Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

1.9.1. Bufer aralashmaning pH ini hisoblash

Ushbu bufer aralashmani ko‘rib chiqamiz:
^ CH COOH → CH COO⁻ + H ⁺
_ 3 3

3 3
_CH COONa → CH COO⁻ + Na⁺
CH₃COOH kuchsiz kislota bo‘lganligi uchun eritmada deyarli ionlanmagan molekulalar holida bo‘ladi. Bundan tashqari kislo- taning ionlanishi bir xil ionli tuz ishtirokida yana ham kamayadi. Shuning uchun kislotaning ionlanmagan molekulalari konsentrat- siyasi uning eritmadagi umumiy konsentratsiyasiga teng, ya’ni [CH₃COOH]  C_kisl deb qabul qilish mumkin.
Biroq CH₃COONa tuzi to‘liq dissotsilangan, CH₃COON juda kam dissotsilangan, demak eritmadagi deyarli hamma CH₃COO^– anionlari tuzning dissotsilanishidan hosil bo‘ladi. Tuzning har bir dissotsilangan molekulasi bittadan CH₃COO^– ion bergani uchun quyidagicha yozamiz:
[CH₃COO]^– C_tuz
Bularning hammasini hisobga olib, sirka kislotaning ionlanish konstantasi tenglamasidan H⁺ ning qiymatini aniqlaymiz:

yoki
K_g =

^_H ^{+ }_^_CH COO^{− }_

3
^^CH₃^{COOH }

^_H ^{+ }_= K
^^CH₃^{COOH }

3
CH₃COOH _{CH COO− }

Bu tenglamani logarifmlab, ishoralarini teskarisiga almashtir- sak:

−lg^_H ^{+ }_= −IgK
kisl
_−1g ^Ckisl
!

yoki
pH = pK

kisl


_{− Ig} ^Ckisl
!
tuz
bo‘ladi.

tuz

Bu yerda pH–lg[H⁺], pK_kisl=–lg K_kisl kislota kuchi ko‘rsatki- chi. Endi kuchsiz asoslar bilan ular tuzlarining aralashmasini ko‘rib chiqamiz. Masalan, NH₄OH+NH₄Cl. Bunda NH₄OH ning ionlanish konstantasi tenglamasi quyidagicha:

^_NH ^{+ }_⋅^_OH ^{− }_

^K NH ₄OH ⁼
4
^^NH ₄^{OH }

Bu tenglamadan [OH^–] ning qiymatini topamiz:

4
^OH ^{− }= K
^NH ₄^{OH }_{= K} C_{asos ;}


^OH ^{− }= K
^Casos

4
^{ } NH oH ^⋅
_NH ⁺ _
ASOS
^Ctuz
^ asos _C




tuz

Bu tenglamani ham logarifmlab, ishoralarini teskariga al- mashtirsak:

^−lg^{OH − }^{=−lg K}
asos
_{− lg} ^Casos
C

tuz

yoki


pOH = pK
asos


_{− lg} ^Casos
C

tuz

Lekin pH+pOH=14 bo‘lgani uchun pH = 14–pOH yoki

pH = 14 − pK
asos
_{− lg} ^Casos
C

tuz

Tenglamadagi nisbat yoki C_kisl/C_tuz yoki C_asos/C_tuz lar 1/10 yo- ki 10/1 ga teng bo‘lishi mumkin. Unda pH=pK_kisl±1 yoki pON=14–pK_kisl1 bo‘ladi.

Bufer ta’siri yuqori bo‘lishi uchun bufer aralashmadagi kislota va uning tuzi yoki asos va uning tuzining konsentratsiyalari yuqori bo‘lishi kerak (1 M gacha).
Shu formulalar bilan hisoblashga bir necha misollar ko‘rib chiqaylik.
1-misol. CH₃COOH+CH₃COONa bufer aralashmada har bir moddadan 0,1 moldan bor, shu aralashmaning pH ini hisoblang. Bu pH 1 l aralashmaga: a) 0,01 mol HCl; b) 0,01 mol NaOH qo‘shilganda va aralashmani suv bilan 100 marta suyultirilganda qanday o‘zgarishini ko‘rsating.
Yechish. Sirka kislota uchun pK_kisl=4,76 ekan, bunday holda:
^CCH COOH

pH = pK


CHCH₃COOH
− Ig 3

3
^CCH COONa
0,1

yoki pH = 4,76 − Ig
= 4,76.
0,1

Agar bu aralashmaning 1 litrga 0,01 mol HC1 qo‘shilsa, u hol- da 0,01 mol CH₃COONa shuncha mol miqdordagi CH₃COOH ga aylanadi. Demak, 1 l 0,1 M CH₃COOH eritmasiga 0,01 mol NaOH qo‘shilsa, H⁺ ionlarining konsentratsiyasi 0,1–0,01=0,09 g-ion/l gacha kamayadi.
Agar 1 l 0,1 M CH₃COONa eritmasiga 0,01 mol NaOH qo‘shilsa, 0,1:0,01=0,11 g–ion/l; bundan

pH = 4,76 − Ig ^0,11 = 4, 67
0, 09

hosil bo‘ladi

II bob. MIQDORIY ANALIZ

1. Miqdoriy analizning mohiyati va usullari

Miqdoriy analizning vazifasi modda tarkibiga kirgan ayrim ele- ment yoki birikmalarning shu moddadagi miqdorini aniqlashdan iborat.
Kimyoviy analiz, xususan, miqdoriy analiz fanda va ishlab chiqarishda katta ahamiyatga ega. Ishlab chiqarish jarayonining hamma bosqichlarida injener-texnolog ishlab chiqarilayotgan mahsulotlarning sifat va miqdoriy tarkibini bilishi zarur. Bunga kimyoviy analiz yordam beradi.
Texnolog analiz natijasiga qarab xomashyodan samarali foyda- lanishi, texnologik jarayonda yuz bergan kamchiliklarni yo‘qotishi, shu bilan birga yaroqsiz mahsulotlar chiqishiga yo‘l qo‘ymasligi kerak.
Miqdoriy analiz natijalari, odatda, foiz bilan ifodalanadi. Masalan, kalsiy karbonat analiz qilinganda uning tarkibida necha foiz kalsiy, necha foiz uglerod va necha foiz kislorod borligi ko‘r- satiladi.
Miqdoriy analiz usullari, umuman, ikki guruhga bo‘linadi: kimyoviy analiz va fizik-kimyoviy analiz.
Kimyoviy analiz tekshiriladigan namuna bilan maxsus tanlan- gan va tayyorlangan reaktivlar orasidagi kimyoviy reaksiya nati- jasida ro‘y beruvchi hodisalarni va hosil bo‘luvchi moddalar xos- sasini kuzatishga asoslangan.
Fizik-kimyoviy va fizik-texnik asbobiy (instrumental) usullar namunaning fizikaviy xossalarini (elektronlar potensiali, tok kuchi, spektrlarning yutilishi, sochilishi, chiqarilishi va boshqalar- ni) alohida asboblar yordamida o‘lchashga asoslangan.

2.