Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

Hajmiy analizda qo‘llaniladigan reaksiyalarga qo‘yiladigan talab- lar. Hajmiy analizning tortma analizdan eng muhim farqi shun-

11. 
    rasm. Byuretkalar.
    

13. 
    rasm. Kolbalar.
    

daki, reaktiv ortiqcha miqdorda emas, balki reaksiya tenglama- siga aniq muvofiq keladigan, aniqlanayotgan moddaga kimyoviy jihatdan ekvivalent bo‘lgan miqdorda olinadi. Analiz natijalarini hisoblash ham ekvivalentlik qoidasiga asoslanadi.
Titrlash esa ancha tez bajarilishi bilan tortma analizdan farq qiladi. Titrlashda ancha tez boradigan reaksiyalarnigina qo‘llash mumkin.
Sekin boradigan reaksiyalarda ekvivalentlik nuqtasini aniq belgilash qiyin, bunda titrlash, albatta, o‘tkazib yuboriladi. Bun- dan tashqari qo‘shilayotgan reaktivning titrlangan eritmasi faqat aniqlanayotgan modda bilan reaksiyaga kirishishga sarf bo‘lishi, ya’ni titrlashda analiz natijalarini aniq hisoblashga xalaqit beradi- gan qo‘shimcha reaksiyalar sodir bo‘lmasligi kerak. Eritmada te- gishli reaksiyaning borishiga yoki uning ekvivalentlik nuqtasini belgilashga to‘sqinlik qiladigan boshqa moddalar bo‘lmasligi lozim.

2. Titrimetrik (hajmiy) analiz usullarining tasnifi

Titrimetrik analizda turli xil reaksiyalar: kislota-asosli birikish, oksidlanish-qaytarilish cho‘ktirish, kompleks hosil bo‘lishi va boshqa reaksiyalar qo‘llaniladi. Bu reaksiyalar titrimetrik analiz shartlarini qanoatlantirishi kerak. Ayrim titrimetrik usullar asosiy reaksiya turining yoki titrantning nomi bilan ataladi. Argen- tometriya usulida AgNO₃ titrant, permanganatometriyada KMnO₄ titrant bo‘ladi va h.k.
Titrimetrik analizda qo‘llaniladigan asosiy reaksiyaga binoan bu analiz quyidagi usullarga bo‘linadi:

1. 
   Kislota-asosli titrlash: H⁺+OH=H₂O.
   
2. 
   Oksidimetriya – oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi asosida titrlash:
   

MnO⁻ + 5Fe²⁺ + 8H ⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H O
4 2

3. 
   Cho‘ktirish usuli:
   

Ag⁺+Cl ^–=AgCl↓ – (argentometriya) Ag⁺+CNS ^–=AgCNS↓ – (rodanometriya)

4. 
   Kompleksonometrik usul – koordinatsion (xelat) birik- malar hosil bo‘lish reaksiyalaridan foydalaniladi.
   

Bu usullarning har qaysisi bilan aniqlashda to‘g‘ri, teskari titr- lash, shuningdek, o‘rin almashtirish yo‘li bilan titrlash mumkin.
To‘g‘ri titrlashda aniqlanayotgan modda eritmasiga titrant oz- ozdan qo‘shib boriladi. Masalan:
NaOH + HCl→NaCl+H₂O
NaCl+AgNO₃→AgCl+NaNO₃
Teskari titrlashda ikkita titrantdan foydalaniladi. Tek- shirilayotgan moddaga avval titrant 1 dan ko‘proq miqdorda qo‘shiladi. Titrant 1 ning reaksiyaga kirishmay, ortib qolgan qis- mi titrant 2 bilan titrlanadi. Titrant 1 moddasi bilan reaksiyaga kirishish uchun sarf bo‘lgan miqdori uning hammasi bo‘lib qo‘shilgan titrant miqdoridan titrlash uchun sarf bo‘lgan miq- dorini ayirish orqali topiladi. Masalan, eritmadagi NaCl miq- dorini AgNO₃ eritmasi yordamida to‘g‘ri titrlash yo‘li bilan ham, teskari titrlash orqali ham aniqlash mumkin. Teskari titrlash yo‘li bilan aniqlashda NaCl eritmasiga ortiqcha miqdorda titrant
1 AgNO₃ eritmasidan qo‘shiladi va uning reaksiyada ortib qolgan qismi titrant 2 – NH₄CNS eritmasi bilan titrlanadi. NaCl bilan reaksiyaga kirishgan kumush nitrat eritmasining miqdori V uning umumiy qo‘shilgan miqdori V₁ dan NH₄CNS moddasi bilan titr- langan miqdori orasidagi farqdan aniqlanadi:
V=V₁–V₂ NaCl+AgNO₃= ↓AgCl+NaNO₃
ortiqcha miqdorda
AgNO₃+NH₄CNS = ↓AgCNS+NH₄NO₃
qoldiq
Berilgan modda miqdorini to‘g‘ri yoki teskari titrlash usullari bilan aniqlash mumkin bo‘lmasa, almashtirib titrlash usulidan foydalaniladi. Bunda aniqlanayotgan moddaga shunday bir mod- da qo‘shiladiki, u reaksiya natijasida ma’lum miqdorda mahsu- lot hosil qiladi. Bu mahsulot mos keladigan titrant yordamida titrlanadi. Masalan, berilgan moddani aniqlashda K₂Cr₇O₇, KJ va HCl qo‘shildi, deylik. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi nati- jasida hosil bo‘lgan J₂ ning miqdori Na₂S₂O₃ eritmasi bilan titr- lab aniqlanadi:
K₂Cr₂O₇+6KJ+14HCl =2CrCl₃+3J₂+8KCl+7H₂O J₂+Na₂S₂O₃=2NaJ+Na₂S₄O₆
Teskari titrlash sekin boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksi- yalarida ishlatiladi. Bunda titrlanayotgan aralashmaga titrant 1 dan ortiqcha miqdorda qo‘shiladi va ma’lum muddat tindiriladi (reaksiya oxirigacha borishi uchun). Keyin titrant 1 ning ortiqcha miqdori boshqa titrant 2 yordamida titrlanadi. Bu usul, masalan, sulfitlarni aniqlashda ishlatiladi. Natriy sulfit eritmasiga titrant 1–J₂ eritmasidan ortiqcha miqdorda qo‘shiladi, uning ortiqcha miqdori titrant 2 – Na₂S₂O₃ eritmasi bilan titrlanadi, reaksiya quyidagicha boradi:
Na₂S+2J₂+2HCl=S+2NaCI+2HJ+J₂ J₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaJ
Almashlab titrlash usulida aniqlanayotgan moddaning biror boshqa modda bilan reaksiyaga kirishishi natijasida hosil bo‘lgan mahsulotga ekvivalent miqdorda ajralib chiqadigan o‘rinbosar moddaning miqdori aniqlanadi. Bu usul yordamida oksidlanish- qaytarilish reaksiyalariga kirishmaydigan moddalar titrlanadi.
Masalan, CaCO₃ ni HCl da eritib, analiz qilish mumkin. Eritma neytrallangandan keyin ammoniy oksalat (NH₄)₂C₂O₄ yordamida CaC₂O₄ holida cho‘kmaga tushiriladi. Cho‘kmaga H₂SO₄ ta’sir et- tiriladi va hosil bo‘lgan oksalat kislota (o‘rinbosar modda) KMnO₄ eritmasi bilan titrlanadi, reaksiyalar quyidagicha sodir bo‘ladi:
↓CaCO₃+2HCl→СaCl₂+H₂СO₃
CaCl₂+(NH₄)₂C₂O₄→↓CaC₂O₄+2NH₄Cl
↓CaC₂O₄+H₂SO₄→CaSO₄+H₂C₂O₄
5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄→2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O

3.