुमापन वक्र की तुलना में पीएच गणना और अनुमापन वक्र में अंतर? संभावित संकेतक चुनें
और सूचक अनुमापन त्रुटि की गणना करें।

6. गतिविधि गुणांक और सक्रिय आयन सांद्रता की गणना करें
एल्यूमीनियम सल्फेट के 0.001 एम घोल में, 0.05 एम सोडियम कार्बोनेट, 0.1 एम पोटेशियम क्लोराइड।

7. मिथाइलमाइन के 0.20 एम समाधान के पीएच की गणना करें यदि जलीय घोल में इसका आयनीकरण समीकरण द्वारा वर्णित है

बी + एच 2 ओ = बीएच + + ओएच - , के बी= 4.6 ×10 - 3, जहाँ B आधार है।

8. यदि 1.99 × 10 - 2 एम समाधान में पीएच = 4.5 है तो हाइपोक्लोरस एसिड एचओसीएल के पृथक्करण स्थिरांक की गणना करें।

9. 6.1 g/mol ग्लाइकोलिक एसिड (CH2 (OH)COOH, K) वाले घोल के pH की गणना करें ए= 1.5 × 10 - 4).

10. 0.015 एम हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के 40 मिलीलीटर को मिलाकर प्राप्त समाधान के पीएच की गणना करें:

क) 40 मिली पानी;

बी) 0.02 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 20 मिलीलीटर;

ग) 0.02 एम बेरियम हाइड्रॉक्साइड घोल का 20 मिली;

घ) हाइपोक्लोरस एसिड, K के 0.01 M घोल का 40 मिली ए=5.0 × 10 - 8.

11. एसिटिक एसिड के घोल में एसीटेट आयन की सांद्रता की गणना करें
0.1% के द्रव्यमान अंश के साथ।

12. 0.1% के द्रव्यमान अंश वाले अमोनिया घोल में अमोनियम आयन की सांद्रता की गणना करें।

13. 0.5000 एम घोल का 250.00 मिलीलीटर तैयार करने के लिए आवश्यक सोडियम कार्बोनेट के नमूने के द्रव्यमान की गणना करें।

14. 11 मोल/लीटर के बराबर दाढ़ सांद्रता वाले हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल की मात्रा और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 0.5 एम घोल के 500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए लगने वाले पानी की मात्रा की गणना करें।

15. हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 0.3% घोल के 300 मिलीलीटर में 0.15 ग्राम धात्विक मैग्नीशियम घोला गया। परिणामी घोल में हाइड्रोजन, मैग्नीशियम और क्लोरीन आयनों की दाढ़ सांद्रता की गणना करें।

16. जब 25.00 मिली सल्फ्यूरिक एसिड घोल को बेरियम क्लोराइड घोल में मिलाया जाता है, तो 0.2917 ग्राम बेरियम सल्फेट प्राप्त होता है। सल्फ्यूरिक एसिड समाधान का अनुमापांक निर्धारित करें।

17. प्रतिक्रिया करने वाले कैल्शियम कार्बोनेट के द्रव्यमान की गणना करें
80.5 mmol हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ।

18. कितने ग्राम मोनोसोडियम फॉस्फेट मिलाना चाहिए?
पीएच = 7 के साथ एक समाधान प्राप्त करने के लिए 0.15 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 25.0 मिलीलीटर तक? फॉस्फोरिक एसिड पीके के लिए ए 1= 2.15; पी ए2= 7.21; पी ए3= 12,36.

19. फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड के 1.0000 ग्राम को टाइट्रेट करने के लिए, पानी से अच्छी तरह से पतला करके, 0.4982 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 43.70 मिलीलीटर का उपभोग किया जाता है। फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड को निर्जल सल्फ्यूरिक एसिड में घुले सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड के रूप में जाना जाता है। फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

20. ब्यूरेट का उपयोग करके आयतन मापने में पूर्ण त्रुटि 0.05 मिली है। 1 में आयतन मापने की सापेक्ष त्रुटि की गणना करें; 10 एवं 20 मि.ली.

21. 500.00 ml की क्षमता वाले वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में एक घोल तैयार किया जाता है
2.5000 ग्राम सोडियम कार्बोनेट के नमूने से। गणना करें:

ए) समाधान की दाढ़ एकाग्रता;

बी) समतुल्य की दाढ़ सांद्रता (½ Na 2 CO 3);

ग) समाधान अनुमापांक;

डी) हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लिए टिटर।

22. घनत्व के साथ 10% सोडियम कार्बोनेट घोल का आयतन कितना है?
तैयारी के लिए 1.105 ग्राम/सेमी 3 लेने की आवश्यकता है:

ए) टीएनए 2 सीओ 3 = 0.005000 ग्राम/सेमी 3 के अनुमापांक के साथ 1 लीटर घोल;

ख) TNa 2 CO 3 /HCl = 0.003000 g/cm 3 के साथ 1 लीटर घोल?

23. 0.2 एम घोल का 1500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए 38.32% के द्रव्यमान अंश और 1.19 ग्राम/सेमी3 के घनत्व के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड की कितनी मात्रा ली जानी चाहिए?

24. 0.2 एम घोल तैयार करने के लिए 0.25 एम एचसीएल के 1.2 लीटर में कितनी मात्रा में पानी मिलाया जाना चाहिए?

25. 3% सोडियम कार्बोनेट और 7% उदासीन अशुद्धियों वाले 100 ग्राम तकनीकी सोडियम हाइड्रॉक्साइड से 1 लीटर घोल तैयार किया गया। परिणामी क्षारीय घोल की दाढ़ सांद्रता और हाइड्रोक्लोरिक एसिड अनुमापांक की गणना करें, यह मानते हुए कि सोडियम कार्बोनेट को कार्बोनिक एसिड में अनुमापित किया गया है।

26. एक नमूना है जिसमें NaOH, Na 2 CO 3, NaHCO 3 या इन यौगिकों का मिश्रण हो सकता है जिसका वजन 0.2800 ग्राम है। नमूना पानी में घुला हुआ था।
फिनोलफथेलिन की उपस्थिति में परिणामी घोल का अनुमापन करने के लिए, 5.15 मिली की खपत होती है, और मिथाइल ऑरेंज की उपस्थिति में - 0.1520 mol/l के बराबर मोलर सांद्रता के साथ 21.45 मिली हाइड्रोक्लोरिक एसिड की खपत होती है। नमूने की संरचना और नमूने में घटकों के द्रव्यमान अंशों का निर्धारण करें।

27. 0.1000 एम अमोनिया घोल के 100.00 सेमी 3 के लिए 0.1000 एम हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल के साथ एक अनुमापन वक्र का निर्माण करें, संकेतक की पसंद को उचित ठहराएं।

28. 0.1000 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान (पीके) के साथ 100.00 सेमी 3 0.1000 एम मैलोनिक एसिड समाधान (एचओओसीएच 2 सीओओएच) के अनुमापन के प्रारंभ और अंत के समतुल्य बिंदु के पीएच की गणना करें एक 1=1.38; आर एक 2=5,68).

29. 0.05123 mol/dm 3 के समतुल्य दाढ़ सांद्रता के साथ 25.00 सेमी 3 सोडियम कार्बोनेट घोल के अनुमापन के लिए 32.10 सेमी 3 हाइड्रोक्लोरिक एसिड की आवश्यकता होती है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड समकक्ष की मोलर सांद्रता की गणना करें।

30. 0.1 एम अमोनियम क्लोराइड घोल में कितने मिलीलीटर मिलाये जाने चाहिए
एक बफर घोल बनाने के लिए 0.1 एम अमोनिया घोल के 50.00 मिलीलीटर तक
pH=9.3 के साथ.

31. सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड के मिश्रण को 250.00 सेमी 3 वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया गया था। अनुमापन के लिए, प्रत्येक 20.00 सेमी 3 के दो नमूने लिए गए, एक को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल के साथ समतुल्य दाढ़ सांद्रता के साथ अनुमापन किया गया।
0.09940 mol/dm 3 मिथाइल ऑरेंज इंडिकेटर के साथ, और दूसरा फिनोलफथेलिन के साथ। पहले मामले में सोडियम हाइड्रॉक्साइड की खपत 20.50 सेमी 3 थी, और दूसरे मामले में 36.85 सेमी 3 थी। मिश्रण में सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड का द्रव्यमान निर्धारित करें।

कॉम्प्लेक्सोमेट्री में

तुल्यता बिंदु तक =( सीएम वीएम - सी EDTA वीईडीटीए)/( वीएम+ वीईडीटीए). (21)

तुल्यता बिंदु पर = . (22)

तुल्यता बिंदु के बाद = . (23)

चित्र में. चित्र 9 विभिन्न पीएच मानों के साथ बफर समाधानों में कैल्शियम आयन के अनुमापन वक्र को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि Ca 2+ का अनुमापन केवल pH ³ 8 पर ही संभव है।

अभिकर्मकों

2. एच 2 ओ आसुत।

3. दाढ़ सांद्रता के साथ Mg(II) का मानक समाधान
0.0250 मोल/डीएम3.

4. pH = 9.5 के साथ अमोनिया बफर।

5. 5% द्रव्यमान अंश के साथ पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड KOH का घोल।

6. एरीओक्रोम ब्लैक टी, सूचक मिश्रण।

7. काल्कोन, सूचक मिश्रण।

विधि की सैद्धांतिक नींव:

यह विधि एथिलीनडायमिनेटेट्राएसिटिक एसिड (Na 2 H 2 Y 2 या Na-EDTA) के डिसोडियम नमक के साथ Ca 2+ और Mg 2+ आयनों की परस्पर क्रिया पर आधारित है, जिसमें दाढ़ अनुपात M:L=1 में स्थिर परिसरों का निर्माण होता है। :1 एक निश्चित पीएच रेंज में।

Ca 2+ और Mg 2+ का निर्धारण करते समय समतुल्य बिंदु को ठीक करने के लिए, कैल्कोन और एरियोक्रोम ब्लैक टी का उपयोग किया जाता है।

Ca 2+ का निर्धारण pH ≈ 12 पर किया जाता है, जबकि Mg 2+ का निर्धारण किया जाता है
मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड के अवक्षेप के रूप में घोल में और EDTA के साथ अनुमापन नहीं किया जाता है।

एमजी 2+ + 2ओएच - = एमजी(ओएच) 2 ↓

सीए 2+ + वाई 4- « सीएवाई 2-

पीएच ≈ 10 (अमोनिया बफर समाधान) पर, एमजी 2+ और सीए 2+ हैं
आयनों के रूप में घोल में और EDTA मिलाने पर एक साथ अनुमापन किया जाता है।

Ca 2+ + HY 3- « CaY 2- + H +

Mg 2+ + HY 3- « MgY 2- +H +

एमजी 2+ के अनुमापन पर खर्च किए गए ईडीटीए की मात्रा निर्धारित करने के लिए,
pH ≈ 10 पर मिश्रण के अनुमापन के लिए उपयोग की गई कुल मात्रा से, pH ≈ 12 पर Ca 2+ के अनुमापन के लिए उपयोग की गई मात्रा घटाएँ।

pH ≈ 12 बनाने के लिए, 5% KOH घोल का उपयोग करें
पीएच ≈ 10 अमोनिया बफर समाधान (एनएच 3 × एच 2 ओ + एनएच 4 सीएल) का उपयोग करें।

कार्य प्रगति पर:

1. टाइट्रेंट का मानकीकरण - EDTA समाधान (Na 2 H 2 Y)

एक EDTA समाधान 0.025 M की अनुमानित सांद्रता के साथ तैयार किया जाता है
≈ 0.05 एम घोल से, इसे आसुत जल से 2 बार पतला करें। EDTA को मानकीकृत करने के लिए, MgSO4 के मानक समाधान का उपयोग करें
0.02500 mol/dm3 की सांद्रता के साथ।

योजना 5. टाइट्रेंट का मानकीकरण - ईडीटीए समाधान

250 सेमी 3 की क्षमता वाले शंक्वाकार अनुमापन फ्लास्क में, 0.02500 mol/dm 3 की सांद्रता वाले मानक MgSO 4 घोल के 20.00 सेमी 3 रखें, आसुत जल के ~ 70 सेमी 3, अमोनिया बफर समाधान के ~ 10 सेमी 3 डालें। पीएच ~ 9.5 - 10 के साथ और संकेतक एरियोक्रोम ब्लैक टी लगभग 0.05 ग्राम जोड़ें
(स्पैटुला की नोक पर)। इस स्थिति में, घोल वाइन-लाल हो जाता है। फ्लास्क में घोल को धीरे-धीरे EDTA घोल से तब तक अनुमापित किया जाता है जब तक कि रंग वाइन लाल से हरे रंग में न बदल जाए। अनुमापन परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं। 6. EDTA की सांद्रता समकक्षों के नियम के अनुसार निर्धारित की जाती है: .

तालिका 6

EDTA समाधान के मानकीकरण के परिणाम

2. Ca 2+ सामग्री का निर्धारण

pH=10 और pH=12 पर EDTA समाधान के साथ Ca 2+ के लिए अनुमापन वक्र स्वतंत्र रूप से निर्मित किए जाते हैं।

समस्या के समाधान को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में आसुत जल के साथ निशान पर लाया जाता है और अच्छी तरह मिलाया जाता है।

योजना 6. समाधान में Ca 2+ सामग्री का निर्धारण

कैल्शियम और मैग्नीशियम युक्त परीक्षण समाधान 25.00 सेमी 3 का एक विभाज्य 250 सेमी 3 की क्षमता वाले शंक्वाकार अनुमापन फ्लास्क में रखा जाता है, ~ 60 सेमी 3 पानी, 5% KOH समाधान के ~ 10 सेमी 3 जोड़े जाते हैं। Mg(OH) 2 ↓ का एक अनाकार अवक्षेप बनने के बाद, लगभग 0.05 ग्राम का एक कैल्कोन संकेतक घोल में मिलाया जाता है (एक स्पैटुला की नोक पर) और धीरे-धीरे EDTA घोल के साथ अनुमापन किया जाता है जब तक कि रंग गुलाबी से हल्के नीले रंग में न बदल जाए। . अनुमापन परिणाम ( वी 1) तालिका 7 में दर्ज हैं।

तालिका 7

अनुभव नं.		EDTA का आयतन, सेमी 3	समाधान में सीए 2+ सामग्री, जी
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00

3. एमजी 2+ सामग्री का निर्धारण

pH=10 पर EDTA समाधान के साथ Mg 2+ का अनुमापन वक्र स्वतंत्र रूप से बनाया गया है।

योजना 7. समाधान में एमजी 2+ सामग्री का निर्धारण

कैल्शियम और मैग्नीशियम युक्त परीक्षण समाधान के 25.00 सेमी 3 का एक विभाज्य 250 सेमी 3, ~ 60 सेमी 3 आसुत जल, ~ 10 सेमी 3 अमोनिया बफर समाधान पीएच ~ 9.5- की क्षमता के साथ एक शंक्वाकार अनुमापन फ्लास्क में रखा जाता है। 10 जोड़े जाते हैं, और एक संकेतक एरियोक्रोम ब्लैक टी लगभग 0.05 ग्राम जोड़ा जाता है
(स्पैटुला की नोक पर)। इस स्थिति में, घोल वाइन-लाल हो जाता है। फ्लास्क में घोल को धीरे-धीरे EDTA घोल से तब तक अनुमापित किया जाता है जब तक कि रंग वाइन लाल से हरे रंग में न बदल जाए। अनुमापन परिणाम ( वी 2) तालिका में दर्ज किया गया। 8.

तालिका 8

कैल्शियम और मैग्नीशियम युक्त घोल के अनुमापन के परिणाम

अनुभव नं.	परीक्षण समाधान का आयतन, सेमी 3	EDTA की मात्रा, वी∑, सेमी 3	समाधान में एमजी 2+ सामग्री, जी
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00

अभिकर्मकों

1. ~ 0.05 mol/dm 3 की दाढ़ सांद्रता के साथ EDTA समाधान।

2. 2.00×10 -3 g/dm 3 के अनुमापांक के साथ Cu(II) का मानक समाधान।

3. एच 2 ओ आसुत।

4. पीएच ~ 8 - 8.5 के साथ अमोनिया बफर।

5. म्यूरेक्साइड, सूचक मिश्रण।

कार्य

1. pH=5 पर EDTA के लिए α 4 की गणना करें, यदि EDTA के आयनीकरण स्थिरांक इस प्रकार हैं: K 1 =1.0·10 -2, K 2 =2.1·10 -3, K 3 =6.9·10 -7 , K 4 =5.5·10 -11.

2. यदि स्थिरता स्थिर हो, तो पीएच = 10 पर 0.010 एम ईडीटीए समाधान के साथ 0.020 एम निकल समाधान के 25.00 मिलीलीटर के लिए अनुमापन वक्र प्लॉट करें
के एनआईवाई = 10 18.62. 0.00 जोड़ने के बाद p की गणना करें; 10.00; 25.00; 40.00; 50.00 और 55.00 मिली टाइट्रेंट।

3. कैल्शियम आयन युक्त 50.00 मिलीलीटर घोल के अनुमापन के लिए
और मैग्नीशियम, इसमें pH=12 पर 0.12 M EDTA घोल का 13.70 ml और pH=10 पर 29.60 ml लिया गया। घोल में कैल्शियम और मैग्नीशियम की सांद्रता को mg/ml में व्यक्त करें।

4. 1 लीटर पानी का विश्लेषण करने पर 0.2173 ग्राम कैल्शियम ऑक्साइड और 0.0927 ग्राम मैग्नीशियम ऑक्साइड पाया गया। गणना करें कि अनुमापन पर 0.0500 mol/l की सांद्रता वाले EDTA की कितनी मात्रा खर्च की गई।

5. 0.3840 ग्राम मैग्नीशियम सल्फेट वाले मानक घोल के 25.00 मिलीलीटर का अनुमापन करने के लिए, 21.40 मिलीलीटर ट्रिलोन बी घोल की खपत की गई, कैल्शियम कार्बोनेट और इसकी दाढ़ सांद्रता के लिए इस घोल के अनुमापांक की गणना करें।

6. नीचे दिए गए धातु कॉम्प्लेक्सोनेट्स के गठन स्थिरांक (स्थिरता) के आधार पर, पीएच = 2 पर धातु आयनों के कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन की संभावना का मूल्यांकन करें; 5; 10; 12.

7. पीएच = 10 पर सीए 2+ के 0.01 एम समाधान को ईडीटीए के 0.01 एम समाधान के साथ अनुमापन करते समय, स्थिरता स्थिरांक K CaY = 10 10.6 होता है। गणना करें कि संकेतक के साथ धातु परिसर का सशर्त स्थिरता स्थिरांक पीएच = 10 पर होना चाहिए यदि = अनुमापन के अंतिम बिंदु पर।

8. कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन में प्रयुक्त संकेतक का एसिड आयनीकरण स्थिरांक 4.8·10 -6 है। pH = 4.9 पर संकेतक के अम्लीय और क्षारीय रूपों की सामग्री की गणना करें, यदि समाधान में इसकी कुल सांद्रता 8.0·10 -5 mol/l है। किसी समाधान का अनुमापन करते समय इस सूचक का उपयोग करने की संभावना निर्धारित करें
pH=4.9 के साथ, यदि इसके अम्ल रूप का रंग कॉम्प्लेक्स के रंग से मेल खाता है।

9. नमूने में एल्युमीनियम की मात्रा निर्धारित करने के लिए, 550 मिलीग्राम का एक नमूना घोला गया और कॉम्प्लेक्सोन III के 0.05100 एम समाधान का 50.00 मिलीलीटर जोड़ा गया। बाद की अधिकता को 0.04800 एम जिंक (II) घोल के 14.40 मिलीलीटर के साथ अनुमापन किया गया। नमूने में एल्यूमीनियम के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

10. बिस्मथ और आयोडाइड आयनों वाले कॉम्प्लेक्स को नष्ट करते समय, बाद वाले को एजी (आई) के समाधान के साथ और बिस्मथ को कॉम्प्लेक्सोन III के साथ शीर्षक दिया जाता है।
550 मिलीग्राम नमूने वाले घोल का अनुमापन करने के लिए, कॉम्प्लेक्सोन III के 0.05000 एम घोल के 14.50 मिलीलीटर की आवश्यकता होती है, और 440 मिलीग्राम नमूने में निहित आयोडाइड आयन का अनुमापन करने के लिए, 0.1000 एम एजी (आई) समाधान के 23.25 मिलीलीटर की आवश्यकता होती है। यदि आयोडाइड आयन लिगैंड हैं तो कॉम्प्लेक्स में बिस्मथ की समन्वय संख्या की गणना करें।

11. Pb, Zn, Cu युक्त 0.3280 ग्राम वजन का एक नमूना भंग कर दिया गया था
और 500.00 सेमी 3 वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया गया। निर्धारण तीन चरणों में किया गया:
a) Pb, Zn, Cu युक्त 10.00 सेमी 3 की मात्रा वाले घोल के पहले भाग के अनुमापन के लिए 0.0025 M EDTA घोल का 37.50 सेमी 3 खर्च किया गया; बी) 25.00 सेमी 3 की मात्रा के साथ दूसरे भाग में, Cu को छुपाया गया था, और 27.60 सेमी 3 EDTA का उपयोग Pb और Zn के अनुमापन के लिए किया गया था; ग) तीसरे भाग में 100.00 सेमी 3 Zn की मात्रा के साथ छिपा हुआ था
और पीबी के अनुमापन पर Cu, 10.80 सेमी 3 EDTA खर्च किया गया। नमूने में Pb, Zn, Cu का द्रव्यमान अंश निर्धारित करें।

अनुमापन वक्र

रेडॉक्समेट्री में, अनुमापन वक्रों को निर्देशांक में आलेखित किया जाता है ई = एफ(करोड़),
वे अनुमापन प्रक्रिया के दौरान सिस्टम क्षमता में परिवर्तन को ग्राफिक रूप से चित्रित करते हैं। समतुल्य बिंदु से पहले, सिस्टम की क्षमता की गणना विश्लेषण के ऑक्सीकृत और कम किए गए रूपों की सांद्रता के अनुपात से की जाती है (क्योंकि समतुल्य बिंदु से पहले, टाइट्रेंट रूपों में से एक व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है), समतुल्य बिंदु के बाद - द्वारा टाइट्रेंट के ऑक्सीकृत और कम किए गए रूपों की सांद्रता का अनुपात (क्योंकि समतुल्य बिंदु के बाद, विश्लेषण लगभग पूरी तरह से शीर्षकित होता है)।

तुल्यता बिंदु पर क्षमता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

, (26)

अर्ध-प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या कहाँ है;

- अर्ध-प्रतिक्रियाओं की मानक इलेक्ट्रोड क्षमताएँ।

चित्र में. चित्र 10 एक अम्लीय माध्यम में पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 के घोल के साथ ऑक्सालिक एसिड H 2 C 2 O 4 के घोल का अनुमापन वक्र दिखाता है
(= 1 mol/dm3).

चावल। 10. 100.00 सेमी 3 ऑक्सालिक घोल के लिए अनुमापन वक्र

एसिड एच 2 सी 2 ओ 4 एस सी 1/ जेड= 0.1000 mol/dm 3 परमैंगनेट घोल

पोटेशियम KMnO 4 एस सी 1/ जेड= 0.1000 mol/dm 3 पर = 1 mol/dm 3

अर्ध-प्रतिक्रिया क्षमता MnO 4 - + 5 इ+ 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O माध्यम के पीएच पर निर्भर करता है, क्योंकि हाइड्रोजन आयन अर्ध-प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं।

परमैंगनेटोमेट्री

टाइट्रेंट पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 का एक घोल है, जो एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। मूल समीकरण:

एमएनओ 4 - +8एच + + 5ई = एमएन 2+ + 4एच 2 ओ, =+1.51 वी.

एम 1/ जेड (केएमएनओ4) = जी/मोल.

थोड़ा अम्लीय, तटस्थ और थोड़ा क्षारीय वातावरण में, कम रेडॉक्स क्षमता के कारण, परमैंगनेट आयन एमएन +4 तक कम हो जाता है।

एमएनओ 4 - +2एच 2 ओ + 3ई = एमएनओ 2 ¯ + 4ओएच - , = +0.60 वी.

एम 1/ जेड (केएमएनओ 4) = 158.03/3 = 52.68 ग्राम/मोल।

क्षारीय वातावरण में, पोटेशियम परमैंगनेट का घोल कम हो जाता है
एमएन +6 तक।

एमएनओ 4 - + 1ई = एमएनओ 4 2-, = +0.558 वी.

एम 1/ जेड (केएमएनओ 4) = 158.03 ग्राम/मोल।

साइड प्रतिक्रियाओं को खत्म करने के लिए, पोटेशियम परमैंगनेट के साथ अनुमापन एक अम्लीय वातावरण में किया जाता है, जो सल्फ्यूरिक एसिड के साथ बनाया जाता है। माध्यम बनाने के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि पोटेशियम परमैंगनेट क्लोराइड आयन को ऑक्सीकरण कर सकता है।

2सीएल - - 2ई = सीएल 2, = +1.359 वी।

पोटैशियम परमैंगनेट का प्रयोग प्रायः घोल के रूप में किया जाता है।
~ 0.05 - 0.1 mol/dm 3 की दाढ़ समतुल्य सांद्रता के साथ। यह इस तथ्य के कारण प्राथमिक मानक नहीं है कि पोटेशियम परमैंगनेट के जलीय घोल पानी और उसमें मौजूद कार्बनिक अशुद्धियों को ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं:

4MnO 4- + 2H 2 O = 4MnO 2 ¯+ 3O 2 + 4OH -

मैंगनीज डाइऑक्साइड की उपस्थिति में पोटेशियम परमैंगनेट समाधान का अपघटन तेज हो जाता है। चूँकि मैंगनीज डाइऑक्साइड परमैंगनेट के अपघटन का एक उत्पाद है, इसलिए यह अवक्षेप है स्वत: उत्प्रेरक प्रभाव अपघटन प्रक्रिया के लिए.

समाधान तैयार करने के लिए उपयोग किया जाने वाला ठोस पोटेशियम परमैंगनेट मैंगनीज डाइऑक्साइड से दूषित होता है, इसलिए सटीक नमूने से समाधान तैयार करना असंभव है। पोटेशियम परमैंगनेट का पर्याप्त रूप से स्थिर घोल प्राप्त करने के लिए, KMnO 4 के नमूने को पानी में घोलने के बाद, इसे एक अंधेरी बोतल में कई दिनों के लिए छोड़ दिया जाता है (या उबाला जाता है), और फिर MnO 2 को निस्पंदन द्वारा अलग किया जाता है। काँचफिल्टर (पेपर फिल्टर का उपयोग नहीं किया जा सकता, क्योंकि यह पोटेशियम परमैंगनेट के साथ प्रतिक्रिया करके मैंगनीज डाइऑक्साइड बनाता है)।

पोटेशियम परमैंगनेट के घोल का रंग इतना गहरा होता है
इस पद्धति में किसी संकेतक की आवश्यकता नहीं है। 100 सेमी 3 पानी को ध्यान देने योग्य गुलाबी रंग देने के लिए, 0.02 - 0.05 सेमी 3 KMnO 4 घोल पर्याप्त है
0.1 mol/dm 3 (0.02 M) के समतुल्य दाढ़ सांद्रता के साथ। अनुमापन के अंतिम बिंदु पर पोटेशियम परमैंगनेट का रंग अस्थिर होता है और अतिरिक्त परमैंगनेट की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप धीरे-धीरे फीका पड़ जाता है।
अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में अंतिम बिंदु पर मौजूद मैंगनीज (II) आयनों के साथ:

2MnO 4 - + 3Mn 2+ + 2H 2 O « 5MnO 2 ¯ + 4H +

कार्य समाधान का मानकीकरण KMnO 4 को सोडियम ऑक्सालेट या ऑक्सालिक एसिड (हौसले से पुनः क्रिस्टलीकृत और 105°C पर सुखाया गया) के साथ किया जाता है।

दाढ़ सांद्रता के समतुल्य प्राथमिक मानकों के समाधान का उपयोग करें साथ(½ Na 2 C 2 O 4) = 0.1000 या 0.05000 mol/l.

C 2 O 4 2- – 2e ® 2CO 2 , = -0.49 V

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योजना

1. अवक्षेपण अनुमापन का सार

2. अर्जेण्टोमेट्रिक अनुमापन

3. थायोसाइनाटोमेट्रिक अनुमापन

4. अवक्षेपण अनुमापन का अनुप्रयोग

4.1 सिल्वर नाइट्रेट का मानकीकृत घोल तैयार करना

4.2 मानकीकृत अमोनियम थायोसाइनेट घोल तैयार करना

4.3 वोल्हार्ड के अनुसार एक नमूने में क्लोरीन सामग्री का निर्धारण

4.4 तकनीकी तैयारी में सोडियम ट्राइक्लोरोएसीटेट सामग्री का निर्धारण

1. वर्षा का सारटाइट्रेट करना

यह विधि खराब घुलनशील यौगिकों की निर्माण प्रतिक्रियाओं के आधार पर अनुमापनीय निर्धारणों को जोड़ती है। केवल कुछ प्रतिक्रियाएँ जो कुछ शर्तों को पूरा करती हैं, इन उद्देश्यों के लिए उपयुक्त हैं। प्रतिक्रिया को समीकरण के अनुसार और बिना किसी पार्श्व प्रक्रिया के सख्ती से आगे बढ़ना चाहिए। परिणामी अवक्षेप व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होना चाहिए और सुपरसैचुरेटेड समाधानों के निर्माण के बिना, काफी तेज़ी से गिरना चाहिए। इसके अलावा, एक संकेतक का उपयोग करके अनुमापन के अंतिम बिंदु को निर्धारित करने में सक्षम होना आवश्यक है। अंत में, अधिशोषण (सह-वर्षा) की घटना को अनुमापन के दौरान इतनी कमजोर रूप से व्यक्त किया जाना चाहिए कि निर्धारण का परिणाम विकृत न हो।

व्यक्तिगत अवक्षेपण विधियों के नाम उपयोग किए गए समाधानों के नाम से आते हैं। सिल्वर नाइट्रेट के घोल का उपयोग करने वाली विधि को अर्जेंटोमेट्री कहा जाता है। यह विधि तटस्थ या थोड़े क्षारीय मीडिया में C1~ और Br~ आयनों की सामग्री निर्धारित करती है। थियोसाइनाटोमेट्री अमोनियम थायोसाइनेट NH 4 SCN (या पोटेशियम KSCN) के घोल के उपयोग पर आधारित है और C1- और Br~ के निशान निर्धारित करने के लिए कार्य करता है, लेकिन अत्यधिक क्षारीय और अम्लीय समाधानों में। इसका उपयोग अयस्कों या मिश्र धातुओं में चांदी की मात्रा निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है।

हैलोजन निर्धारित करने के लिए महंगी अर्जेंटोमेट्रिक विधि को धीरे-धीरे मर्क्यूरोमेट्रिक विधि द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। उत्तरार्द्ध में, पारा (I) नाइट्रेट Hg 2 (NO 3) 2 का घोल उपयोग किया जाता है।

आइए अर्जेंटोमेट्रिक और थायोसाइनाटोमेट्रिक अनुमापन पर अधिक विस्तार से विचार करें।

2. अर्जेण्टोमेट्रिक अनुमापन

यह विधि खराब घुलनशील हैलाइडों के निर्माण के साथ सिल्वर धनायनों द्वारा C1~ और Br~ आयनों के अवक्षेपण की प्रतिक्रिया पर आधारित है:

Cl-+Ag+=AgClb Br^- + Ag+= AgBr

ऐसे में सिल्वर नाइट्रेट के घोल का उपयोग किया जाता है। यदि किसी पदार्थ का चांदी की मात्रा के लिए विश्लेषण किया जाता है, तो सोडियम (या पोटेशियम) क्लोराइड के घोल का उपयोग किया जाता है। अनुमापन समाधान दवा

आर्जेंटोमेट्री विधि को समझने के लिए अनुमापन वक्रों का बहुत महत्व है। उदाहरण के तौर पर, 0.1 एन के 10.00 मिलीलीटर के अनुमापन के मामले पर विचार करें। सोडियम क्लोराइड घोल 0.1 एन. सिल्वर नाइट्राइट का घोल (समाधान की मात्रा में परिवर्तन को ध्यान में रखे बिना)।

अनुमापन शुरू होने से पहले, घोल में क्लोराइड आयनों की सांद्रता सोडियम क्लोराइड की कुल सांद्रता के बराबर होती है, अर्थात 0.1 mol/l या = --lg lO-i = 1।

जब सोडियम क्लोराइड के अनुमापित घोल में 9.00 मिलीलीटर सिल्वर नाइट्रेट घोल मिलाया जाता है और 90% क्लोराइड आयन अवक्षेपित हो जाते हैं, तो घोल में उनकी सांद्रता 10 गुना कम हो जाएगी और N0 ~ 2 mol/l के बराबर हो जाएगी, और pCl बराबर होगी से 2. चूँकि मान nPAgci= IQ- 10, सिल्वर आयनों की सांद्रता होगी:

10-यू/[सी1-] = यू-यू/10-2 = 10-8 एम ओएल/एल, या पीएजी = -- एलजी = -- इग्लो-एस = 8।

अनुमापन वक्र के निर्माण के लिए अन्य सभी बिंदुओं की गणना इसी तरह से की जाती है। तुल्यता बिंदु पर pCl=pAg= = 5 (तालिका देखें)।

तालिका 10.00 मिली 0.1 N के अनुमापन के दौरान pC\ और pAg में परिवर्तन। सोडियम क्लोराइड घोल 0.1 एन. सिल्वर नाइट्रेट घोल

AgNO3 घोल मिलाया गया,
9.99 10.00 (समान बिंदु) 10.01	यु-4 यु-5 यु-6.	यु- 6 यु- 5 यु-*

अर्जेंटोमेट्रिक अनुमापन के दौरान छलांग अंतराल समाधान की एकाग्रता और अवक्षेप के घुलनशीलता उत्पाद के मूल्य पर निर्भर करता है। अनुमापन के परिणामस्वरूप प्राप्त यौगिक का पीआर मान जितना छोटा होगा, अनुमापन वक्र पर जंप अंतराल उतना ही व्यापक होगा और एक संकेतक का उपयोग करके अनुमापन के अंतिम बिंदु को रिकॉर्ड करना उतना ही आसान होगा।

क्लोरीन का सबसे आम अर्जेंटोमेट्रिक निर्धारण मोहर विधि है। इसका सार सूचक पोटेशियम क्रोमेट के साथ सिल्वर नाइट्रेट के घोल के साथ तरल का सीधा अनुमापन है जब तक कि सफेद अवक्षेप भूरा न हो जाए।

मोहर की विधि का संकेतक - सिल्वर नाइट्रेट के साथ K2CrO4 का घोल सिल्वर क्रोमेट Ag 2 CrO4 का लाल अवक्षेप देता है, लेकिन अवक्षेप की घुलनशीलता (0.65-10~ 4 E/l) चांदी की घुलनशीलता से बहुत अधिक है क्लोराइड (1.25X_X10~ 5 E/l ). इसलिए, जब पोटेशियम क्रोमेट की उपस्थिति में सिल्वर नाइट्रेट के घोल के साथ अनुमापन किया जाता है, तो सिल्वर क्रोमेट का लाल अवक्षेप Ag+ आयनों की अधिकता जोड़ने के बाद ही दिखाई देता है, जब सभी क्लोराइड आयन पहले ही अवक्षेपित हो चुके होते हैं। इस मामले में, विश्लेषण किए जा रहे तरल में हमेशा सिल्वर नाइट्रेट का घोल मिलाया जाता है, न कि इसके विपरीत।

अर्जेंटोमेट्री के उपयोग की संभावनाएँ काफी सीमित हैं। इसका उपयोग केवल तटस्थ या थोड़ा क्षारीय समाधान (7 से 10 तक पीएच) का अनुमापन करते समय किया जाता है। अम्लीय वातावरण में, सिल्वर क्रोमेट अवक्षेप घुल जाता है।

अत्यधिक क्षारीय समाधानों में, सिल्वर नाइट्रेट अघुलनशील ऑक्साइड Ag 2 O की रिहाई के साथ विघटित हो जाता है। यह विधि NH^ आयन युक्त समाधानों के विश्लेषण के लिए भी अनुपयुक्त है, क्योंकि इस मामले में Ag + धनायन के साथ एक अमोनिया कॉम्प्लेक्स + बनता है - विश्लेषण किया गया घोल में Ba 2+, Sr 2+, Pb 2+, Bi 2+ और अन्य आयन नहीं होने चाहिए जो पोटेशियम क्रोमेट के साथ अवक्षेपित होते हैं, फिर भी, C1~ और Br_ आयनों वाले रंगहीन घोल का विश्लेषण करने के लिए अर्जेंटोमेट्री सुविधाजनक है।

3. थायोसाइनाटोमेट्रिक अनुमापन

थायोसाइनाटोमेट्रिक अनुमापन थायोसाइनेट्स के साथ Ag+ (या Hgl+) आयनों के अवक्षेपण पर आधारित है:

एजी+ + एससीएन- = एजीएससीएन|

निर्धारण के लिए, NH 4 SCN (या KSCN) के समाधान की आवश्यकता है। थायोसाइनेट घोल के साथ सीधे अनुमापन द्वारा Ag+ या Hgi+ निर्धारित करें।

हैलोजन का थायोसाइनाटोमेट्रिक निर्धारण तथाकथित वोलहार्ड विधि का उपयोग करके किया जाता है। इसका सार चित्र में व्यक्त किया जा सकता है:

CI- + Ag+ (अतिरिक्त) -* AgCI + Ag+ (अवशेष), Ag+ (अवशेष) + SCN~-> AgSCN

दूसरे शब्दों में, C1~ युक्त तरल में सिल्वर नाइट्रेट के अनुमापित घोल की अधिकता मिलाई जाती है। फिर AgNO 3 अवशेषों को थायोसाइनेट समाधान के साथ पुन: अनुमापित किया जाता है और परिणाम की गणना की जाती है।

वोलहार्ड विधि का सूचक NH 4 Fe(SO 4) 2 - 12H 2 O का संतृप्त घोल है। जबकि अनुमापित द्रव में Ag+ आयन होते हैं, अतिरिक्त SCN~ आयन AgSCN अवक्षेप के निकलने से जुड़े होते हैं, लेकिन ऐसा करते हैं Fe 3+ आयनों के साथ परस्पर क्रिया न करें। हालाँकि, तुल्यता बिंदु के बाद, NH 4 SCN (या KSCN) की थोड़ी सी भी अधिकता रक्त-लाल 2 + और + आयनों के निर्माण का कारण बनती है। इसके लिए धन्यवाद, समतुल्य बिंदु निर्धारित करना संभव है।

थायोसाइनाटोमेट्रिक निर्धारण का उपयोग अर्जेंटोमेट्रिक निर्धारणों की तुलना में अधिक बार किया जाता है। एसिड की उपस्थिति वोलहार्ड विधि का उपयोग करके अनुमापन में हस्तक्षेप नहीं करती है और यहां तक ​​कि अधिक सटीक परिणाम प्राप्त करने में भी योगदान देती है, क्योंकि अम्लीय वातावरण Fe नमक ** के हाइड्रोलिसिस को दबा देता है। यह विधि न केवल क्षार में, बल्कि अम्ल में भी C1~ आयन को निर्धारित करना संभव बनाती है। Ba 2+, Pb 2+, Bi 3+ और कुछ अन्य आयनों की उपस्थिति से निर्धारण में बाधा नहीं आती है। हालाँकि, यदि विश्लेषण किए गए समाधान में ऑक्सीकरण एजेंट या पारा लवण शामिल हैं, तो वॉलहार्ड की विधि का उपयोग असंभव हो जाता है: ऑक्सीकरण एजेंट एससीएन-आयन को नष्ट कर देते हैं, और पारा धनायन इसे अवक्षेपित कर देता है।

नाइट्रिक एसिड के साथ अनुमापन से पहले क्षारीय परीक्षण समाधान को बेअसर कर दिया जाता है, अन्यथा संकेतक में शामिल Fe 3 + आयन आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड को अवक्षेपित कर देंगे।

4. वर्षण अनुमापन के अनुप्रयोग

4.1 सिल्वर नाइट्रेट का मानकीकृत घोल तैयार करना

सिल्वर नाइट्रेट समाधान के मानकीकरण के लिए प्राथमिक मानक सोडियम या पोटेशियम क्लोराइड हैं। सोडियम क्लोराइड और लगभग 0.02 N का एक मानक घोल तैयार करें। सिल्वर नाइट्रेट घोल, दूसरे घोल को पहले के बराबर मानकीकृत करें।

मानक सोडियम क्लोराइड घोल तैयार करना। रासायनिक रूप से शुद्ध नमक से सोडियम क्लोराइड (या पोटेशियम क्लोराइड) का घोल तैयार किया जाता है। सोडियम क्लोराइड का समतुल्य द्रव्यमान उसके दाढ़ द्रव्यमान (58.45 g/mol) के बराबर है। सैद्धांतिक रूप से, 0.1 एल 0.02 एन तैयार करने के लिए। समाधान के लिए 58.45-0.02-0.1 = 0.1169 ग्राम NaCl की आवश्यकता होती है।

एक विश्लेषणात्मक तराजू पर लगभग 0.12 ग्राम सोडियम क्लोराइड का एक नमूना लें, इसे 100 मिलीलीटर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित करें, घोलें, मात्रा को पानी के साथ निशान पर लाएं और अच्छी तरह मिलाएं। मूल सोडियम क्लोराइड घोल के अनुमापांक और सामान्य सांद्रता की गणना करें।

तैयारी: 100 मिली लगभग 0.02 एन. सिल्वर नाइट्रेट घोल. सिल्वर नाइट्रेट एक दुर्लभ अभिकर्मक है, और आमतौर पर इसके घोल की सांद्रता 0.05 N से अधिक नहीं होती है। 0.02 N इस कार्य के लिए काफी उपयुक्त है। समाधान।

अर्जेंटोमेट्रिक अनुमापन के दौरान, AgN0 3 का समतुल्य द्रव्यमान दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है, यानी 169.9 ग्राम/मोल। इसलिए, 0.1 एल 0.02 एन। घोल में 169.9-0.02-0.1 = 0.3398 ग्राम एग्नो 3 होना चाहिए। हालाँकि, वास्तव में यह नमूना लेने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि वाणिज्यिक सिल्वर नाइट्रेट में हमेशा अशुद्धियाँ होती हैं। तकनीकी रासायनिक पैमाने पर लगभग 0.34 - 0.35 ग्राम सिल्वर नाइट्रेट का वजन करें; घोल को 100 मिलीलीटर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में थोड़ी मात्रा में पानी में डालें और पानी के साथ मात्रा को समायोजित करें; घोल को फ्लास्क में रखें, इसे काले कागज में लपेटें और एक गहरे रंग के कांच के फ्लास्क में डालें और अनुमापन के लिए तैयार करें। पिपेट को सोडियम क्लोराइड घोल से धोएं और 10.00 मिलीलीटर घोल को एक शंक्वाकार फ्लास्क में डालें। पोटैशियम क्रोमेट के संतृप्त घोल की 2 बूंदें डालें और सावधानी से, बूंद-बूंद करके हिलाते हुए सिल्वर नाइट्रेट के घोल से अनुमापन करें। सुनिश्चित करें कि सिल्वर नाइट्रेट की एक अतिरिक्त बूंद के कारण मिश्रण का रंग पीले से लाल हो जाए। अनुमापन को 2-3 बार दोहराने के बाद, अभिसरण रीडिंग का औसत लें और सिल्वर नाइट्रेट घोल की सामान्य सांद्रता की गणना करें।

आइए मान लें कि 10.00 मिली के अनुमापन के लिए 0.02097 एन. सोडियम क्लोराइड घोल में औसतन 10.26 मिली सिल्वर नाइट्रेट घोल का उपयोग किया गया। तब

ए^ एग्नोजे. 10.26 = 0.02097. 10.00, एटी एग्नो = 0.02097- 10.00/10.26 = 0.02043

यदि नमूने में C1~ की मात्रा निर्धारित करने का इरादा है, तो इसके अलावा, क्लोरीन के संबंध में सिल्वर नाइट्रेट घोल के अनुमापांक की गणना करें: T, - = 35.46-0.02043/1000 = 0.0007244 g/ml, "l इसका मतलब है कि 1 मिली सिल्वर नाइट्रेट घोल 0.0007244 ग्राम टाइट्रेटेड क्लोरीन के बराबर है।

4.2 एक मानकीकृत अमोनियम थायोसाइनेट समाधान की तैयारीमैं

सटीक रूप से ज्ञात टिटर के साथ NH 4 SCN या KSCN का घोल किसी नमूने को घोलकर तैयार नहीं किया जा सकता है, क्योंकि ये लवण बहुत हीड्रोस्कोपिक होते हैं। इसलिए, लगभग सामान्य सांद्रता वाला एक घोल तैयार किया जाता है और सिल्वर नाइट्रेट के मानकीकृत घोल में समायोजित किया जाता है। सूचक NH 4 Fe(SO 4) 2 - 12H 2 O का एक संतृप्त घोल है। Fe नमक के हाइड्रोलिसिस को रोकने के लिए, अनुमापन से पहले सूचक में और विश्लेषण किए गए घोल में 6 N मिलाया जाता है। नाइट्रिक एसिड।

तैयारी: 100 मिली लगभग 0.05 एन. अमोनियम थायोसाइनेट समाधान. NH4SCN का समतुल्य द्रव्यमान इसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर है, अर्थात 76.12 g/mol। इसलिए, 0.1 एल 0.05 एन। घोल में 76.12.0.05-0.1=0.3806 ग्राम NH 4 SCN होना चाहिए।

एक विश्लेषणात्मक तराजू पर लगभग 0.3-0.4 ग्राम का एक नमूना लें, इसे 100 मिलीलीटर फ्लास्क में डालें, घोलें, घोल की मात्रा को पानी के साथ निशान पर लाएँ और मिलाएँ।

सिल्वर नाइट्रेट के साथ अमोनियम थायोसाइनेट घोल का मानकीकरण। NH 4 SCN घोल से अनुमापन के लिए ब्यूरेट तैयार करें। पिपेट को सिल्वर नाइट्रेट के घोल से धोएं और इसका 10.00 मिलीलीटर शंक्वाकार फ्लास्क में मापें। 1 मिली NH 4 Fe(SO 4)2 घोल (सूचक) और 3 मिली मिलाएं। 6 एन. नाइट्रिक एसिड। धीरे-धीरे, लगातार हिलाते हुए, ब्यूरेट से NH 4 SCN घोल डालें। भूरे-गुलाबी रंग 2+ की उपस्थिति के बाद अनुमापन बंद कर दें, जो जोरदार झटकों के साथ गायब नहीं होता है।

अनुमापन को 2-3 बार दोहराएं, अभिसरण रीडिंग से औसत लें और NH 4 SCN की सामान्य सांद्रता की गणना करें।

आइए मान लें कि 10.00 मिली के अनुमापन के लिए 0.02043 एन. सिल्वर नाइट्रेट घोल में औसतन 4.10 मिली एनएच 4 एससीएन घोल का उपयोग किया गया।

4.3 परिभाषासामग्रीवोल्हार्ड के अनुसार नमूने में क्लोरीन

वोल्हार्ड हैलोजन का निर्धारण एनएच 4 एससीएन के घोल के साथ सिल्वर नाइट्रेट अवशेषों के बैक टाइट्रेशन द्वारा किया जाता है। हालाँकि, यहां सटीक अनुमापन केवल तभी संभव है जब सिल्वर क्लोराइड और अतिरिक्त फेरिक थायोसाइनेट के बीच प्रतिक्रिया को रोकने (या धीमा करने) के उपाय किए जाएं:

3AgCI + Fe (SCN) 3 = SAgSCNJ + FeCl 3

जिसमें सबसे पहले दिखने वाला रंग धीरे-धीरे गायब हो जाता है। एनएच 4 एससीएन समाधान के साथ अतिरिक्त सिल्वर नाइट्रेट का अनुमापन करने से पहले एजीसीएल अवक्षेप को फ़िल्टर करना सबसे अच्छा है। लेकिन कभी-कभी, इसके बजाय, घोल में कुछ कार्बनिक तरल मिलाया जाता है, जो पानी के साथ मिश्रित नहीं होता है और, जैसे कि, ApCl अवक्षेप को अतिरिक्त नाइट्रेट से अलग कर देता है।

निर्धारण विधि. सोडियम क्लोराइड युक्त एनालिटिक घोल वाली एक परखनली लें। पदार्थ का एक नमूना 100 मिलीलीटर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में घोलें और घोल की मात्रा को पानी के साथ निशान पर लाएं (समाधान में क्लोराइड एकाग्रता 0.05 एन से अधिक नहीं होनी चाहिए)।

एक शंक्वाकार फ्लास्क में परीक्षण समाधान के 10.00 मिलीलीटर पिपेट, 6 एन के 3 मिलीलीटर जोड़ें। नाइट्रिक एसिड और ब्यूरेट से ज्ञात अतिरिक्त AgNO 3 घोल डालें, उदाहरण के लिए 18.00 मिली। फिर सिल्वर क्लोराइड अवक्षेप को छान लें। पिछले पैराग्राफ में बताए अनुसार शेष सिल्वर नाइट्रेट को NH 4 SCN घोल से अनुमापित करें। 2-3 बार संकल्प दोहराने के बाद औसत निकालें। यदि सिल्वर क्लोराइड अवक्षेप को फ़िल्टर किया गया है, तो इसे धोया जाना चाहिए और धोने वाले पानी को छानने में मिलाया जाना चाहिए।

आइए मान लें कि नमूने का वजन 0.2254 ग्राम था। विश्लेषण किए गए समाधान के 10.00 मिलीलीटर में 0.02043 एन का 18.00 मिलीलीटर जोड़ा गया था। सिल्वर नाइट्रेट घोल. अतिरिक्त अनुमापन के लिए, 5.78 मिली * 0.04982 एन का उपयोग किया गया था। एनएच 4 एससीएन समाधान।

सबसे पहले, आइए गणना करें कि 0.02043 एन कितना आयतन है। सिल्वर नाइट्रेट का घोल अनुमापन पर खर्च किए गए 0.04982 एन के 5.78 मिलीलीटर से मेल खाता है। एनएच 4 एससीएन समाधान:

इसलिए, 18.00 - 14.09 = 0.2043 N का 3.91 मिलीलीटर C1~ आयन को अवक्षेपित करने के लिए उपयोग किया गया था। सिल्वर नाइट्रेट घोल. यहां से सोडियम क्लोराइड घोल की सामान्य सांद्रता ज्ञात करना आसान है।

चूँकि क्लोरीन का समतुल्य द्रव्यमान 35.46 g/mol है,* नमूने में क्लोरीन का कुल द्रव्यमान है:

772=0.007988-35.46-0.1 =0.02832 ग्राम।

0.2254 ग्राम सी1-- 100%

x = 0.02832-100/0.2254 = 12.56%:

0.02832 > सी1 -- x%

वोल्हार्ड विधि का उपयोग Br~ और I- आयनों की सामग्री को निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है। इस मामले में, सिल्वर ब्रोमाइड या आयोडाइड के अवक्षेपों को फ़िल्टर करना आवश्यक नहीं है। लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि Fe 3 + आयन आयोडाइड को मुक्त आयोडीन में ऑक्सीकरण करता है। इसलिए, सभी I-आयनों को सिल्वर नाइट्रेट द्वारा अवक्षेपित करने के बाद संकेतक जोड़ा जाता है।

4.4 ट्राइकल सामग्री का निर्धारणहेसोडियम रेसेटेट| तकनीकी तैयारी में (क्लोरीन के लिए)।)

तकनीकी सोडियम ट्राइक्लोरोएसेटेट (टीसीए) अनाज के खरपतवार को मारने के लिए एक शाकनाशी है। यह एक सफेद या हल्के भूरे रंग का क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील है। वॉलहार्ड के अनुसार, कार्बनिक क्लोराइड यौगिकों का द्रव्यमान अंश पहले निर्धारित किया जाता है, और फिर क्लोरीन के विनाश के बाद। अंतर से सोडियम ट्राइक्लोरोएसेटेट क्लोरीन का द्रव्यमान अंश (%) पाया जाता है।

क्लोरीन अकार्बनिक यौगिकों के द्रव्यमान अंश (%) का निर्धारण। दवा का सटीक वजन वाला हिस्सा (2-2.5 ग्राम) 250 मिलीलीटर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में रखें, घोलें, घोल को पानी के साथ निशान पर लाएं और मिलाएं। एक शंक्वाकार फ्लास्क में 10 मिलीलीटर घोल पिपेट करें और 5-10 मिलीलीटर सांद्र नाइट्रिक एसिड डालें।

ब्यूरेट से 0.05 एन के 5 या 10 मिलीलीटर जोड़ें। सिल्वर नाइट्रेट घोल और अतिरिक्त को 0.05 N के साथ अनुमापन करें। NH 4 Fe(SO 4) 2 (संकेतक) की उपस्थिति में NH 4 SCN का एक समाधान।

सूत्र का उपयोग करके अकार्बनिक यौगिकों के क्लोरीन (x) के द्रव्यमान अंश (%) की गणना करें

(वी--एल/आई) 0.001773-250x100

जहाँ V का आयतन ठीक 0.05 N है। विश्लेषण के लिए AgNO3 समाधान लिया गया; Vi -- आयतन बिल्कुल 0.05 N. NH 4 SCN समाधान, अतिरिक्त AgNO 3 के अनुमापन के लिए उपयोग किया जाता है; टी-सोडियम ट्राइक्लोरोएसेटेट का एक नमूना; 0.001773 - 0.05 एन के 1 मिलीलीटर के अनुरूप क्लोरीन का द्रव्यमान। एग्नो समाधान. कुल क्लोरीन के द्रव्यमान अंश (%) का निर्धारण। पहले से तैयार घोल का 10 मिलीलीटर एक शंक्वाकार फ्लास्क में लें, इसमें NaOH 30% के द्रव्यमान अंश और 50 मिलीलीटर पानी के साथ 10 मिलीलीटर घोल मिलाएं। फ्लास्क को रिफ्लक्स कंडेनसर से कनेक्ट करें और इसकी सामग्री को 2 घंटे तक उबालें। तरल को ठंडा होने दें, कंडेनसर को पानी से धो लें, धोने का पानी उसी फ्लास्क में इकट्ठा कर लें। घोल में 20 मिलीलीटर पतला (1:1) नाइट्रिक एसिड मिलाएं और एक ब्यूरेट से 30 मिलीलीटर 0.05 एन मिलाएं। सिल्वर नाइट्रेट घोल. अतिरिक्त सिल्वर नाइट्रेट को 0.05 N तक अनुमापित करें। NH 4 Fe(SO 4)2 की उपस्थिति में NH 4 SCN का एक समाधान। उपरोक्त सूत्र का उपयोग करके कुल क्लोरीन (xi) के द्रव्यमान अंश (%) की गणना करें। सूत्र का उपयोग करके तैयारी (x^) में सोडियम ट्राइक्लोरोएसीटेट का द्रव्यमान अंश (%) ज्ञात करें

x2 = (x1 -- x) (185.5/106.5),

जहां 185.5 सोडियम ट्राइक्लोरोएसीटेट का दाढ़ द्रव्यमान है; 106.5 - सोडियम ट्राइक्लोरोएसीटेट के दाढ़ द्रव्यमान में निहित क्लोरीन का द्रव्यमान।

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टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण (वॉल्यूम विश्लेषण) अध्ययन के तहत पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक अभिकर्मक की मात्रा या द्रव्यमान को मापने के आधार पर मात्रात्मक विश्लेषण की एक विधि है। टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण का व्यापक रूप से प्रयोगात्मक अध्ययन और नैदानिक ​​​​विश्लेषण के लिए जैव रासायनिक, नैदानिक, स्वच्छता और स्वच्छ और अन्य प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एसिड-बेस संतुलन स्थापित करते समय, गैस्ट्रिक जूस की अम्लता, मूत्र की अम्लता और क्षारीयता आदि का निर्धारण करते समय, टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण नियंत्रण और विश्लेषणात्मक दवा प्रयोगशालाओं में रासायनिक विश्लेषण के मुख्य तरीकों में से एक के रूप में भी कार्य करता है।

अनुमापनीय विश्लेषण में परीक्षण पदार्थ की मात्रा अनुमापन द्वारा निर्धारित की जाती है: ज्ञात सांद्रता के किसी अन्य पदार्थ का घोल धीरे-धीरे परीक्षण पदार्थ के घोल की सटीक मापी गई मात्रा में जोड़ा जाता है जब तक कि इसकी मात्रा रासायनिक रूप से परीक्षण की मात्रा के बराबर न हो जाए। पदार्थ। तुल्यता की स्थिति को अनुमापन तुल्यता बिंदु कहा जाता है। अनुमापन के लिए उपयोग किए जाने वाले ज्ञात सांद्रता वाले अभिकर्मक के घोल को अनुमापित घोल (मानक घोल या टाइट्रेंट) कहा जाता है: अनुमापित घोल की सटीक सांद्रता को अनुमापांक (जी/एमएल), सामान्यता (ईक्यू/एल), आदि द्वारा व्यक्त किया जा सकता है।

अनुमापनीय विश्लेषण में उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रियाओं पर निम्नलिखित आवश्यकताएं लगाई जाती हैं: पदार्थों को बिना किसी प्रतिकूल प्रतिक्रिया के कड़ाई से मात्रात्मक (स्टोइकोमेट्रिक) अनुपात में प्रतिक्रिया करनी चाहिए, प्रतिक्रियाएं जल्दी और लगभग पूरी होने तक आगे बढ़नी चाहिए; तुल्यता बिंदु स्थापित करने के लिए, पर्याप्त विश्वसनीय तरीकों का उपयोग करना आवश्यक है; प्रतिक्रिया के दौरान विदेशी पदार्थों के प्रभाव को बाहर रखा जाना चाहिए। इसके अलावा, यह वांछनीय है कि अनुमापनीय विश्लेषण में प्रतिक्रियाएँ कमरे के तापमान पर हों।

अनुमापनीय विश्लेषण में तुल्यता बिंदु शुरुआत में या अनुमापन के दौरान पेश किए गए अनुमापित समाधान या संकेतक के रंग में परिवर्तन, समाधान की विद्युत चालकता में परिवर्तन, विसर्जित इलेक्ट्रोड की क्षमता में परिवर्तन से निर्धारित होता है। अनुमापित समाधान, वर्तमान मूल्य में परिवर्तन, ऑप्टिकल घनत्व, आदि।

तुल्यता बिंदु को ठीक करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक संकेतक विधि है। संकेतक ऐसे पदार्थ हैं जो अनुमापन के अंतिम बिंदु (अनुमापित समाधान के रंग में तेज बदलाव का क्षण) को स्थापित करना संभव बनाते हैं। अक्सर, शीर्षक वाले संपूर्ण समाधान में एक संकेतक जोड़ा जाता है (आंतरिक संकेतक)। बाहरी संकेतकों के साथ काम करते समय, समय-समय पर अनुमापित समाधान की एक बूंद लें और इसे संकेतक समाधान की एक बूंद के साथ मिलाएं या इसे संकेतक पेपर पर रखें (जिससे विश्लेषण का नुकसान होता है)।

अनुमापन प्रक्रिया को अनुमापन वक्रों के रूप में ग्राफिक रूप से दर्शाया गया है, जो आपको अनुमापन की संपूर्ण प्रगति की कल्पना करने और सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त संकेतक का चयन करने की अनुमति देता है, क्योंकि अनुमापन वक्र की तुलना सूचक के रंग परिवर्तन के अंतराल से की जा सकती है।

किसी प्रतिक्रिया की विशेषताओं के कारण अनुमापनीय विश्लेषण में त्रुटियाँ पद्धतिगत और विशिष्ट हो सकती हैं। पद्धति संबंधी त्रुटियां अनुमापन विधि की विशिष्टताओं से जुड़ी होती हैं और मापने वाले उपकरणों की त्रुटियों, वॉल्यूमेट्रिक ग्लासवेयर, पिपेट, ब्यूरेट्स के अंशांकन और मापने वाले ग्लासवेयर की दीवारों के साथ तरल पदार्थ की अधूरी सूजन पर निर्भर करती हैं।

विशिष्ट त्रुटियाँ किसी दी गई प्रतिक्रिया की विशेषताओं के कारण होती हैं और प्रतिक्रिया के संतुलन स्थिरांक और तुल्यता बिंदु का पता लगाने की सटीकता पर निर्भर करती हैं। फार्मास्युटिकल दवा अणु एनालगिन

अनुमापनीय विश्लेषण की विधियों को, उनमें अंतर्निहित प्रतिक्रियाओं के आधार पर, निम्नलिखित मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है:

• 1. उदासीनीकरण विधियां, या अम्ल-क्षार अनुमापन, उदासीनीकरण प्रतिक्रियाओं पर आधारित होती हैं, अर्थात अम्ल और क्षार की परस्पर क्रिया पर। इन विधियों में एसिडिमेट्री (एसिड के अनुमापित समाधानों का उपयोग करके आधारों की मात्रा का ठहराव), क्षारमिति (क्षारों के अनुमापित समाधानों का उपयोग करके एसिड का निर्धारण), हेलोमेट्री (क्षारों या एसिड का उपयोग करके लवणों की मात्रा का ठहराव, यदि वे स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में लवण के साथ प्रतिक्रिया करते हैं) शामिल हैं।
• 2. अवक्षेपण विधियाँ उन पदार्थों के अनुमापन पर आधारित होती हैं जो एक निश्चित वातावरण में अघुलनशील यौगिक बनाते हैं, उदाहरण के लिए, बेरियम लवण, चांदी, सीसा, जस्ता, कैडमियम, पारा (II), तांबा (III), आदि। इन विधियों में अर्जेंटोमेट्री शामिल है (नाइट्रेट सिल्वर घोल से अनुमापन), मर्क्यूरोमेट्री (मर्क्यूरिक नाइट्रेट घोल से अनुमापन), आदि।
• 3. जटिल गठन के तरीके, या कॉम्प्लेक्सोमेट्री (मर्क्यूरीमेट्री, फ्लोरोमेट्री, आदि), उन प्रतिक्रियाओं के उपयोग पर आधारित होते हैं जिनमें जटिल यौगिक बनते हैं, उदाहरण के लिए Ag+ + 2CN- ы Ag (CN)2]। संकुलन विधियाँ अवक्षेपण विधियों से निकटता से संबंधित हैं, क्योंकि कई अवक्षेपण प्रतिक्रियाएँ जटिल गठन के साथ होती हैं, और परिसरों का निर्माण खराब घुलनशील यौगिकों के अवक्षेपण के साथ होता है।
• 4. ऑक्सीकरण की विधियाँ - कमी, या ऑक्सीडिमेट्री, में परमैंगनेटोमेट्री, क्रोमैटोमेट्री (बाइक्रोमैटोमेट्री), आयोडोमेट्री, ब्रोमैटोमेट्री, सेरिमेट्री, वैनाडोमेट्री आदि शामिल हैं।