Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

Konduktometriya

Usulning mohiyati va tasnifi. Konduktometrik analiz usuli tek- shiriladigan eritmaning solishtirma elektr o‘tkazuvchanligini o‘lchashga asoslangan. Elektrolit eritmasida musbat va manfiy zaryadlangan ionlar bo‘lishi sababli eritma elektr tokini o‘tkazadi. Elektrolizning oldini olish uchun eritmaning elektr o‘tkazuvchan- ligini o‘lchashda o‘zgaruvchan tok qo‘llaniladi. Elektr o‘tkazuv- chanlik modda tabiatiga, erituvchining konsentratsiyasiga va b. omillarga bog‘liq bo‘ladi. Shu sababli elektr o‘tkazuvchanlikni o‘lchash yo‘li bilan tekshiriladigan eritmadagi har xil modda va birikmalar miqdorini aniqlash mumkin.
Elektr o‘tkazuvchanlikni o‘lchash prinsipiga ko‘ra konduk- tometriya quyidagi turlarga bo‘linadi:

1. 
   Bevosita konduktometriya – tekshiriladigan alohida modda eritmasining elektr o‘tkazuvchanligini bevosita o‘lchashga asoslangan.
   
2. 
   Konduktometrik titrlash titrant bilan aniqlanadigan mod- daning o‘zaro ta’sirlanish jarayonida elektr o‘tkazuvchanlikning o‘zgarishini o‘lchashga asoslangan. Bunda moddaning miqdori haqida titrlash egri chizig‘ining burilishiga qarab fikr yuritiladi. Egri chiziq solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik – qo‘shiladigan elektrolitning miqdori koordinatalar sistemasida yasaladi.
   
3. 
   Xronokonduktometrik titrlash moddaning miqdorini titrlash vaqti bo‘yicha aniqlashga asoslangan. Titrlash egri chizig‘i regis- trator vositasida diagramma qog‘ozida avtomatik qayd qilinadi.
   

Konduktometriya usulida reaksiyalar turiga qarab analiz usul- lari turlicha bo‘ladi: a) kislota-asosli (neytrallash) usuli, b) cho‘k- tirish usuli; d) kompleks hosil qilish usul; e) oksidlanish-qaytari- lish usuli va boshqalar.
Solishtirma va ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlik. Har bir elek- trolit eritmasining aniq muayyan qarshiligi bo‘ladi. Qarshilikning teskari qiymati elektr o‘tkazuvchanlik deyiladi:
W = ¹
R
Bu yerda R – eritma qarshiligi, Om; W – eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi, Om^–1.
Eritmaning qarshiligi eritmaga botirilgan elektrodlar orasidagi masofaga to‘g‘ri va ularning sathi S ga teskari mutanosibdir:
1
R = ρ
S
Bunda 𝜌 – proporsionallik koeffitsienti, solishtirma qarshilik deyiladi. Agar 1=1 sm, 5=1 sm² bo‘lsa, unda 𝜌=R, ya’ni elekt- rodlar orasidagi masofa 1 sm va ularning sathi 1 sm² bo‘lganda eritmaning solishtirma qarshiligi uning qarshiligiga teng.
Eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi solishtirma yoki ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlik bilan ham belgilanadi.
Solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik H^– solishtirma qarshilikka teskari qiymat:
H = ¹
ρ
H ning o‘lchov birligi SI sistemasida simens sm•m^–1 yoki (Om^–1•sm^–1) bilan ifodalanadi.
Elektrolitlarning elektr o‘tkazuvchanligini erigan moddaning gramm-ekvivalent soni bilan hisoblash qulay, shuning uchun ekvi- valent elektr o‘tkazuvchanlik tushunchasi kiritilgan. Ekvivalent elektr o‘tkazuvchanlik 𝜆 tarkibida 1 kg-ekv modda bo‘lgan erit- mani ikkita parallel elektrodlar 1 m masofa oralig‘ida joylashtiril- gandagi elektr o‘tkazuvchanlikka teng bo‘ladi. Uning birligi SI sistemasida sm•sm²/kg–ekv^–1 yoki Om^–1•sm²•g•ekv^–1.
Solishtirma va ekvivalent elektr o‘tkazuvchanliklar o‘zaro qu- yidagicha bog‘langan:
𝜆 =(1000/C)·H
Bu yerda C – eritmaning konsentratsiyasi, kg/ekv/m^–3, g–ekv/l. Eritmaning ekvivalent elektr o‘tkazuvchanligi 𝜆 eritma- dagi ionlar miqdoriga va ularning harakatchanligiga bog‘liq.
Ionning miqdori modda molekulasining ionlanish darajasi bi- lan aniqlanadi. Ionning harakatchanligi eritmadagi musbat va manfiy ionlarning yig‘indisidan iborat.
Bu bog‘lanish tenglama orqali ifodalansa:
λ^o = λ^o + λ^o
(+) (−)
Bu yerda 𝜆° – elektrolitning cheksiz suyultirilgandagi (𝛼=1) ekvivalent elektr o‘tkazuvchanligi:
λ = λ^o − α
Suvdagi eritmada ionlarning harakatchanlik qiymati xona ha- roratida 3,0–7,0 sm•m²/kg-ekv^–1 orasida bo‘ladi, lekin H⁺ va OH^– ionlarining qiymati bularga qaraganda ko‘proq: 𝜆°(H⁺)=
=35,0 : 𝜆° (OH^–) = 19,9 sm•m²/kg-ekv^–1
Yuqoridagi tenglamadan foydalanib eritmaning konsentratsi- yasini aniqlash mumkin. Odatda, ionlarning harakatchanlik qiy- mati bir-biriga yaqin bo‘lgani uchun konduktometrik ma’lumot – eritmadagi ionlarning umumiy konsentratsiyasi haqida ma’lumot beradi. Konduktometrik analiz kimyoviy analizda muhim qiymat- lar: elektrolitlarning dissotsilanish konstantasini, kompleks birik- malarning tarkibi va barqarorlik konstantasini, qiyin eriydigan elektrolitlarning eruvchanlik ko‘paytmasi qiymatlarini aniqlash uchun qo‘llaniladi.

4.