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अनुमापांक विश्लेषण के तरीके उदाहरण। विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र

परिचय

प्रयोगशाला कार्यशाला सैद्धांतिक पाठ्यक्रम "विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान और एफएचएमए" का अध्ययन करने के बाद की जाती है और अर्जित ज्ञान को मजबूत और गहरा करने के लिए 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। इस पाठ्यक्रम में अनुमापांक (वॉल्यूमेट्रिक) विश्लेषण की बुनियादी विधियों, अनुमापन विधियों और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोग को शामिल किया गया है।

प्रयोगशाला कार्यशाला शुरू करने से पहले, छात्रों को सुरक्षा सावधानियों के निर्देश दिए जाते हैं। प्रत्येक कार्य को करने से पहले, छात्र को शिक्षक द्वारा बताए गए अनुभागों के साथ-साथ विश्लेषण करने की पद्धति पर एक बोलचाल को पास करना होगा। इसके लिए आपको चाहिए:

1) पाठ्यक्रम के प्रासंगिक खंड को दोहराएं;

2) कार्य की कार्यप्रणाली से विस्तार से परिचित हों;

3) चल रहे रासायनिक विश्लेषण के तहत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों की रचना करें;

4) सुरक्षा के संदर्भ में विश्लेषण की विशेषताओं का अध्ययन करना।

काम के परिणामों के आधार पर, छात्र एक रिपोर्ट तैयार करते हैं, जो इंगित करना चाहिए:

· नौकरी का नाम;

· कार्य का उद्देश्य;

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

काम के दौरान उपयोग किए जाने वाले अभिकर्मक और उपकरण;

विश्लेषण तकनीक:

प्राथमिक मानकों की तैयारी;

कार्य समाधान की तैयारी और मानकीकरण;

समाधान में परीक्षण पदार्थ की सामग्री का निर्धारण;

प्रयोगात्मक डेटा;

विश्लेषण परिणामों का सांख्यिकीय प्रसंस्करण;

· निष्कर्ष।

विश्लेषण की अनुमापांक विधियाँ

विश्लेषण की अनुमापांक विधिपदार्थ के निर्धारण के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया पर खर्च किए गए सटीक ज्ञात एकाग्रता (टाइटरेंट) के अभिकर्मक की मात्रा को मापने पर आधारित है।

निर्धारण प्रक्रिया (अनुमापन) में यह तथ्य शामिल है कि एक टाइट्रेंट को एक अज्ञात एकाग्रता के साथ एक विश्लेषण के समाधान के एक सटीक ज्ञात मात्रा में एक ब्यूरेट से ड्रॉपवाइज जोड़ा जाता है जब तक कि तुल्यता बिंदु तक नहीं पहुंच जाता है।

कहाँ पे एक्स- निर्धारित पदार्थ; आर- टाइट्रेंट, पीप्रतिक्रिया उत्पाद है।

तुल्यता बिंदु (यानी)- यह समाधान की सैद्धांतिक स्थिति है, जो टाइट्रेंट के बराबर मात्रा जोड़ने के समय होती है आरविश्लेषण करने के लिए एक्स. व्यवहार में, अनुमापन के अंतिम बिंदु (ktt) तक पहुंचने तक निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ में टाइट्रेंट जोड़ा जाता है, जिसे तुल्यता बिंदु के एक दृश्य संकेत के रूप में समझा जाता है, समाधान में जोड़े गए संकेतक के रंग परिवर्तन का क्षण . दृश्य संकेत के अलावा, तुल्यता बिंदु को वाद्य विधियों द्वारा पंजीकृत किया जा सकता है। इस मामले में, अनुमापन अंत बिंदु (c.t.t.) को अनुमापन प्रक्रिया (वर्तमान शक्ति, क्षमता, विद्युत चालकता, आदि) के दौरान मापी गई भौतिक मात्रा में तेज परिवर्तन के क्षण के रूप में समझा जाता है।

विश्लेषण की अनुमापांक विधि में निम्नलिखित प्रकार की रासायनिक अभिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है: उदासीनीकरण अभिक्रियाएँ, रेडॉक्स अभिक्रियाएँ, अवक्षेपण अभिक्रियाएँ और जटिल निर्माण अभिक्रियाएँ।

प्रयुक्त रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रकार के आधार पर, निम्नलिखित प्रतिष्ठित हैं: अनुमापांक विश्लेषण के तरीके:

- अम्ल-क्षार अनुमापन;

- वर्षा अनुमापन;

- जटिलमितीय अनुमापन या सम्मिश्रमिति;

- रेडॉक्स अनुमापन या रेडॉक्स अनुमापन।

अनुमापनी विश्लेषण विधि में प्रयुक्त अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं: आवश्यकताएं:

प्रतिक्रिया को बिना किसी साइड रिएक्शन के स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में आगे बढ़ना चाहिए;

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

प्रतिक्रिया पर्याप्त रूप से उच्च दर पर आगे बढ़ना चाहिए;

प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर आगे बढ़ना चाहिए;

तुल्यता बिंदु को किसी न किसी तरह से स्पष्ट और मज़बूती से तय किया जाना चाहिए।

अनुमापन विधियां

अनुमापांक विश्लेषण की किसी भी विधि में अनुमापन की अनेक विधियाँ होती हैं। अंतर करना आगे अनुमापन, पीछे अनुमापन और प्रतिस्थापन अनुमापन .

प्रत्यक्ष अनुमापन- तुल्यता बिंदु तक पहुंचने तक टाइट्रेंट को एनालाइट सॉल्यूशन में ड्रॉपवाइज 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 कानून (प्रत्यक्ष अनुमापन के लिए) का उपयोग करके की जाती है।

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

कहाँ पे सी (1/जेड) आर- टाइट्रेंट समतुल्य की दाढ़ सांद्रता, mol/dm 3 ;

वी आरअनुमापांक आयतन है, cm3;

एम( 1/ जेड) एक्सविश्लेषक के बराबर का दाढ़ द्रव्यमान है;

सी (1/जेड) एक्स- विश्लेषक समतुल्य की दाढ़ सांद्रता, mol/dm 3 ;

वी एक्सविश्लेषण का आयतन है, cm3.

पिछला अनुमापन- दो टाइट्रेंट का उपयोग किया जाता है। सर्वप्रथम
पहले टाइट्रेंट की सटीक मात्रा को विश्लेषण किए गए घोल में जोड़ा जाता है ( आर 1) अधिक मात्रा में लिया गया। शेष अप्राप्य टाइट्रेंट आर 1 को दूसरे टाइट्रेंट के साथ शीर्षक दिया गया है ( R2) टाइट्रेंट की मात्रा आर 1, खर्च किया
विश्लेषण किए गए पदार्थ के साथ बातचीत पर ( एक्स) टाइट्रेंट के अतिरिक्त आयतन के बीच के अंतर से निर्धारित होता है आर 1 (वी 1) और टाइट्रेंट वॉल्यूम R2 (वी 2) अनुमापन पर खर्च किए गए टाइट्रेंट अवशेषों का आर 1.

अनुमापन योजना: एक्स + आर 1निश्चित अतिरिक्त = पी1 (आर 1शेष)।

आर 1शेष + R2 = पी2.

पीछे अनुमापन का उपयोग करते समय, समकक्षों का नियम निम्नानुसार लिखा जाता है:

पीछे अनुमापन के मामले में विश्लेषण के द्रव्यमान की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

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

प्रतिस्थापन अनुमापन (अप्रत्यक्ष अनुमापन)- उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां विश्लेषण का प्रत्यक्ष या पिछला अनुमापन असंभव या कठिन होता है, या कोई उपयुक्त संकेतक नहीं होता है।

विश्लेषण करने के लिए एक्सकोई अभिकर्मक जोड़ें लेकिनअधिक मात्रा में, परस्पर क्रिया करने पर जिसके साथ पदार्थ की एक समान मात्रा निकलती है आर. फिर प्रतिक्रिया उत्पाद आरएक उपयुक्त टाइट्रेंट के साथ शीर्षकित आर.

अनुमापन योजना: एक्स + लेकिनअतिरिक्त = पी1.

पी1 + आर = पी 2.

प्रतिस्थापन अनुमापन के लिए समकक्षों का नियम निम्नानुसार लिखा गया है:

विश्लेषक के समकक्षों की संख्या के बाद से एक्सऔर प्रतिक्रिया उत्पाद आरसमान हैं, अप्रत्यक्ष अनुमापन के मामले में विश्लेषक के द्रव्यमान की गणना सूत्र द्वारा 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 (रासायनिक रूप से शुद्ध) - प्राथमिक मानक।

2. सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH का मोलर सांद्रण का विलयन
~2.5 मोल / डीएम 3

3. एच 2 ओ डिस्टिल्ड।

उपकरणछात्र खुद का वर्णन करते हैं।

कार्य प्रगति पर:

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

Succinic एसिड एक दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ 200.00 सेमी 3 की मात्रा के साथ तैयार किया जाता है मोल / डीएम 3.

जी/मोल.

प्रतिक्रिया समीकरण:

नमूना लेना (वजन):

नमूना वजन

काज मात्रात्मकएक बड़ा फ्लास्क में स्थानांतरित सेमी 3), आसुत जल का 50 - 70 सेमी 3 डालें, तब तक मिलाएं जब तक कि स्यूसिनिक एसिड पूरी तरह से घुल न जाए, आसुत जल के साथ निशान पर लाएं
और अच्छी तरह मिला लें।

गिनती
सूत्र के अनुसार

अभिकर्मकों

1. सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3 (रासायनिक रूप से शुद्ध) - प्राथमिक मानक।

2. एच 2 ओ डिस्टिल्ड।

3. हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल एकाग्रता 1:1 (आर = 1.095 ग्राम / सेमी 3)।

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

5. मिश्रित संकेतक - मिथाइल ऑरेंज और मेथिलीन ब्लू।

कार्य प्रगति पर:

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

सोडियम कार्बोनेट का एक घोल 200.00 सेमी 3 की मात्रा के साथ एक दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ तैयार किया जाता है मोल / डीएम 3.

नमूने के द्रव्यमान की गणना, जी: (द्रव्यमान को दशमलव के चौथे स्थान की सटीकता के साथ लिया जाता है)।

प्रतिक्रिया समीकरण:

1) ना 2 CO 3 + HCl = NaHCO 3 + NaCl

2) NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2

_____________________________________

ना 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

एच 2 सीओ 3 एक कमजोर एसिड है (के ए 1= 10 -6.35, के a2 = 10 -10,32).

नमूना लेना (वजन):

वॉच ग्लास का वजन (ग्लास)

काज के साथ घड़ी के शीशे (कांच) का वजन

नमूना वजन

काज मात्रात्मकएक बड़ा फ्लास्क में स्थानांतरित सेमी 3), आसुत जल का 50 - 70 सेमी 3 डालें, सोडियम कार्बोनेट पूरी तरह से घुलने तक मिलाएं, आसुत जल के साथ निशान पर लाएं
और अच्छी तरह मिला लें।

प्राथमिक मानक की वास्तविक एकाग्रतागिनती
सूत्र के अनुसार

2. टाइट्रेंट की तैयारी और मानकीकरण (एचसीएल समाधान)

हाइड्रोक्लोरिक एसिड का घोल लगभग 500 सेमी 3 . के आयतन से तैयार किया जाता है
लगभग 0.05÷0.06 मोल / डीएम 3 के दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ)

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

समाधान मानकीकरणएचसीएल को प्राथमिक मानक ना 2 सीओ 3 के अनुसार प्रत्यक्ष अनुमापन, पाइपिंग विधि द्वारा किया जाता है।

संकेतक को हाइड्रोक्लोरिक एसिड (चित्र 4) के साथ सोडियम कार्बोनेट के अनुमापन वक्र के अनुसार चुना जाता है।

चावल। 4. 100.00 सेमी 3 Na 2 CO 3 विलयन का अनुमापन वक्र से\u003d 0.1000 mol / dm 3 HCl के घोल के साथ सी 1/जेड\u003d 0.1000 मोल / डीएम 3

दूसरे तुल्यता बिंदु पर अनुमापन करते समय, मिथाइल ऑरेंज इंडिकेटर, 0.1% जलीय घोल (पीटी = 4.0) का उपयोग करें। रंग पीले से नारंगी (चाय गुलाब का रंग) में बदल जाता है। संक्रमण अंतराल
(पीएच = 3.1 - 4.4)।

योजना 3. एचसीएल समाधान का मानकीकरण

Na 2 CO 3 मानक घोल (पिपेट के साथ) के 25.00 cm3 का एक विभाज्य 250 cm3 शंक्वाकार अनुमापन फ्लास्क में रखें, मिथाइल ऑरेंज की 2-3 बूंदें डालें, पानी से 50-75 cm3 तक पतला करें और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ टाइट्रेट करें। रंग बदलता है। टाइट्रेंट की एक बूंद से पीले से "चाय गुलाब" का रंग। अनुमापन एक "गवाह" (एक संकेतक के साथ Na 2 CO 3 का मूल समाधान) की उपस्थिति में किया जाता है। अनुमापन के परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं। 4. हाइड्रोक्लोरिक एसिड की सांद्रता समकक्षों के कानून द्वारा निर्धारित की जाती है:।

तालिका 4

हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के मानकीकरण के परिणाम

कार्य

1. अम्ल-क्षार अभिक्रियाओं में तुल्य की संकल्पना का निरूपण कीजिए। निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में सोडा और फॉस्फोरिक एसिड के समकक्षों की गणना करें:

ना 2 CO 3 + HCl \u003d NaHCO 3 + NaCl

ना 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O

एच 3 पीओ 4 + नाओएच = नाह 2 पीओ 4 + एच 2 ओ

एच 3 पीओ 4 + 2नाओएच \u003d ना 2 एचपीओ 4 + एच 2 ओ

एच 3 पीओ 4 + 3एनएओएच \u003d ना 3 पीओ 4 + 3एच 2 ओ

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

3. हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 100.00 सेमी 3 के लिए एक अनुमापन वक्र को 0.1 mol/dm 3 के बराबर मोलर सांद्रता के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ 0.1 mol/dm 3 के बराबर मोलर सांद्रता के साथ प्लॉट करें। संभावित संकेतकों का चयन करें

4. ऐक्रेलिक एसिड के 100.00 सेमी 3 के लिए एक अनुमापन वक्र प्लॉट करें (CH 2 =CHCOOH, pK ए= 4.26) एक दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ
0.1 mol / dm 3 सोडियम हाइड्रॉक्साइड एक दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ
0.1 मोल / डीएम 3. अनुमापन के दौरान विलयन का संघटन कैसे बदलता है? संभावित संकेतकों का चयन करें और संकेतक अनुमापन त्रुटि की गणना करें।

5. हाइड्राज़िन के लिए अनुमापन वक्र प्लॉट करें (N 2 H 4 +H 2 O, pK बी= 6,03)
0.1 mol / dm 3 हाइड्रोक्लोरिक एसिड के बराबर की दाढ़ सांद्रता के साथ
0.1 mol / dm 3 के बराबर की दाढ़ सांद्रता के साथ। क्या समानता है
और एक क्षार के साथ एक कमजोर एसिड के अनुमापन वक्र की तुलना में पीएच गणना और अनुमापन वक्र के बीच का अंतर? संभावित संकेतकों का चयन करें
और संकेतक अनुमापन त्रुटि की गणना करें।

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

7. एक 0.20 एम मिथाइलमाइन समाधान के पीएच की गणना करें यदि जलीय घोल में इसके आयनीकरण को समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है

बी + एच 2 ओ \u003d वीएन + + ओएच -, के बी\u003d 4.6 × 10 - 3, जहां बी आधार है।

8. हाइपोक्लोरस अम्ल HOCL के पृथक्करण स्थिरांक की गणना करें यदि 1.99 × 10 - 2 M विलयन का pH = 4.5 है।

9. ग्लाइकोलिक एसिड के 6.1 ग्राम / मोल युक्त समाधान के पीएच की गणना करें (सीएच 2 (ओएच) सीओओएच, के लेकिन= 1.5 × 10 - 4)।

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

ए) 40 मिलीलीटर पानी;

बी) 0.02 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 20 मिलीलीटर;

सी) 0.02 एम बेरियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 20 मिलीलीटर;

डी) हाइपोक्लोरस एसिड के 0.01 एम समाधान के 40 मिलीलीटर, के लेकिन=5.0 × 10 - 8।

11. एसिटिक अम्ल के विलयन में ऐसीटेट आयन की सांद्रता की गणना कीजिए
0.1% के बड़े अंश के साथ।

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

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

14. हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल की मात्रा की गणना 11 mol/l की मोलर समतुल्य सांद्रता के साथ करें और पानी की मात्रा की गणना करें जिसे 0.5 M हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल का 500 मिली तैयार करने के लिए लिया जाना चाहिए।

15. 0.15 ग्राम धातु मैग्नीशियम हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 0.3% समाधान के 300 मिलीलीटर में भंग कर दिया गया था। परिणामी विलयन में हाइड्रोजन, मैग्नीशियम और क्लोरीन आयनों की मोलर सांद्रता की गणना करें।

16. बेरियम क्लोराइड के घोल में 25.00 मिली सल्फ्यूरिक एसिड घोल मिलाने पर 0.2917 ग्राम बेरियम सल्फेट प्राप्त हुआ। सल्फ्यूरिक अम्ल के विलयन का अनुमापांक ज्ञात कीजिए।

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

18. कितने ग्राम मोनोबैसिक सोडियम फॉस्फेट मिलाना चाहिए
पीएच = 7 के साथ समाधान प्राप्त करने के लिए 0.15 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 25.0 मिलीलीटर तक? फॉस्फोरिक एसिड pK . के लिए ए 1= 2.15; पी a2= 7.21; पी ए3 = 12,36.

19. फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड के 1.0000 ग्राम का अनुमापन, ध्यान से पानी से पतला, 0.4982 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 43.70 मिलीलीटर की खपत करता है। यह ज्ञात है कि फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड होता है जो निर्जल सल्फ्यूरिक एसिड में घुल जाता है। फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

20. एक ब्यूरेट के साथ आयतन माप की पूर्ण त्रुटि 0.05 मिली है। 1 में आयतन मापने में सापेक्ष त्रुटि की गणना करें; 10 और 20 मिली।

21. 500.00 मिली 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) समकक्ष की दाढ़ एकाग्रता (½ ना 2 सीओ 3);

ग) समाधान अनुमापांक;

डी) हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लिए अनुमापांक।

22. घनत्व वाले 10% सोडियम कार्बोनेट घोल का आयतन क्या है?
1.105 ग्राम / सेमी 3 आपको खाना पकाने के लिए लेने की आवश्यकता है:

ए) Na 2 CO 3 = 0.005000 g/cm 3 के टिटर के साथ 1 लीटर घोल;

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

23. 38.32% के द्रव्यमान अंश और 1.19 ग्राम / सेमी 3 के घनत्व के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड की मात्रा को 0.2 एम समाधान के 1500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए लिया जाना चाहिए?

24. 0.2 एम घोल तैयार करने के लिए 0.2 लीटर 0.25 एम एचसीएल में पानी की मात्रा कितनी होनी चाहिए?

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

26. एक नमूना है जिसमें NaOH, Na 2 CO 3 , NaHCO 3 या 0.2800 ग्राम वजन वाले इन यौगिकों का मिश्रण हो सकता है। नमूना पानी में भंग कर दिया गया था।
फिनोलफथेलिन की उपस्थिति में परिणामी समाधान का अनुमापन 5.15 मिलीलीटर की खपत करता है, और मिथाइल ऑरेंज की उपस्थिति में - 21.45 मिलीलीटर हाइड्रोक्लोरिक एसिड 0.1520 mol / l के दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ। नमूने की संरचना और नमूने में घटकों के द्रव्यमान अंशों का निर्धारण करें।

27. 0.1000 एम अमोनिया विलयन के 100.00 सेमी 3 का 0.1000 एम हाइड्रोक्लोरिक अम्ल विलयन के साथ अनुमापन वक्र खींचिए, सूचक के चयन का औचित्य सिद्ध कीजिए।

28. तुल्यता बिंदु के पीएच की गणना करें, 100.00 सेमी 3 0.1000 एम मैलोनिक एसिड समाधान (हूक 2 सीओओएच) 0.1000 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान (पीके) के अनुमापन के प्रारंभ और अंत की गणना करें। एक 1= 1.38; आरके एक 2=5,68).

29. हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 0.05123 mol / dm 3, 32.10 सेमी 3 के बराबर की दाढ़ सांद्रता के साथ सोडियम कार्बोनेट के घोल के 25.00 सेमी 3 के अनुमापन के लिए। हाइड्रोक्लोरिक एसिड के बराबर की दाढ़ एकाग्रता की गणना करें।

30. 0.1 एम अमोनियम क्लोराइड समाधान के कितने मिलीलीटर जोड़ा जाना चाहिए
बफर घोल बनाने के लिए 0.1 एम अमोनिया घोल के 50.00 मिली
पीएच = 9.3 के साथ।

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

कॉम्प्लेक्सोमेट्री में

तुल्यता बिंदु तक =( सीएम वीएम- सीईडीटीए वीईडीटीए)/( वीएम+ वीईडीटीए)। (21)

तुल्यता बिंदु पर = . (22)

तुल्यता बिंदु के बाद = . (23)

अंजीर पर। 9 विभिन्न pH मानों वाले बफर विलयनों में कैल्शियम आयन के अनुमापन वक्रों को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि Ca 2+ का अनुमापन केवल pH 8 पर ही संभव है।

अभिकर्मकों

2. एच 2 ओ डिस्टिल्ड।

3. मोलर सांद्रण के साथ Mg (II) का मानक विलयन
0.0250 मोल / डीएम 3.

4. अमोनिया बफर पीएच = 9.5।

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

6. एरियोक्रोम ब्लैक टी, संकेतक मिश्रण।

7. कैलकन, सूचक मिश्रण।

विधि की सैद्धांतिक नींव:

यह विधि एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (ना 2 एच 2 वाई 2 या ना-ईडीटीए) के सोडियम नमक के साथ सीए 2+ और एमजी 2+ आयनों की बातचीत पर आधारित है, जिसमें दाढ़ अनुपात एम: एल = 1 में स्थिर परिसरों का निर्माण होता है। :1 एक निश्चित पीएच रेंज में।

सीए 2+ और एमजी 2+ के निर्धारण में तुल्यता बिंदु को ठीक करने के लिए, कैलकॉन और एरियोक्रोम ब्लैक टी का उपयोग किया जाता है।

सीए 2+ का निर्धारण पीएच 12 पर किया जाता है, जबकि एमजी 2+ है
समाधान में मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड के एक अवक्षेप के रूप में और EDTA के साथ शीर्षक नहीं है।

Mg 2+ + 2OH - \u003d Mg (OH) 2

सीए 2+ + वाई 4- "सीएवाई 2-

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

सीए 2+ + एचवाई 3- « सीएवाई 2- + एच +

एमजी 2+ + एचवाई 3- « एमजीवाई 2- + एच +

Mg 2+ के अनुमापन पर खर्च किए गए EDTA का आयतन ज्ञात करने के लिए,
पीएच 10 पर मिश्रण का अनुमापन करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुल मात्रा से, पीएच 12 पर सीए 2+ को अनुमापन करने के लिए उपयोग की जाने वाली मात्रा घटाएं।

पीएच 12 बनाने के लिए, बनाने के लिए 5% KOH समाधान का उपयोग किया जाता है
पीएच 10 अमोनिया बफर समाधान (एनएच 3 × एच 2 ओ + एनएच 4 सीएल) का उपयोग कर।

कार्य प्रगति पर:

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

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 के मानकीकरण के लिए, MgSO 4 के मानक विलयन का उपयोग किया जाता है।
0.02500 मोल / डीएम 3 की एकाग्रता के साथ।

योजना 5. टाइट्रेंट का मानकीकरण - EDTA समाधान

250 सेमी 3 की क्षमता के साथ एक शंक्वाकार फ्लास्क में, 0.02500 mol / dm 3 की सांद्रता के साथ MgSO 4 के मानक घोल के 20.00 सेमी 3, आसुत जल के ~ 70 सेमी 3, एक के ~ 10 सेमी 3 को रखा जाता है। ~ 9.5 के पीएच के साथ अमोनिया बफर घोल - 10 जोड़ा जाता है और संकेतक एरियोक्रोम ब्लैक टी को लगभग 0.05 ग्राम जोड़ा जाता है
(स्पुतुला की नोक पर)। इस मामले में, समाधान शराब-लाल हो जाता है। फ्लास्क में घोल को धीरे-धीरे EDTA घोल से तब तक शीर्षक दिया जाता है जब तक कि रंग शराब के लाल से हरे रंग में न बदल जाए। अनुमापन के परिणाम तालिका में दर्ज किए गए हैं। 6. ईडीटीए की एकाग्रता समकक्षों के कानून द्वारा निर्धारित की जाती है: .

तालिका 6

EDTA समाधान के मानकीकरण के परिणाम

2. सीए 2+ सामग्री का निर्धारण

पीएच = 10 और पीएच = 12 पर ईडीटीए का टाइट्रेशन वक्र सीए 2+ समाधान स्वतंत्र रूप से निर्मित होता है।

वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में समस्या का समाधान आसुत जल के साथ निशान पर लाया गया और अच्छी तरह मिलाया गया।

योजना 6. समाधान में सीए 2+ सामग्री का निर्धारण

कैल्शियम और मैग्नीशियम युक्त परीक्षण समाधान 25.00 सेमी 3 का एक विभाज्य 250 सेमी 3, ~ 60 सेमी 3 पानी की क्षमता के साथ एक शंक्वाकार फ्लास्क में रखा जाता है, 5% KOH समाधान के ~ 10 सेमी 3 जोड़ा जाता है। Mg(OH) 2 के अनाकार अवक्षेप के अवक्षेपण के बाद, सूचक कैलकॉन लगभग 0.05 g (एक रंग के सिरे पर) को घोल में जोड़ा जाता है और धीरे-धीरे एक EDTA समाधान के साथ अनुमापन किया जाता है जब तक कि रंग गुलाबी से हल्के नीले रंग में परिवर्तित न हो जाए। अनुमापन परिणाम ( वी 1) तालिका .7 में दर्ज हैं।

तालिका 7

अनुभव संख्या		EDTA वॉल्यूम, 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 के Mg 2+ घोल का अनुमापन वक्र स्वतंत्र रूप से बनता है।

योजना 7. समाधान में Mg 2+ सामग्री का निर्धारण

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

तालिका 8

कैल्शियम और मैग्नीशियम युक्त समाधान के अनुमापन परिणाम

अनुभव संख्या	जांचे गए घोल का आयतन, सेमी 3	ईडीटीए वॉल्यूम, वी, सेमी 3	समाधान में Mg 2+ की सामग्री, g
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00

अभिकर्मकों

1. ईडीटीए समाधान ~ 0.05 मोल / डीएम 3 की दाढ़ एकाग्रता के साथ।

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

3. एच 2 ओ डिस्टिल्ड।

4. पीएच ~ 8 - 8.5 के साथ अमोनिया बफर।

5. मुरेक्साइड, सूचक मिश्रण।

कार्य

1. EDTA के लिए pH=5 पर α 4 की गणना करें यदि EDTA 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 \u003d 5.5 10 -1 1।

2. यदि स्थिरता स्थिरांक है तो 0.010 M EDTA विलयन के साथ 0.020 M निकल विलयन के 25.00 ml के लिए pH=10 पर अनुमापन वक्र आलेखित 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 आयनों वाले घोल के 50.00 मिली अनुमापन के लिए
और मैग्नीशियम, इसने पीएच = 12 पर 0.12 एम ईडीटीए समाधान के 13.70 मिलीलीटर और पीएच = 10 पर 29.60 मिलीलीटर लिया। मिलीग्राम/एमएल में समाधान में कैल्शियम और मैग्नीशियम की सांद्रता व्यक्त करें।

4. विश्लेषण करने पर 1 लीटर पानी में 0.2173 ग्राम कैल्शियम ऑक्साइड और 0.0927 ग्राम मैग्नीशियम ऑक्साइड मिला। गणना करें कि अनुमापन के लिए 0.0500 mol/l EDTA की किस मात्रा का उपयोग किया गया था।

5. 0.3840 ग्राम मैग्नीशियम सल्फेट युक्त एक मानक घोल के 25.00 मिलीलीटर के अनुमापन के लिए, 21.40 मिलीलीटर ट्रिलन बी समाधान का उपयोग किया गया था। कैल्शियम कार्बोनेट और इसकी दाढ़ एकाग्रता द्वारा इस समाधान के अनुमापांक की गणना करें।

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

7. पीएच = 10 पर 0.01 एम ईडीटीए समाधान के साथ 0.01 एम सीए 2+ समाधान का अनुमापन करते समय, स्थिरता स्थिर के सीएवाई = 10 10.6। गणना करें कि पीएच = 10 पर संकेतक के साथ धातु के परिसर की सशर्त स्थिरता स्थिर क्या होनी चाहिए, यदि अनुमापन के अंत बिंदु पर =।

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

9. नमूने में एल्यूमीनियम सामग्री का निर्धारण करने के लिए, नमूने का 550 मिलीग्राम भाग भंग कर दिया गया था और 0.05100 एम कॉम्प्लेक्सोन III समाधान के 50.00 मिलीलीटर जोड़ा गया था। उत्तरार्द्ध की अधिकता को जस्ता (II) के 0.04800 एम समाधान के 14.40 मिलीलीटर के साथ शीर्षक दिया गया था। नमूने में एल्यूमीनियम के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

10. जब बिस्मथ और आयोडाइड आयनों वाला एक कॉम्प्लेक्स नष्ट हो जाता है, तो बाद वाले को एजी (आई) समाधान के साथ और बिस्मथ को कॉम्प्लेक्सोन III के साथ शीर्षक दिया जाता है।
एक नमूने के 550 मिलीग्राम वाले समाधान के अनुमापन के लिए 0.05000 एम कॉम्प्लेक्सोन III समाधान के 14.50 मिलीलीटर की आवश्यकता होती है, और एक नमूने के 440 मिलीग्राम में निहित आयोडाइड आयन के अनुमापन के लिए 0.1000 एम एजी (आई) समाधान के 23.25 मिलीलीटर की आवश्यकता होती है। यदि आयोडाइड आयन लिगैंड हैं तो परिसर 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 एक 500.00 सेमी 3 वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया गया। निर्धारण तीन चरणों में किया गया था:
क) Pb, Zn, Cu युक्त 10.00 सेमी 3 की मात्रा वाले घोल के पहले भाग का अनुमापन, 37.50 सेमी 3 0.0025 M EDTA समाधान खर्च किया; बी) 25.00 सेमी 3 के दूसरे भाग में Cu को मास्क किया गया था, और 27.60 सेमी 3 EDTA का उपयोग Pb और Zn के अनुमापन के लिए किया गया था; ग) 100.00 सेमी 3 नकाबपोश Zn . के तीसरे भाग में
और Cu, EDTA का 10.80 cm 3 Pb के अनुमापन पर खर्च किया गया। नमूने में Pb, Zn, Cu का द्रव्यमान अंश ज्ञात कीजिए।

अनुमापन घटता

रेडॉक्समेट्री में, अनुमापन वक्र निर्देशांक में प्लॉट किए जाते हैं ई = एफ(करोड़),
वे अनुमापन के दौरान प्रणाली की क्षमता में ग्राफिक परिवर्तन का वर्णन करते हैं। तुल्यता बिंदु से पहले, सिस्टम की क्षमता की गणना विश्लेषण के ऑक्सीकरण और कम रूपों की सांद्रता के अनुपात से की जाती है (क्योंकि तुल्यता बिंदु तक, टाइट्रेंट के रूपों में से एक व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है), तुल्यता के बाद बिंदु, टाइट्रेंट के ऑक्सीकृत और कम रूपों की सांद्रता के अनुपात से (क्योंकि तुल्यता बिंदु के बाद, विश्लेषण को लगभग पूरी तरह से शीर्षक दिया जाता है)।

तुल्यता बिंदु पर क्षमता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

, (26)

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

अर्ध-प्रतिक्रियाओं के मानक इलेक्ट्रोड विभव हैं।

अंजीर पर। 10 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 मोल / डीएम 3)।

चावल। 10. 100.00 सेमी 3 ऑक्सालिक घोल का अनुमापन वक्र

एसिड एच 2 सी 2 ओ 4 एस सी 1/जेड\u003d 0.1000 mol / dm 3 परमैंगनेट के घोल के साथ

पोटेशियम केएमएनओ 4 एस सी 1/जेड\u003d 0.1000 mol / dm 3 और \u003d 1 mol / dm 3

अर्ध-प्रतिक्रिया विभव MnO4 - + 5 इ+ 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O माध्यम के pH पर निर्भर करता है, क्योंकि हाइड्रोजन आयन अर्ध-अभिक्रिया में भाग लेते हैं।

परमैंगनेटोमेट्री

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

एमएनओ 4 - + 8 एच + + 5 ई \u003d एमएन 2+ + 4 एच 2 ओ, = +1.51 वी.

एम 1 / जेड (केएमएनओ 4) \u003d जी/मोल.

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

एमएनओ 4 - + 2 एच 2 ओ + 3 ई \u003d एमएनओ 2 + 4 ओएच -, = +0.60 वी.

एम 1 / जेड (केएमएनओ 4) \u003d 158.03 / 3 \u003d 52.68 ग्राम / मोल।

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

एमएनओ 4 - + 1 ई \u003d एमएनओ 4 2-, = +0.558 वी.

एम 1 / जेड (केएमएनओ 4) \u003d 158.03 ग्राम / मोल।

साइड प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए, पोटेशियम परमैंगनेट के साथ एक अम्लीय माध्यम में अनुमापन 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 करने में सक्षम है।

2Cl - - 2e \u003d Cl 2, \u003d +1.359 V.

सबसे अधिक बार, पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग समाधान के रूप में किया जाता है
~ 0.05 - 0.1 मोल / डीएम 3 के बराबर दाढ़ सांद्रता के साथ। यह इस तथ्य के कारण प्राथमिक मानक नहीं है कि पोटेशियम परमैंगनेट के जलीय घोल पानी और उसमें कार्बनिक अशुद्धियों को ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं:

4MnO 4- + 2H 2 O \u003d 4MnO 2 + 3O 2 + 4OH -

मैंगनीज डाइऑक्साइड की उपस्थिति में पोटेशियम परमैंगनेट के घोल का अपघटन तेज हो जाता है। चूंकि मैंगनीज डाइऑक्साइड परमैंगनेट का अपघटन उत्पाद है, इसलिए इस अवक्षेप में है स्वत: उत्प्रेरक प्रभाव अपघटन प्रक्रिया के लिए।

समाधान तैयार करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला ठोस पोटेशियम परमैंगनेट मैंगनीज डाइऑक्साइड से दूषित होता है, इसलिए एक सटीक नमूने से समाधान तैयार करना असंभव है। पोटेशियम परमैंगनेट का पर्याप्त रूप से स्थिर घोल प्राप्त करने के लिए, KMnO4 के एक नमूने को पानी में घोलने के बाद, इसे कई दिनों (या उबला हुआ) के लिए एक अंधेरी बोतल में छोड़ दिया जाता है, और फिर MnO 2 को निस्पंदन द्वारा अलग किया जाता है। कांचफिल्टर (एक पेपर फिल्टर का उपयोग न करें, क्योंकि यह पोटेशियम परमैंगनेट के साथ प्रतिक्रिया करता है, मैंगनीज डाइऑक्साइड बनाता है)।

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

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

कार्य समाधान मानकीकरण KMnO 4 सोडियम ऑक्सालेट या ऑक्सालिक एसिड पर खर्च करता है (105 डिग्री सेल्सियस पर ताजा पुनर्रचना और सुखाया जाता है)।

दाढ़ समकक्ष एकाग्रता के साथ प्राथमिक मानकों के समाधान का प्रयोग करें से(½ ना 2 सी 2 ओ 4) \u003d 0.1000 या 0.05000 मोल / एल।

सी 2 ओ 4 2- - 2e ® 2CO 2, \u003d -0.49 वी

अनुमापांक विश्लेषण में, किसी पदार्थ का मात्रात्मक निर्धारण एक निश्चित पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया पर खर्च किए गए ज्ञात सांद्रता के घोल के आयतन के आधार पर किया जाता है।

वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण द्वारा किसी पदार्थ की सामग्री या समाधान की सटीक एकाग्रता को निर्धारित करने की प्रक्रिया को कहा जाता है टाइट्रेट करना. अनुमापांक विश्लेषण के इस सबसे महत्वपूर्ण संचालन में यह तथ्य शामिल है कि सटीक ज्ञात एकाग्रता का एक और समाधान धीरे-धीरे परीक्षण समाधान में निर्धारित यौगिक की मात्रा के बराबर मात्रा में डाला जाता है।

एक दूसरे के साथ मात्रात्मक रूप से प्रतिक्रिया करने वाले समाधानों की मात्रा इन समाधानों की सामान्य सांद्रता के व्युत्क्रमानुपाती होती है:

वी 1 = एन 2या वी 1 एक्स एन 1 = एन 2 एक्स वी 2 वी 1 एक्स एन 1 = वी 2 एक्स एन 2

जहाँ V प्रतिक्रियाशील विलयन का आयतन है, l; एन - एकाग्रता, एन।

यह प्रावधान अनुमापांक विश्लेषण का आधार है। किसी एक विलयन की सांद्रता का निर्धारण करने के लिए, किसी को प्रतिक्रिया करने वाले विलयनों के आयतन, दूसरे विलयन की सटीक सांद्रता और उस क्षण को जानना चाहिए जब दोनों पदार्थ समान मात्रा में प्रतिक्रिया करते हैं। अनुमापांक निर्धारण की शर्तें हैं:

क) अभिकारकों के आयतन का सही मापन;

बी) सटीक ज्ञात एकाग्रता के समाधान की तैयारी, जिसकी सहायता से अनुमापन किया जाता है, तथाकथित कार्य समाधान (टाइट्रान)(अक्सर ज्ञात सांद्रता के ऐसे विलयनों को मानक (अनुमापित) कहा जाता है;

ग) प्रतिक्रिया के अंत का निर्धारण।

अनुमापांक निर्धारण गुरुत्वाकर्षण निर्धारण की तुलना में बहुत कम समय लेता है। गुरुत्वाकर्षण विश्लेषण (वर्षा, निस्पंदन, वजन, आदि) के कई लंबे संचालन के बजाय, अनुमापनीय निर्धारण में केवल एक ऑपरेशन किया जाता है - अनुमापन।

अनुमापांक निर्धारणों की सटीकता गुरुत्वमापी विश्लेषण की सटीकता से कुछ कम है, लेकिन अंतर छोटा है, इसलिए, जहां संभव हो, वे एक तेज विधि द्वारा निर्धारण को पूरा करने का प्रयास करते हैं।

अनुमापन के आधार के रूप में सेवा करने के लिए एक विशेष प्रतिक्रिया के लिए, इसे कई आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।

1. प्रतिक्रिया को बिना किसी पक्ष प्रतिक्रियाओं के एक निश्चित समीकरण के अनुसार मात्रात्मक रूप से गुजरना चाहिए। आपको आश्वस्त होने की जरूरत है। कि जोड़ा गया अभिकर्मक विशेष रूप से पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया के लिए निर्धारित किया जा रहा है।

2. प्रतिक्रिया के अंत को सही ढंग से दर्ज किया जाना चाहिए ताकि अभिकर्मक की मात्रा हो

विश्लेषण की मात्रा के बराबर। अभिकारकों की तुल्यता विश्लेषण के परिणामों की गणना का आधार है।

3. प्रतिक्रिया पर्याप्त दर से आगे बढ़ना चाहिए और व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तनीय होना चाहिए। धीमी प्रतिक्रियाओं के लिए तुल्यता बिंदु को सटीक रूप से ठीक करना लगभग असंभव है।

अनुमापन के तरीके

अनुमापन करने की विधि के अनुसार, प्रत्यक्ष, विपरीत या अप्रत्यक्ष अनुमापन (प्रतिस्थापन विधि) को प्रतिष्ठित किया जाता है।

सीधे अनुमापन में, टाइट्रेंट को सीधे एनालिटे सॉल्यूशन में जोड़ा जाता है। इस पद्धति द्वारा विश्लेषण के लिए, एक कार्यशील समाधान पर्याप्त है। उदाहरण के लिए, एक एसिड को निर्धारित करने के लिए, एक क्षार के एक कार्यशील घोल की आवश्यकता होती है, एक ऑक्सीकरण एजेंट को निर्धारित करने के लिए, एक कम करने वाले एजेंट के समाधान की आवश्यकता होती है।

बैक टाइट्रेशन में, अधिक मात्रा में ली गई कार्यशील घोल की एक ज्ञात मात्रा को एनालिटे के घोल में जोड़ा जाता है। उसके बाद, पहले कार्यशील समाधान के शेष को दूसरे कार्यशील समाधान के साथ शीर्षक दिया जाता है और विश्लेषण के साथ प्रतिक्रिया करने वाले अभिकर्मक की मात्रा की गणना की जाती है। उदाहरण के लिए, क्लोराइड आयनों को निर्धारित करने के लिए, AqNO3 समाधान की एक ज्ञात मात्रा, अधिक मात्रा में ली गई, विश्लेषण किए गए क्लोराइड समाधान में जोड़ा जाता है। एक प्रतिक्रिया होती है

Aq + +Cl = AqCl↓।

AqNO 3 समाधान की अधिकता एक अन्य कार्यशील समाधान - अमोनियम थायोसाइनेट NH 4 SCN का उपयोग करके निर्धारित की जाती है:

एक्यू + + एससीएन - = एक्यूएससीएन↓।

अप्रत्यक्ष अनुमापन में, विश्लेषण किए गए समाधान में एक अभिकर्मक की अधिकता जोड़ी जाती है, जो निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करता है। फिर प्रतिक्रिया उत्पादों में से एक अनुमापन द्वारा निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोसायनिक एसिड को निर्धारित करने के लिए, AqNO3 का एक समाधान अधिक मात्रा में जोड़ा जाता है। एक प्रतिक्रिया होती है

एचसीएन + एक्यूएनओ 3 = एक्यूसीएन↓ + एचएनओ 3

फिर NaOH के कार्यशील क्षार घोल का उपयोग करके नाइट्रिक एसिड आसानी से निर्धारित किया जाता है:

एचएनओ 3 + नाओएच = नानो 3 + एच 2 ओ

इस मामले में, कमजोर हाइड्रोसायनिक एसिड को समान मात्रा में मजबूत द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

3. अनुमापांक विधियों का वर्गीकरण

विश्लेषण

अनुमापांक विश्लेषण विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाओं का उपयोग करता है (एसिड-बेस इंटरैक्शन, जटिल गठन, आदि) जो अनुमापांक प्रतिक्रियाओं पर लागू होने वाली आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। अलग-अलग अनुमापांक विधियों का नाम अनुमापन के दौरान होने वाली मुख्य प्रतिक्रिया के प्रकार या अनुमापन के नाम से रखा जाता है (उदाहरण के लिए, अर्जेंटोमेट्रिक विधियों में, अनुमापांक एक AqNO 3 समाधान है, परमैंगनोमेट्रिक विधियों में, एक KMnO 4 समाधान, आदि। ) तुल्यता बिंदु निर्धारित करने की विधि के अनुसार, रंग संकेतकों के साथ अनुमापन विधियाँ, विभवमितीय अनुमापन की विधियाँ, कंडक्टोमेट्रिक, फोटोमेट्रिक, आदि। अनुमापन के दौरान होने वाली मुख्य प्रतिक्रिया के प्रकार के अनुसार वर्गीकृत करते समय, अनुमापनात्मक विश्लेषण के निम्नलिखित तरीकों को आमतौर पर प्रतिष्ठित किया जाता है:

1. प्रोटॉन स्थानांतरण प्रक्रिया से जुड़ी प्रतिक्रियाओं के आधार पर अम्ल-क्षार अनुमापन विधियाँ:

एच + + ओएच - \u003d एच 2 ओ, सीएच 3 सीओओएच + ओएच - \u003d सीएच 3 सीओओ - + एच 2 ओ,

सीओ 3 2- + एच + \u003d एचसीओ - 3;

2. समन्वय यौगिकों के गठन की प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके जटिलता के तरीके (उदाहरण के लिए, कॉम्प्लेक्सोमेट्री):

एमजी 2+ + एच 2 वी 2- \u003d एमजीवी 2_ + 2 एच +

जहां वी 2 \u003d सीएच 2 - एन /

/ सीएच 2 - सीओओ-

3. विरल रूप से घुलनशील के गठन के आधार पर वर्षा के तरीके

सम्बन्ध:

Aq + + Cl - + AqCl↓ (अर्जेंटोमेट्री),

एचजी 2 2+ + 2Cl - \u003d एचजी 2 सीएल 2 (पारा);

4. रेडॉक्स अनुमापन के तरीके। स्थापित

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं (ऑक्सीडिमेट्री) पर:

MnO 4 - + 5Fe 2+ + 8H + = Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O (परमैंगनेटोमेट्री);

2S 2 O 3 2- + l 2 \u003d S 4 O 6 2- + 2l - (आयोडीन);

5NO - 2 + 2MnO 4 - + 6H + + 5NO - 3 + 2Mn 2+ + 3H 2 O (नाइट्रोमेट्री);

3SbCl 4 - + Br - 3 + 6H + + 6Cl - = 3SbCl 6 - + Br _ + 3H 2 O (ब्रोमेटोमेट्री)।

टिट्रीमेट्री में, विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। अनुमापन के आधार पर किस प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है, अनुमापनात्मक विश्लेषण के निम्नलिखित तरीकों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

अम्ल-क्षार विधियां, उदासीनीकरण प्रतिक्रिया के आधार पर:

एच + + ओएच - → एच 2 ओ

यह विधि अम्ल, क्षार और कुछ लवणों की मात्रा निर्धारित करती है।

ऑक्सीकरण - कमी के तरीके(ऑक्सीडिमेट्री)। ये विधियां ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं पर आधारित हैं। एक ऑक्सीकरण एजेंट के समाधान का उपयोग करके, एक पदार्थ की मात्रा जो एक कम करने वाला एजेंट है, निर्धारित किया जाता है और इसके विपरीत।

वर्षा और जटिल गठन के तरीकेविरल रूप से घुलनशील यौगिकों के रूप में आयनों के अवक्षेपण पर आधारित होते हैं और आयनों के एक असंबद्ध परिसर में बंधन पर आधारित होते हैं।

निम्नलिखित हैं अनुमापन विधियां:

सीधा,जब अनुमापन के दौरान विश्लेषक और अनुमापक के बीच एक प्रतिक्रिया होती है;

इसके विपरीत, करने के लिएजब एक ज्ञात सांद्रता के घोल की जानबूझकर अत्यधिक, लेकिन सटीक रूप से मापी गई मात्रा को निर्धारित किए जाने वाले घोल में जोड़ा जाता है, और अभिकर्मक की अधिकता को टाइट्रेंट के साथ शीर्षक दिया जाता है;

स्थानापन्न अनुमापनजब किसी भी अभिकर्मक के साथ विश्लेषक की प्रतिक्रिया के उत्पाद को टाइट्रेंट के साथ शीर्षक दिया जाता है।

अनुमापांक

टाइट्रेंटएक समाधान कहा जाता है, जिसकी सहायता से एक अनुमापांक निर्धारण किया जाता है, अर्थात। शीर्षक का समाधान। टाइट्रेंट का उपयोग करके निर्धारण करने के लिए, आपको इसकी सटीक एकाग्रता को जानना होगा। अनुमापांक विलयन तैयार करने की दो विधियाँ हैं, अर्थात्। ज्ञात एकाग्रता के समाधान।

1. विश्लेषणात्मक संतुलन पर लिया गया एक सटीक नमूना वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में भंग कर दिया जाता है, अर्थात। एक घोल तैयार किया जाता है जिसमें विलेय की मात्रा और घोल का आयतन ज्ञात होता है। इस मामले में, समाधान कहा जाता है तैयार टाइटर्स के साथ समाधान।

2. समाधान लगभग वांछित एकाग्रता के लिए तैयार किया जाता है, और सटीक एकाग्रता अनुमापन द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसमें एक तैयार टिटर के साथ एक और समाधान होता है। अनुमापन समाधान, जिसकी सटीक सांद्रता अनुमापन के परिणामस्वरूप पाई जाती है, स्थिर अनुमापांक विलयन कहलाते हैं।

टाइट्रेंट आमतौर पर लगभग वांछित एकाग्रता पर तैयार किए जाते हैं, और उनकी सटीक एकाग्रता निर्धारित की जाती है। यह याद रखना चाहिए कि समाधान का अनुमापांक समय के साथ बदलता है और नियमित अंतराल पर (1 से 3 सप्ताह तक, उस पदार्थ के आधार पर जिससे घोल तैयार किया जाता है) जाँच की जानी चाहिए। इसलिए, यदि टाइट्रेंट को ठीक से लिए गए नमूने के अनुसार तैयार किया जाता है, तो इसका टिटर केवल सीमित समय के लिए तैयार किए गए से मेल खाता है।

अनुमापांक विश्लेषण के नियमों में से एक निम्नलिखित है: टाइट्रेंट्स के टाइट्रेस को उन्हीं परिस्थितियों में सेट किया जाना चाहिए जिनके तहत विश्लेषण किया जाएगा।

टाइट्रेंट ("टिटर सेटिंग" या मानकीकरण) की सटीक एकाग्रता निर्धारित करने के लिए तथाकथित का उपयोग करें पदार्थ शुरू या स्थापित करना।

अनुमापांक अनुमापांक के निर्धारण की सटीकता, और, परिणामस्वरूप, बाद के सभी विश्लेषणों की सटीकता, समायोजन पदार्थ के गुणों पर निर्भर करती है। स्थापना पदार्थ को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए।

किसी पदार्थ की संरचना का उसके रासायनिक सूत्र के साथ पत्राचार।

रासायनिक शुद्धता - अशुद्धियों की कुल मात्रा 0.1% से अधिक नहीं होनी चाहिए - हवा में स्थिरता, अर्थात। कार्बन डाइऑक्साइड।

समाधान में स्थिर (ऑक्सीकरण या विघटित नहीं होता है)।

शायद एक बड़ा समतुल्य द्रव्यमान - यह निर्धारण में सापेक्ष त्रुटि को कम करता है।

पानी में अच्छी घुलनशीलता।

एक समाधान के साथ प्रतिक्रिया करने की क्षमता जिसका अनुमापांक एक कड़ाई से परिभाषित समीकरण और उच्च गति के अनुसार निर्धारित किया गया है।

एडजस्टिंग एजेंट से टाइट्रेंट का टिटर सेट करने के लिए लिए गए नमूने के अनुसार एक सटीक समाधान तैयार करें।घोल को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में तैयार किया जाता है। वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क को क्रोमियम मिश्रण से तब तक धोया जाना चाहिए जब तक कि यह "नीचे न चला जाए", नल के पानी से कई बार और फिर आसुत जल से 3-4 बार धोया जाए। कीप साफ, सूखी और फ्लास्क की गर्दन में प्रवेश करने के लिए मुक्त होनी चाहिए।

समायोजन पदार्थ के एक हिस्से को एक बोतल में एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है। आप गणना की गई राशि को ठीक से तौल सकते हैं, या आप गणना की गई राशि के करीब ले सकते हैं, लेकिन सटीक रूप से तौला जा सकता है। पहले मामले में, समाधान बिल्कुल निर्दिष्ट एकाग्रता होगा, और दूसरे में, सटीक एकाग्रता की गणना की जाती है।

लिया गया नमूना फ़नल के माध्यम से सावधानीपूर्वक एक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है। तोलने की बोतल के अवशेषों को धोने की बोतल के आसुत जल से फ़नल में अच्छी तरह से धोया जाता है। फिर वे फ़नल की भीतरी दीवारों को धोते हैं और, इसे थोड़ा ऊपर उठाते हुए, ट्यूब के बाहरी हिस्से को। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि तौल की बोतल और फ़नल को धोने के लिए उपयोग किए गए पानी की कुल मात्रा फ्लास्क के आधे से अधिक नहीं लेती है। जब तक नमूना पूरी तरह से भंग न हो जाए तब तक फ्लास्क की सामग्री को एक सौम्य घुमा गति से हिलाएं। फिर, फ्लास्क की सामग्री को धोने की बोतल से आसुत जल के साथ निशान पर लाया जाता है। ऐसा करने के लिए, निशान से लगभग 1 सेमी नीचे पानी डालें। फ्लास्क को इस तरह रखें कि निशान आँख के स्तर पर हो और ध्यान से, बूंद-बूंद करके पानी डालें, जब तक मेनिस्कस का निचला हिस्सा फ्लास्क की गर्दन पर निशान को न छू ले (चित्र 1)। फ्लास्क को स्टॉपर से सावधानी से बंद करें और फ्लास्क को पलटते हुए घोल को 12-15 बार मिलाएं। टिटर सेट करने के लिए समाधान नए सिरे से तैयार किए जाने चाहिए।

अक्सर अनुमापांक विलयन तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है। निश्चित चैनल, जो सटीक तौला अभिकर्मकों के साथ कांच के शीशियों को सील कर दिया जाता है। प्रत्येक शीशी में एक शिलालेख होता है जो दर्शाता है कि शीशी में कौन सा पदार्थ और कितनी मात्रा में है।

एक फ़नल को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में डाला जाता है, जिसे अच्छी तरह से धोया जाता है और आसुत जल से धोया जाता है। यदि ampoule में कोई घोल नहीं, बल्कि एक सूखा पदार्थ होता है, तो फ़नल को सूखा होना चाहिए। फिर एक विशेष कांच का सिर फ़नल में डाला जाता है (आमतौर पर फिक्स के साथ बॉक्स से जुड़ा होता है), जिसे आसुत जल से भी धोया जाता है। शिलालेख को हटाने के लिए ampoule को एथिल अल्कोहल से मिटा दिया जाता है और आसुत जल से धोया जाता है। फिर इसे फ़नल में डाला जाता है ताकि यह स्ट्राइकर को अपने पतले, अंदर की ओर घुमावदार तल से स्पर्श करे, इसे ऊपर उठाए और हल्के से स्ट्राइकर के अंत को हिट करे। इस मामले में, ampoule की सामग्री फ़नल के माध्यम से फ्लास्क में प्रवेश करती है (चित्र 2)। शीशी के किनारे या शीर्ष पर एक छेद होता है जिसमें एक नुकीले सिरे से कांच की छड़ से छेद किया जाता है। इस छेद के माध्यम से, शीशी की भीतरी दीवारों को वॉशर के आसुत जल से धोया जाता है। आपको छोटे हिस्से में कई बार कुल्ला करना होगा। उसके बाद, शीशी की बाहरी दीवारों को धोया जाता है और शीशी को फेंक दिया जाता है। फ़नल और सिर को धोएँ, फिर फ़नल को ऊपर उठाएँ और बाहरी भाग को धोएँ

फ़नल ट्यूब का हिस्सा। वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क की गर्दन के शीर्ष को धो लें। इन सभी धुलाई कार्यों को करते समय, सुनिश्चित करें कि सभी कार्यों के अंत तक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में पानी की मात्रा फ्लास्क के आयतन के 2∕3 से अधिक न हो। फ्लास्क की सामग्री को धीरे से घुमाएं। यदि फिक्सानल में एक सूखा पदार्थ होता है, तो इसे पूरी तरह से भंग होने तक हिलाएं। फिर फ्लास्क की सामग्री को आसुत जल से निशान तक पतला करें। फ्लास्क को सावधानी से बंद करें और घोल को 12-15 बार हिलाएं।

टाइट्रेंट का अनुमापांक सेट करने के लिए, विलयन के अलग-अलग हिस्सों को पिपेट से लिया जाता है और अनुमापन किया जाता है। आप प्रारंभिक सामग्री के अलग-अलग वजन वाले हिस्से भी ले सकते हैं और उनमें से प्रत्येक को पानी की एक मनमानी मात्रा में घोलकर, पूरे परिणामी घोल का अनुमापन कर सकते हैं। यह विधि पहले की तुलना में अधिक सटीक परिणाम देती है, लेकिन बहुत श्रमसाध्य है। इसलिए, प्रयोगशाला में, व्यावहारिक रूप से विश्लेषण करते समय, वे पहली विधि का उपयोग करते हैं।

5. तुल्यता बिंदु और अंत का निर्धारण

प्रतिक्रिया

अनुमापन के दौरान, अभिकर्मक की अधिकता का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि विश्लेषण की मात्रा के बराबर राशि का उपयोग किया जाता है। किसी पदार्थ की सामग्री को अनुमापनीय रूप से निर्धारित करने के लिए एक आवश्यक शर्त उस क्षण की सटीक स्थापना है जब अनुमापनीय पदार्थ और टाइट्रेंट के बीच प्रतिक्रिया समाप्त होती है, अर्थात बिंदु को ठीक करना समानक. प्रतिक्रिया का अंत जितना अधिक सटीक रूप से निर्धारित किया जाता है, विश्लेषण का परिणाम उतना ही सटीक होगा।

प्रतिक्रिया के अंत को निर्धारित करने के लिए, विशेष अभिकर्मकों, तथाकथित संकेतकों का उपयोग किया जाता है। संकेतकों की कार्रवाई आमतौर पर इस तथ्य तक कम हो जाती है कि अनुमापन पदार्थ और टाइट्रेंट के बीच प्रतिक्रिया के पूरा होने के बाद, बाद वाले की थोड़ी अधिक उपस्थिति की उपस्थिति में, वे परिवर्तन से गुजरते हैं और समाधान का रंग बदलते हैं या अवक्षेप करते हैं। जब ब्यूरेट से इतना टाइट्रेंट मिलाया जाता है कि अनुमापन विलयन के रंग में ध्यान देने योग्य परिवर्तन देखा जाता है, तो यह कहा जाता है कि अनुमापन का अंतिम बिंदु।

ज्यादातर मामलों में, विश्लेषण के समाधान में संकेतक जोड़े जाते हैं और संकेतक की उपस्थिति में अनुमापन होता है। ये तथाकथित हैं आंतरिक संकेतक. कुछ मामलों में, वे अलग तरह से कार्य करते हैं: जैसे-जैसे अनुमापन आगे बढ़ता है, समाधान की एक बूंद एक केशिका के साथ अनुमापन समाधान से ली जाती है, जिसमें एक चीनी मिट्टी के बरतन प्लेट पर संकेतक की एक बूंद डाली जाती है। इस प्रकार संकेतक के साथ अभिक्रिया अनुमापन विलयन के बाहर होती है। इस मामले में प्रयुक्त संकेतकों को बाहरी कहा जाता है।

प्रत्येक अनुमापांक विधि के लिए अलग-अलग संकेतक हैं। अम्ल-क्षार अनुमापन में, जब विलयन का pH बदलता है तो संकेतक रंग बदलते हैं। वर्षण विधियों में, तुल्यता बिंदु वर्षा की समाप्ति से पाया जाता है। इन विधियों में प्रयुक्त संकेतक टाइट्रेंट की अधिकता के साथ एक चमकीले रंग का अवक्षेप या विलयन बनाते हैं। कभी-कभी, यदि कोई एक चमकीले रंग के घोल के साथ अनुमापन करता है, उदाहरण के लिए, KMnO 4 समाधान के साथ, अनुमापन के अंत को एक संकेतक के बिना देखा जा सकता है, क्योंकि टाइट्रेंट की पहली बूंद, जो एक निश्चित पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है, बदल जाती है अनुमापित विलयन का रंग।

टिट्रिमेट्रिक या वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण- विश्लेषक एक्स के साथ प्रतिक्रिया पर खर्च किए गए अभिकर्मक टी की मात्रा (या द्रव्यमान) को मापने के आधार पर मात्रात्मक विश्लेषण की एक विधि। दूसरे शब्दों में, अनुमापन विश्लेषण अनुमापन पर आधारित एक विश्लेषण है।

विश्लेषण के अनुमापांक विधियों पर प्रयोगशाला कक्षाओं का उद्देश्य अनुमापांक विश्लेषण करने की तकनीक में व्यावहारिक कौशल विकसित करना और विशिष्ट मात्रात्मक निर्धारणों के उदाहरण का उपयोग करके विश्लेषण परिणामों के सांख्यिकीय प्रसंस्करण के तरीकों में महारत हासिल करना है, साथ ही विशिष्ट हल करके सैद्धांतिक ज्ञान को मजबूत करना है। प्रत्येक विषय के लिए गणना की समस्याएं।

अनुमापांक विश्लेषण विधियों के सिद्धांत और व्यवहार का ज्ञान विश्लेषण के वाद्य विधियों, अन्य रासायनिक और विशेष फार्मास्युटिकल विषयों (फार्मास्युटिकल, टॉक्सिकोलॉजिकल केमिस्ट्री, फार्माकोग्नॉसी, फार्मास्युटिकल टेक्नोलॉजी) के बाद के अध्ययन के लिए आवश्यक है। अनुमापांक विश्लेषण के अध्ययन के तरीके फार्माकोपियल हैं और दवाओं की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए फार्मासिस्ट के अभ्यास में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

कन्वेंशनों

ए, एक्स, टी - क्रमशः कोई भी पदार्थ, विश्लेषण और टाइट्रेंट;

एम (ए), एम (एक्स), टी (टी)- किसी भी पदार्थ का द्रव्यमान, विश्लेषण और टाइट्रेंट, क्रमशः, जी;

एम (ए), एम (एक्स), एम (टी)- किसी भी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान, एनालाइट और टाइट्रेंट, क्रमशः, g/mol;

n(A), n(X), n(T) - किसी भी पदार्थ की मात्रा, एनालाइट और टाइट्रेंट, क्रमशः, mol;

किसी भी पदार्थ के समतुल्य पदार्थ की मात्रा, निर्धारित किया जाने वाला पदार्थ और टाइट्रेंट, क्रमशः, मोल;

- किसी भी पदार्थ के घोल का आयतन, एनालाइट और टाइट्रेंट, क्रमशः, l;

- विश्लेषिकी के विभाज्य का आयतन, पिपेट की क्षमता के बराबर, एल;

- विश्लेषण के विश्लेषण समाधान की मात्रा, फ्लास्क की क्षमता के बराबर, एल।

1. अनुमापांक की मूल अवधारणाएं

विश्लेषण

1.1. टाइट्रेट करना- पदार्थ टी की थोड़ी मात्रा के क्रमिक जोड़ द्वारा पदार्थ एक्स को निर्धारित करने की प्रक्रिया, जिसमें, किसी तरह, उस बिंदु (क्षण) का पता लगाना जब सभी पदार्थ एक्स ने प्रतिक्रिया दी हो। अनुमापन आपको इस बिंदु (पल) तक जोड़े गए पदार्थ टी की एक ज्ञात मात्रा से पदार्थ एक्स की मात्रा का पता लगाने की अनुमति देता है, इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि एक्स और टी प्रतिक्रिया का अनुपात स्टोइकोमेट्री या अन्यथा से जाना जाता है।

1.2. टाइट्रेंट- सक्रिय अभिकर्मक टी युक्त एक समाधान, जिसके साथ अनुमापन किया जाता है। अनुमापन आमतौर पर विश्लेषण किए जाने वाले विलयन वाले अनुमापन फ्लास्क में अंशांकित ब्यूरेट से अनुमापांक जोड़कर किया जाता है। अनुमापन से पहले इस फ्लास्क में जोड़ें विभाज्यविश्लेषण समाधान।

1.3. विभाज्य शेयर (विभाज्य)- विश्लेषण के लिए लिया गया विश्लेषण समाधान का सटीक ज्ञात हिस्सा। इसे अक्सर कैलिब्रेटेड पिपेट के साथ लिया जाता है और इसकी मात्रा आमतौर पर प्रतीक द्वारा इंगित की जाती है वी एस एस।

1.4. तुल्यता बिंदु (टीई)- अनुमापन का ऐसा बिंदु (क्षण) जिस पर मिलाए गए टाइट्रेंट T की मात्रा, अनुमापन पदार्थ X की मात्रा के बराबर हो। TE के पर्यायवाची: स्टोइकोमेट्रिक बिंदु, सैद्धांतिक अंत बिंदु।

1.5. समापन बिंदु अनुमापन (KTT) - अनुमापन का बिंदु (क्षण), जिस पर समाधान की कुछ संपत्ति (उदाहरण के लिए, उसका रंग) ध्यान देने योग्य (तेज) परिवर्तन दिखाती है। LTT कमोबेश TE से मेल खाता है, लेकिन अक्सर इसके साथ मेल नहीं खाता।

1.6. सूचक- एक पदार्थ जो TE या उसके पास एक दृश्य परिवर्तन प्रदर्शित करता है। आदर्श रूप से, संकेतक इतनी कम सांद्रता पर मौजूद होता है कि संक्रमण अंतराललागत नहीं-

टाइट्रेंट टी की एक महत्वपूर्ण मात्रा का उपयोग किया गया था। संकेतक में एक तेज दृश्य परिवर्तन (उदाहरण के लिए, इसका रंग) सीटीटी से मेल खाता है।

1.7. संकेतक संक्रमण अंतराल- हाइड्रोजन, धातु या अन्य आयनों की सांद्रता का क्षेत्र जिसके भीतर आंख रंग, रंग की तीव्रता, प्रतिदीप्ति या दृश्य संकेतक की अन्य संपत्ति में परिवर्तन का पता लगाने में सक्षम है, जो दो संबंधित रूपों के अनुपात में परिवर्तन के कारण होता है। संकेतक। इस क्षेत्र को आमतौर पर एकाग्रता के ऋणात्मक लघुगणक के रूप में व्यक्त किया जाता है, उदाहरण के लिए: एक रेडॉक्स संकेतक के लिए, संक्रमण अंतराल रेडॉक्स क्षमता का संबंधित क्षेत्र है।

1.8. अनुमापन की डिग्री -मात्रा अनुपात वी (टी) TE के अनुरूप टाइट्रेंट के वॉल्यूम V (TE) में जोड़े गए टाइट्रेंट का। दूसरे शब्दों में, किसी विलयन के अनुमापन की मात्रा, अनुमापित पदार्थ की मात्रा का विश्लेषण किए गए विलयन में उसकी प्रारंभिक मात्रा का अनुपात है:

1.9. अनुमापन स्तर- गण उपयोग किए गए टाइट्रेंट समाधान की एकाग्रता, उदाहरण के लिए, 10 -1, 10 -2, 10 -3, आदि।

1.10. अनुमापन वक्र -विश्लेषण एक्स की एकाग्रता सी (एक्स) या वॉल्यूम वी पर सिस्टम (समाधान) की कुछ संबंधित संपत्ति में परिवर्तन की निर्भरता का ग्राफिक प्रतिनिधित्व (टी)अनुमापन के दौरान c (X) का मान परिमाण के कई क्रमों द्वारा बदल जाता है, इसलिए अनुमापन वक्र को अक्सर निर्देशांक में प्लॉट किया जाता है: भुज अतिरिक्त अनुमापांक V . का आयतन दर्शाता है (टी)या अनुमापन की डिग्री /। यदि संतुलन सांद्रता c (X) या उसके समानुपाती गुण की तीव्रता को y-अक्ष के अनुदिश आलेखित किया जाता है, तो हम प्राप्त करते हैं रैखिक अनुमापन वक्र।यदि y-अक्ष पर हम एक तरफ सेट करते हैं या c(X) के समानुपाती संपत्ति की तीव्रता का लघुगणक, तो एक प्राप्त होता है लॉगरिदमिक (या मोनोलॉगरिदमिक) अनुमापन वक्र।अनुमापन प्रक्रिया की विशेषताओं को अधिक स्पष्ट रूप से पहचानने के लिए और लागू उद्देश्यों के लिए, कभी-कभी वे निर्माण करते हैं विभेदक अनुमापन वक्र,एब्सिस्सा अक्ष के साथ प्लॉटिंग जोड़ा टाइट्रेंट V . का आयतन (टी),और कोर्डिनेट अक्ष के साथ - जोड़े गए टाइट्रेंट की मात्रा के संबंध में एकाग्रता के लघुगणक (या इसके आनुपातिक संपत्ति की तीव्रता) का पहला व्युत्पन्न: इस तरह के अनुमापन वक्र आमतौर पर विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक तरीकों में उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन में।

1.11. मानक समाधान- एक समाधान जिसमें सक्रिय पदार्थ की एक ज्ञात सांद्रता होती है।

1.12. मानकीकरण- एक समाधान में एक सक्रिय अभिकर्मक की एकाग्रता को खोजने की प्रक्रिया (अक्सर इसे संबंधित पदार्थ के मानक समाधान के साथ अनुमापन करके)।

1.13. अनुमापन कूद- समतुल्यता बिंदु के पास घोल के किसी भी भौतिक या भौतिक-रासायनिक गुण में तेज परिवर्तन का अंतराल, आमतौर पर तब देखा जाता है जब इसकी स्टोइकोमेट्रिक मात्रा की तुलना में 99.9-100.1% टाइट्रेंट मिलाया जाता है।

1.14. रिक्त अनुमापन- एक समाधान का अनुमापन जो मात्रा, अम्लता, संकेतक की मात्रा आदि के संदर्भ में विश्लेषण किए गए समाधान के समान है, लेकिन इसमें विश्लेषण शामिल नहीं है।

2. अनुमापांक विश्लेषण के बुनियादी संचालन

2.1. मापने के बर्तनों की सफाई, धुलाई, भंडारण।

2.2. बर्तनों को मापने की क्षमता की जाँच करना।

2.3. दो तोलों (आमतौर पर एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर) के परिणामों के बीच अंतर से एक सटीक ज्ञात द्रव्यमान के साथ एक नमूना लेना।

2.4. किसी पदार्थ के नमूने का वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में मात्रात्मक स्थानांतरण और पदार्थ का विघटन।

2.5. एक घोल से बड़े बर्तन (फ्लास्क, ब्यूरेट, पिपेट) भरना।

2.6. पिपेट, ब्यूरेट खाली करना।

2.7. विश्लेषण किए गए समाधान के एक विभाज्य का चयन।

2.8. अनुमापन परिणामों के आधार पर अनुमापन और गणना।

3. माप उपकरणों का अंशांकन

अनुमापनी विश्लेषण में, विलयन की सटीक मात्रा को मापने वाले बर्तनों का उपयोग करके मापा जाता है, जो 1000, 500, 250, 100, 50 और 25 मिलीलीटर की क्षमता वाले वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क होते हैं, पिपेट और 10, 5, 3 की क्षमता वाले स्नातक किए गए पिपेट होते हैं। , 2 और 1 मिली। 20 डिग्री सेल्सियस पर फ्लास्क और पिपेट की क्षमता फ्लास्क की गर्दन पर या पिपेट (नाममात्र मात्रा) के किनारे पर उकेरी जाती है। वॉल्यूमेट्रिक बर्तनों के बड़े पैमाने पर उत्पादन में, वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क, ब्यूरेट, पिपेट की वास्तविक (सच्ची) क्षमता बर्तनों पर इंगित नाममात्र मूल्यों से भिन्न हो सकती है। अनुमापांक विश्लेषण के परिणामों की आवश्यक सटीकता प्राप्त करने के लिए

वॉल्यूमेट्रिक कांच के बने पदार्थ का अंशांकन आसुत जल के सटीक द्रव्यमान को निर्धारित करने या डालने पर आधारित होता है, जो पानी डालने या डालने से पहले और बाद में कांच के बने पदार्थ को तौलने के परिणामों से निर्धारित होता है। अंशांकित पात्र में पानी का आयतन (इसकी क्षमता) और पानी का द्रव्यमान अनुपात से संबंधित है:

कहाँ पे - प्रयोग के तापमान पर पानी का घनत्व, जी/एमएल।

पानी का घनत्व तापमान पर निर्भर करता है, इसलिए गणना करते समय, आपको तालिका में डेटा का उपयोग करना चाहिए। 2-1.

तालिका 2-1।संबंधित तापमान पर पानी का घनत्व मान

जलसेक के लिए वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क को कैलिब्रेट किया जाता है, और डालने के लिए ब्यूरेट और पिपेट को कैलिब्रेट किया जाता है, क्योंकि थोड़ी मात्रा में तरल हमेशा डालने के दौरान डिश की दीवारों पर रहता है।

3.1. वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क क्षमता जांच

फ्लास्क को अच्छी तरह से धोया जाता है, सुखाया जाता है और ± 0.002 ग्राम की सटीकता के साथ एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है। फिर इसे निचले मेनिस्कस के साथ पानी (इसके बाद - आसुत) से भर दिया जाता है, गर्दन के ऊपरी हिस्से में पानी की बूंदें। फ्लास्क को फिल्टर पेपर से हटा दिया जाता है और फिर से तौला जाता है। एक खाली फ्लास्क और पानी के साथ एक फ्लास्क का प्रत्येक वजन कम से कम दो बार किया जाता है, जबकि दो वजनों के बीच का अंतर ± 0.005 ग्राम से अधिक नहीं होना चाहिए। पानी के साथ फ्लास्क के द्रव्यमान और खाली फ्लास्क के द्रव्यमान के बीच का अंतर बराबर होता है किसी दिए गए तापमान पर फ्लास्क द्वारा निहित पानी के द्रव्यमान के लिए। फ्लास्क की वास्तविक क्षमता की गणना परीक्षण तापमान पर पानी के औसत द्रव्यमान को उसके घनत्व से विभाजित करके की जाती है (तालिका 2-1 देखें)।

उदाहरण के लिए, यदि 100 मिली की नाममात्र मात्रा के साथ एक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क को कैलिब्रेट किया जाता है, तो 18 डिग्री सेल्सियस पर पानी का औसत द्रव्यमान 99.0350 ग्राम होता है। फिर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क का सही आयतन है:

3.2. ब्यूरेट क्षमता जांच

ब्यूरेट एक कांच का सिलेंडर होता है, जिसका भीतरी व्यास ब्यूरेट की लंबाई के साथ थोड़ा भिन्न हो सकता है। इसके विभिन्न भागों में ब्यूरेट पर समान विभाजन घोल के असमान आयतन के अनुरूप होते हैं। इसीलिए ब्यूरेट कैलिब्रेशन प्रत्येक चयनित ब्यूरेट साइट के लिए सही वॉल्यूम की गणना करता है।

एक साफ और सूखे ब्यूरेट को निचले मेनिस्कस के साथ शून्य निशान तक पानी से भर दिया जाता है और फिल्टर पेपर के साथ ब्यूरेट के ऊपरी हिस्से की भीतरी सतह से पानी की बूंदों को हटा दिया जाता है। फिर, ब्यूरेट के तहत एक बोतल को प्रतिस्थापित करें, जिसे पहले एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर ढक्कन के साथ तौला गया था। पानी की एक निश्चित मात्रा (उदाहरण के लिए, 5 मिली) को धीरे-धीरे ब्यूरेट से बोतल में डाला जाता है। उसके बाद, बोतल को ढक्कन के साथ बंद कर दिया जाता है और फिर से तौला जाता है। पानी के साथ तोलने वाली बोतल के द्रव्यमान और खाली तोल की बोतल के बीच का अंतर, प्रयोग के तापमान पर 0 और 5 मिली के विभाजनों के बीच ब्यूरेट में निहित पानी के द्रव्यमान के बराबर होता है। फिर ब्यूरेट को फिर से निचले मेनिस्कस के साथ शून्य के निशान तक पानी से भर दिया जाता है, 10 मिलीलीटर पानी धीरे-धीरे एक खाली फ्लास्क में डाला जाता है और ब्यूरेट में निहित पानी का द्रव्यमान 0 और 10 मिलीलीटर के बीच इसी तरह से निर्धारित किया जाता है। ब्यूरेट को कैलिब्रेट करते समय, उदाहरण के लिए, 25 मिलीलीटर के लिए, यह ऑपरेशन 5 बार किया जाता है और 5, 10, 15, 20 और 25 मिलीलीटर के ब्यूरेट पर संकेतित नाममात्र मात्रा के अनुरूप पानी के द्रव्यमान की गणना की जाती है। एक खाली बोतल और पानी की एक बोतल का वजन कम से कम दो बार दोहराया जाता है, जबकि दो वजन के बीच का अंतर ± 0.005 ग्राम से अधिक नहीं होना चाहिए।

फिर टेबल के अनुसार। 2-1 प्रयोग के तापमान पर पानी का घनत्व निर्धारित करें और उस पर इंगित नाममात्र मात्रा के प्रत्येक मूल्य के लिए ब्यूरेट की वास्तविक क्षमता की गणना करें।

प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, सुधार मूल्य की गणना वास्तविक क्षमता के परिकलित मूल्य और ब्यूरेट के नाममात्र आयतन के संगत मूल्य के बीच के अंतर के बराबर की जाती है:

और फिर निर्देशांक में ब्यूरेट क्षमता त्रुटियों का वक्र बनाएं (चित्र 2-1)।

उदाहरण के लिए, 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 25 मिलीलीटर की क्षमता के साथ एक ब्यूरेट को कैलिब्रेट करते समय निम्नलिखित प्रयोगात्मक डेटा प्राप्त करें, जो कि संबंधित गणना के परिणामों के साथ तालिका में प्रस्तुत किए जाते हैं। 2-2.

प्राप्त सारणीबद्ध आंकड़ों के आधार पर, किसी दिए गए ब्यूरेट के लिए क्षमता सुधार वक्र प्लॉट किया जाता है, जिसके उपयोग से ब्यूरेट द्वारा पढ़ने के परिणामों को परिष्कृत करना संभव है।

तालिका 2-2। 25 मिली ब्यूरेट के लिए कैलिब्रेशन परिणाम

चावल। 2-1.ब्यूरेट क्षमता सुधार वक्र

उदाहरण के लिए, 7.50 मिलीलीटर टाइट्रेंट को एक ब्यूरेट पर गिनती के परिणामों के अनुसार विश्लेषण के एक विभाज्य के अनुमापन के लिए उपयोग करने दें। ग्राफ के अनुसार (चित्र 2-1 देखें), इस नाममात्र मात्रा के अनुरूप सुधार मूल्य 0.025 मिलीलीटर है, उपयोग किए गए टाइट्रेंट की सही मात्रा है: 7.50 - 0.025 = 7.475 मिलीलीटर।

3.3. पिपेट क्षमता की जाँच करना

एक विंदुक, साफ और एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है, निचले मेनिस्कस के साथ शून्य निशान तक पानी से भरा होता है और फिर पानी धीरे-धीरे भर जाता है।

दीवार के साथ एक पूर्व-तौला बोतल में डाला। बोतल को ढक्कन से ढक दिया जाता है और पानी से तौला जाता है। एक खाली बोतल और पानी के साथ एक बोतल का प्रत्येक वजन कम से कम दो बार दोहराया जाता है, जबकि दो वजन के बीच का अंतर ± 0.005 ग्राम से अधिक नहीं होना चाहिए। पानी के साथ एक बोतल और एक खाली बोतल के द्रव्यमान के बीच का अंतर द्रव्यमान के बराबर होता है एक पिपेट द्वारा निहित पानी की। पिपेट की वास्तविक क्षमता की गणना पानी के औसत द्रव्यमान को परीक्षण तापमान पर पानी के घनत्व से विभाजित करके की जाती है (तालिका 2-1 देखें)।

4. अनुमापांक विश्लेषण में विशिष्ट गणना

4.1. अनुमापांक विश्लेषण में गणना के लिए प्रयुक्त सांद्रता को व्यक्त करने के तरीके

4.1.1. पदार्थ c (A), mol / l की मोलर सांद्रता - 1 लीटर घोल में निहित mol में पदार्थ A की मात्रा:

(2.1)

कहाँ पे - मोल में पदार्थ ए की मात्रा, वी (ए) एल . में भंग

समाधान।

4.1.2. किसी पदार्थ के बराबर मोलर सांद्रता , मोल / एल - पदार्थ की मात्रा 1 लीटर घोल में निहित मोल के बराबर (पूर्व नाम समाधान की "सामान्यता" है):

(2.2)

कहाँ पे
- मोल में ए के बराबर पदार्थ की मात्रा,

वी (ए) एल समाधान में भंग; - ve के बराबर का दाढ़ द्रव्यमान-

पदार्थ ए, जी / मोल; - पदार्थ का तुल्यता कारक।

4.1.3. पदार्थ अनुमापांक टी(ए), जी / एमएल - 1 मिलीलीटर घोल में निहित ग्राम में विलेय ए का द्रव्यमान:

4.1.4. अनुमापांक रूपांतरण कारक मैं, जी / एमएल - ग्राम में विश्लेषण का द्रव्यमान, 1 मिलीलीटर टाइट्रेंट के साथ बातचीत:

(2.4)

4.1.5. सुधार कारक एफ- एक मान यह दर्शाता है कि विधि में निर्दिष्ट संबंधित सैद्धांतिक मूल्यों से टाइट्रेंट की व्यावहारिक सांद्रता कितनी बार भिन्न होती है:

(2.5)

4.2. अनुमापांक विश्लेषण में प्रयुक्त अभिक्रियाओं में पदार्थों के समतुल्य दाढ़ द्रव्यमान की गणना

एक समतुल्य एक वास्तविक या सशर्त कण है जो एक हाइड्रोजन आयन एच + जोड़ या दान कर सकता है (या एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में इसके बराबर हो सकता है) या रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ या दान कर सकता है।

तुल्यता कारक - एक संख्या जो दर्शाती है

समतुल्य अंश पदार्थ A के वास्तविक कण से है। तुल्यता कारक की गणना इस प्रतिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के आधार पर की जाती है:

कहाँ पे जेड- एसिड-बेस प्रतिक्रिया में एक प्रतिक्रियाशील कण (अणु या आयन) द्वारा दान या जोड़े गए प्रोटॉन की संख्या, या ऑक्सीकरण या कमी आधा प्रतिक्रिया में एक प्रतिक्रियाशील कण (अणु या आयन) द्वारा दान या स्वीकार किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या।

किसी पदार्थ के समतुल्य का दाढ़ द्रव्यमान पदार्थ के बराबर के एक मोल का द्रव्यमान होता है, जो पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान द्वारा तुल्यता कारक के उत्पाद के बराबर होता है, g / mol। इसकी गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

(2.6)

4.3. एक ज्ञात सांद्रण के साथ अधिक सांद्र विलयन को पतला करके घोल तैयार करना

अनुमापांक विश्लेषण करते समय, कुछ मामलों में मात्रा के साथ पदार्थ A का घोल तैयार करना आवश्यक होता है एक अधिक केंद्रित समाधान को पतला करके लगभग ज्ञात एकाग्रता।

जब घोल को पानी से पतला किया जाता है, तो पदार्थ A की मात्रा या पदार्थ A की मात्रा नहीं बदलती है, इसलिए, भाव (2.1) और (2.2) के अनुसार, हम लिख सकते हैं:

(2.7)
(2.8)

जहां सूचकांक 1 और 2 क्रमशः कमजोर पड़ने से पहले और बाद में समाधान का उल्लेख करते हैं।

प्राप्त अनुपात से, अधिक केंद्रित समाधान की मात्रा की गणना की जाती है , जिसे किसी दिए गए समाधान को तैयार करने के लिए मापा जाना चाहिए।

4.4. सटीक ज्ञात द्रव्यमान को तौलकर घोल का एक पूर्व निर्धारित आयतन तैयार करना

4.4.1. नमूना वजन गणना

एक मानक पदार्थ ए के नमूने का सैद्धांतिक द्रव्यमान, एक ज्ञात एकाग्रता के साथ एक समाधान की मात्रा तैयार करने के लिए आवश्यक है, अभिव्यक्ति (2.1) और (2.2) से गणना की जाती है। यह इसके बराबर है:

(2.9)

यदि घोल में किसी पदार्थ की मोलर सांद्रता का उपयोग किया जाता है, और:

(2.10)

यदि घोल में पदार्थ के समतुल्य की दाढ़ सांद्रता का उपयोग किया जाता है।

4.4.2. तैयार घोल की सटीक सांद्रता की गणना

द्रव्यमान एम (ए) के सटीक नमूने द्वारा तैयार पदार्थ ए के समाधान की एकाग्रता की गणना संबंधों (2.1-2.3) से की जाती है, जहां टी (ए)- पदार्थ ए का व्यावहारिक द्रव्यमान, एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर दो वजनों के बीच के अंतर से लिया गया।

4.5. इसके मानकीकरण के दौरान टाइट्रेंट एकाग्रता की गणना

मानक समाधान की ज्ञात मात्रा एकाग्रता के साथ वॉल्यूम V . के एक टाइट्रेंट समाधान के साथ शीर्षक (टी)(या ठीक इसके विपरीत)। इस मामले में, अनुमापन प्रक्रिया के दौरान समाधान में होने वाली प्रतिक्रिया के लिए , समकक्षों के कानून का रूप है:

और

यहाँ से, अनुमापन के परिणामों से तुल्यांक की दाढ़ सांद्रता की गणना के लिए एक व्यंजक प्राप्त किया जाता है:

(2.12)

4.6. विश्लेषण किए गए समाधान में विश्लेषक के द्रव्यमान की गणना4.6.1. प्रत्यक्ष अनुमापन

विश्लेषण किए गए घोल में निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ को सीधे टाइट्रेंट के साथ शीर्षक दिया जाता है।

4.6.1.1. टाइट्रेंट समकक्ष दाढ़ एकाग्रता का उपयोग करके गणना

विश्लेषण समाधान का एक विभाज्य अनुमापन

वॉल्यूम वी (टी) के साथ टाइट्रेंट समाधान। इस मामले में, अनुमापन प्रक्रिया के दौरान समाधान में होने वाली प्रतिक्रिया के लिए:

समकक्षों के कानून का रूप है: और

(2.13)

इसलिए, अनुमापन के परिणामों से गणना की गई विश्लेषक के बराबर की दाढ़ एकाग्रता के बराबर है:

(2.14)

परिणामी व्यंजक को समीकरण (2.2) में प्रतिस्थापित किया जाता है और एक मात्रा के साथ फ्लास्क में विश्लेषक के द्रव्यमान की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त किया जाता है प्रत्यक्ष अनुमापन के परिणामों के अनुसार:

(2.15)

यदि, अनुमापन के दौरान, सूचक के साथ प्रतिक्रिया द्वारा अनुमापन का हिस्सा भस्म हो जाता है, तो एक "रिक्त प्रयोग" किया जाता है और अनुमापन V "(T) का आयतन निर्धारित किया जाता है,

संकेतक अनुमापन के लिए उपयोग किया जाता है। गणना में, इस मात्रा को टाइट्रेंट के आयतन से घटाया जाता है, जिसका उपयोग विश्लेषण के समाधान का अनुमापन करने के लिए किया गया था। अनुमापांक विश्लेषण में प्रयुक्त सभी गणना सूत्रों में "रिक्त प्रयोग" के दौरान ऐसा संशोधन किया जाता है। उदाहरण के लिए, "रिक्त प्रयोग" को ध्यान में रखते हुए, विश्लेषण के द्रव्यमान की गणना के लिए सूत्र (2.15) इस तरह दिखेगा:

(2.16)

4.6.1.2। अनुमापांक रूपांतरण कारक का उपयोग करके गणना

हमारे पास वॉल्यूम के साथ एक विश्लेषण समाधान है आलिक के अनुमापन के लिए-

मिल का हिस्सा अनुमापांक V . के प्रयुक्त आयतन के विश्लेषण का विलयन (टी)सैद्धांतिक अनुमापांक रूपांतरण कारक के साथ और सुधार कारक एफ।तब एक विभाज्य में विश्लेषक का द्रव्यमान बराबर होता है:

(2.17)

और पूरे विश्लेषण किए गए वॉल्यूम में

(2.18)

4.6.2. प्रतिस्थापन अनुमापन

अभिकर्मक A की एक ज्ञात अधिकता को जोड़ा जाता है और प्रतिस्थापन B को विश्लेषण के बराबर मात्रा में अलग किया जाता है:

स्थानापन्न B को उपयुक्त अनुमापक के साथ शीर्षक दिया गया है:

प्रतिस्थापन अनुमापन के लिए समकक्षों का नियम:

यूजिंग रिलेशन (2.8) को फॉर्म में लिखा जा सकता है:

यहां से, प्रतिस्थापन अनुमापन के परिणामों के अनुसार समाधान में विश्लेषक के बराबर की दाढ़ एकाग्रता की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त किया जाता है:

जिसका प्रत्यक्ष अनुमापन (2.14) के समान रूप है। यही कारण है कि प्रतिस्थापन अनुमापन के दौरान विश्लेषण की गई समस्या में विश्लेषक के द्रव्यमान की सभी गणना प्रत्यक्ष अनुमापन के लिए सूत्रों (2.15-2.18) के अनुसार की जाती है। 4.6.3. पिछला अनुमापन

विश्लेषण के एक विभाज्य के लिए जोड़ें ज्ञातपहले टाइट्रेंट की अधिकता :

फिर बिना प्रतिक्रिया वाले पहले टाइट्रेंट की अधिकता को दूसरे टाइट्रेंट के साथ शीर्षक दिया जाता है, जो वॉल्यूम का उपभोग करता है :

इस मामले में समकक्षों के कानून को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

यहाँ से, घोल में पदार्थ X के समतुल्य की दाढ़ सांद्रता की गणना की जाती है:

(2.19)

परिणामी व्यंजक को समीकरण (2.2) में प्रतिस्थापित करें और विश्लेषण किए गए विलयन में विश्लेषक के द्रव्यमान की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त करें, जो बैक अनुमापन के परिणामों के आधार पर फ्लास्क के आयतन के बराबर है:

5. अनुमापांक विश्लेषण पर व्यावहारिक कार्य का कार्यान्वयन और प्रावधान

5.1. सामान्य प्रावधान

"टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण" खंड का अध्ययन करते समय, निम्नलिखित विषयों पर काम करने की योजना है।

थीम Iअम्ल-क्षार अनुमापन के तरीके।

थीम II।रेडॉक्स अनुमापन के तरीके।

विषय III।वर्षा अनुमापन के तरीके।

विषय IV।जटिलमितीय अनुमापन के तरीके।

पाठ 1।हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल तैयार करना और उसका मानकीकरण।

पाठ 2।घोल में क्षार के द्रव्यमान का निर्धारण। समाधान में कार्बोनेट के द्रव्यमान का निर्धारण। संयुक्त उपस्थिति में घोल में क्षार और कार्बोनेट के द्रव्यमान का निर्धारण।

पाठ 3।अमोनियम लवण के घोल में अमोनिया के द्रव्यमान का निर्धारण।

ए) परीक्षण नियंत्रण 1.

b) अमोनियम लवण के विलयन में अमोनिया के द्रव्यमान का निर्धारण। पाठ 4.परमैंगनोमेट्रिक अनुमापन।

ए) लिखित परीक्षा 1.

बी) समाधान में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के द्रव्यमान का निर्धारण।

ग) नमक के घोल में लोहे (II) के द्रव्यमान का निर्धारण। नमक के नमूने में लोहे (II) के द्रव्यमान अंश का निर्धारण।

पाठ 5.आयोडोमेट्रिक अनुमापन।

ए) समाधान में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के द्रव्यमान का निर्धारण।

बी) समाधान में तांबे (द्वितीय) के द्रव्यमान का निर्धारण। पाठ 6.आयोडिमेट्रिक अनुमापन।

पाठ 7.ब्रोमैटोमेट्रिक अनुमापन। आर्सेनिक के द्रव्यमान का निर्धारण (III)मिश्रण में।

पाठ 8.ब्रोमोमेट्रिक अनुमापन। तैयारी में सोडियम सैलिसिलेट के द्रव्यमान अंश का निर्धारण।

पाठ 9.नाइट्रिटोमेट्रिक अनुमापन।

ए) परीक्षण नियंत्रण 2.

बी) तैयारी में नोवोकेन के द्रव्यमान अंश का निर्धारण। पाठ 10.अर्जेंटोमेट्रिक अनुमापन और hexacyanoferratom-

ट्रिक अनुमापन।

ए) लिखित परीक्षा 2.

बी) अर्जेंटोमेट्रिक अनुमापन द्वारा समाधान में पोटेशियम ब्रोमाइड और पोटेशियम आयोडाइड के द्रव्यमान का निर्धारण।

ग) हेक्सासायनोफेरैटोमेट्रिक अनुमापन द्वारा घोल में जिंक के द्रव्यमान का निर्धारण।

पाठ 11.समाधान में जस्ता और सीसा के द्रव्यमान का परिसरमितीय निर्धारण।

ए) परीक्षण नियंत्रण 3.

बी) समाधान में जस्ता और सीसा के द्रव्यमान का निर्धारण।

पाठ 12.घोल में आयरन (III) और कैल्शियम का कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक निर्धारण।

क) लिखित परीक्षा 3.

बी) समाधान में लौह (III) और कैल्शियम के द्रव्यमान का निर्धारण।

विशिष्ट स्थिति के आधार पर, इसे एक नहीं, बल्कि दो पाठों के दौरान कुछ कार्य करने की अनुमति है। परीक्षण नियंत्रण और लिखित परीक्षा के समय में बदलाव करना भी संभव है।

प्रत्येक विषय के अंत में, छात्रों के ज्ञान के मध्यवर्ती नियंत्रण के लिए परीक्षण वस्तुओं के उदाहरण, अंतिम लिखित परीक्षा की सामग्री, लिखित परीक्षा के लिए टिकट का एक उदाहरण दिया गया है।

प्रत्येक पाठ के अंत में, छात्र एक प्रोटोकॉल तैयार करता है जिसमें प्रदर्शन किए गए कार्य की तिथि और नाम, कार्यप्रणाली का सार, कार्य का क्रम, प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा, गणना, तालिकाएं, निष्कर्ष शामिल होते हैं। पाठ में विशेष रूप से निर्दिष्ट मामलों को छोड़कर, विश्लेषण के परिणामों की सभी गणना (समाधान की एकाग्रता, विश्लेषण का द्रव्यमान) चौथे महत्वपूर्ण आंकड़े की सटीकता के साथ छात्रों द्वारा की जाती है।

परीक्षण नियंत्रण और लिखित परीक्षा की सहायता से व्यावहारिक कौशल और सैद्धांतिक ज्ञान का मध्यवर्ती नियंत्रण किया जाता है।

5.2. अनुमापांक विश्लेषण में कक्षाओं के लिए सामग्री समर्थन

कांच के बने पदार्थ: 5 मिली की क्षमता वाले ब्यूरेट, 2 और 5 मिली की क्षमता वाले वॉल्यूमेट्रिक पिपेट, 25, 50, 100 और 250 मिली की क्षमता वाले वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क, 10-25 मिली की क्षमता वाले शंक्वाकार फ्लास्क, कांच की बोतलें, कांच की कीप 20-30 मिमी के व्यास के साथ, 100, 200 और 500 मिलीलीटर की क्षमता वाले सादे या गहरे रंग के कांच के फ्लास्क, 10, 100 मिलीलीटर की क्षमता वाले सिलेंडर को मापते हैं।

अभिकर्मक:काम में "रासायनिक रूप से शुद्ध" योग्यता के अभिकर्मकों का उपयोग किया जाता है और "ch.d.a.", संकेतक पेपर।

उपकरण:वजन के साथ विश्लेषणात्मक संतुलन, वजन के साथ तकनीकी संतुलन, ओवन, 20-100 डिग्री सेल्सियस के पैमाने के साथ प्रयोगशाला थर्मामीटर, एस्बेस्टस जाल, गैस बर्नर, पानी के स्नान के लिए ब्यूरेट और रिंग फिक्सिंग के लिए पैरों के साथ तिपाई।

सहायक सामग्री और सहायक उपकरण:डिटर्जेंट (सोडा, वाशिंग पाउडर, क्रोमियम मिश्रण), डिशवॉशिंग ब्रश, रबर बल्ब, एस्बेस्टस नेट, स्टेशनरी गोंद, ग्लास पेंसिल, फिल्टर पेपर।

ग्रन्थसूची

1. "टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण" खंड पर छात्रों के लिए व्याख्यान।

2.खारितोनोव यू। वाई।विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान (विश्लेषिकी): 2 खंडों में - एड। 5 वीं - एम।: हायर स्कूल, 2010 (बाद में "पाठ्यपुस्तक" के रूप में संदर्भित)।

3.लुरी यू.यू.एनालिटिकल केमिस्ट्री की हैंडबुक।- एम .: केमिस्ट्री, 1989 (बाद में "हैंडबुक" के रूप में संदर्भित)।

4.दज़बारोव डी.एन.विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अभ्यास और कार्यों का संग्रह।- मॉस्को: रूसी डॉक्टर, 2007।

अनुमापांक विश्लेषण विधियों का वर्गीकरण

विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र

अनुमापनी विश्लेषण के तरीकों को पदार्थों के निर्धारण में अंतर्निहित रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रकृति के अनुसार और अनुमापन की विधि के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

उनकी प्रकृति से, अनुमापांक विश्लेषण में प्रयुक्त अभिक्रियाएँ विभिन्न प्रकार की होती हैं - आयन संयोजन अभिक्रियाएँ और ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाएँ। इसके अनुसार, अनुमापांक निर्धारणों को निम्नलिखित मुख्य विधियों में विभाजित किया जा सकता है: अम्ल-क्षार अनुमापन (न्यूट्रलाइज़ेशन), वर्षा और संकुलन विधियाँ, ऑक्सीकरण-कमी विधि।

अम्ल-क्षार अनुमापन की विधि (बेअसर)। इसमें अम्ल और क्षार की परस्पर क्रिया के आधार पर परिभाषाएँ शामिल हैं, अर्थात। उदासीनीकरण प्रतिक्रिया पर:

एसिड-बेस टाइट्रेशन (न्यूट्रलाइजेशन) की विधि किसी दिए गए घोल में एसिड (क्षारमिति) या बेस (एसिडिमेट्री) की मात्रा, कमजोर एसिड और कमजोर बेस के लवण की मात्रा, साथ ही इन लवणों के साथ प्रतिक्रिया करने वाले पदार्थों को निर्धारित करती है। गैर-जलीय सॉल्वैंट्स (अल्कोहल, एसीटोन, आदि) के उपयोग ने उन पदार्थों की सीमा का विस्तार करना संभव बना दिया जो इस पद्धति द्वारा निर्धारित किए जा सकते हैं।

वर्षा और जटिल गठन के तरीके। इसमें खराब घुलनशील यौगिक के रूप में आयन के अवक्षेपण या खराब रूप से अलग किए गए परिसर में इसके बंधन के आधार पर अनुमापांक निर्धारण शामिल हैं।

ऑक्सीकरण के तरीके - पुनर्प्राप्ति (रेडॉक्सिमेट्री)। ये विधियां ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाओं पर आधारित हैं। उन्हें आमतौर पर इस्तेमाल किए गए अनुमापन अभिकर्मक समाधान के अनुसार नामित किया जाता है, उदाहरण के लिए:

परमैंगनेटोमेट्री, जो पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं का उपयोग करता है;

आयोडोमेट्री, जो आयोडीन के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं या आई-आयनों के साथ कमी का उपयोग करता है;

बाइक्रोमैटोमेट्री, जो पोटेशियम डाइक्रोमेट K2Cr2O7 के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं का उपयोग करता है;

ब्रोमेटोमेट्री, जो पोटेशियम ब्रोमेट KBrO3 के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं का उपयोग करता है।

ऑक्सीकरण-कमी विधियों में सेरिमेट्री (सीई 4+ आयनों के साथ ऑक्सीकरण), वैनडाटोमेट्री (वीओ 3 आयनों के साथ ऑक्सीकरण), टाइटेनोमेट्री (टी 13+ आयनों के साथ कमी) शामिल हैं। अनुमापन की विधि के अनुसार, निम्नलिखित विधियों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

प्रत्यक्ष अनुमापन विधि। इस मामले में, निर्धारित किए जाने वाले आयन को एक अभिकर्मक समाधान (या इसके विपरीत) के साथ शीर्षक दिया जाता है।

प्रतिस्थापन विधि। इस पद्धति का उपयोग तब किया जाता है जब, एक कारण या किसी अन्य के लिए, तुल्यता बिंदु निर्धारित करना मुश्किल होता है, उदाहरण के लिए, अस्थिर पदार्थों के साथ काम करते समय, आदि।

पीछे अनुमापन विधि (अवशेष द्वारा अनुमापन)। इस पद्धति का उपयोग तब किया जाता है जब कोई उपयुक्त संकेतक उपलब्ध न हो या जब मुख्य प्रतिक्रिया बहुत तेजी से आगे नहीं बढ़ रही हो। उदाहरण के लिए, CaCO3 को निर्धारित करने के लिए, किसी पदार्थ के एक नमूने को टाइट्रेटेड हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान की अधिकता से उपचारित किया जाता है:

निर्धारित करने के लिए किसी भी विधि का उपयोग किया जाता है, यह हमेशा माना जाता है:

1) एक या दोनों प्रतिक्रियाशील समाधानों की मात्रा का सटीक माप;

2) एक अनुमापन समाधान की उपस्थिति जिसके साथ अनुमापन किया जाता है;

3) विश्लेषण के परिणामों की गणना।

इसके अनुसार, अनुमापांक विश्लेषण के अलग-अलग तरीकों पर विचार करने से पहले, आइए हम आयतन के मापन, सांद्रता की गणना और अनुमापांक विलयनों की तैयारी के साथ-साथ अनुमापांक निर्धारण के लिए गणना पर ध्यान दें।

तुल्यता बिंदु

समतुल्यता बिंदु (अनुमापांक विश्लेषण में) - अनुमापन का वह क्षण जब जोड़े गए टाइट्रेंट के समकक्षों की संख्या नमूने में विश्लेषण के समकक्षों की संख्या के बराबर या बराबर होती है। कुछ मामलों में, एक के बाद एक कई तुल्यता बिंदु देखे जाते हैं, उदाहरण के लिए, पॉलीबेसिक एसिड का अनुमापन करते समय या एक समाधान का अनुमापन करते समय जिसमें कई आयन निर्धारित किए जाते हैं।

अनुमापन वक्र प्लॉट में तुल्यता बिंदुओं के अनुरूप एक या अधिक विभक्ति बिंदु होते हैं।

अनुमापन का अंतिम बिंदु (समतुल्यता बिंदु के समान, लेकिन समान नहीं) वह बिंदु है जिस पर सूचक वर्णमिति अनुमापन में रंग बदलता है।

तुल्यता बिंदु निर्धारित करने के तरीके

संकेतकों का उपयोग करना

ये ऐसे पदार्थ हैं जो रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण अपना रंग बदलते हैं। एसिड-बेस संकेतक, जैसे कि फिनोलफथेलिन, जिस घोल में वे हैं, उसके पीएच के आधार पर रंग बदलते हैं। रेडॉक्स संकेतक सिस्टम की क्षमता में बदलाव के बाद अपना रंग बदलते हैं, और इस प्रकार रेडॉक्स अनुमापन में उपयोग किए जाते हैं। अनुमापन की शुरुआत से पहले, संकेतक की कुछ बूंदों को परीक्षण समाधान में जोड़ा जाता है और टाइट्रेंट को ड्रॉपवाइज जोड़ा जाता है। जैसे ही संकेतक के रंग बदलने के बाद समाधान, अनुमापन बंद हो जाता है, यह क्षण लगभग तुल्यता बिंदु है।

संकेतक चयन नियम - अनुमापन करते समय, एक संकेतक का उपयोग किया जाता है जो तुल्यता बिंदु के पास अपना रंग बदलता है, अर्थात। संकेतक के रंग का संक्रमण अंतराल, यदि संभव हो, अनुमापन में उछाल के साथ मेल खाना चाहिए।

पोटेंशियोमेट्री

इस मामले में, समाधान की इलेक्ट्रोड क्षमता को मापने के लिए एक उपकरण का उपयोग किया जाता है। जब तुल्यता बिंदु पर पहुंच जाता है, तो कार्यशील इलेक्ट्रोड की क्षमता नाटकीय रूप से बदल जाती है।

पीएच मीटर के साथ

एक पीएच मीटर अनिवार्य रूप से एक पोटेंशियोमीटर भी है, जो एक इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है जिसकी क्षमता समाधान में एच + आयनों की सामग्री पर निर्भर करती है, यह आयन चयनात्मक इलेक्ट्रोड का उपयोग करने का एक उदाहरण है। इस तरह, संपूर्ण अनुमापन प्रक्रिया के दौरान पीएच में परिवर्तन की निगरानी की जा सकती है। जब तुल्यता बिंदु पर पहुंच जाता है, तो पीएच नाटकीय रूप से बदल जाता है। यह विधि एसिड-बेस संकेतकों का उपयोग करके अनुमापन से अधिक सटीक है, और इसे आसानी से स्वचालित किया जा सकता है।

प्रवाहकत्त्व

किसी विद्युत अपघट्य विलयन की चालकता उसमें उपस्थित आयनों पर निर्भर करती है। अनुमापन के दौरान, चालकता अक्सर महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती है (उदाहरण के लिए, एसिड-बेस अनुमापन में, H+ और OH− आयन एक तटस्थ H2O अणु बनाने के लिए परस्पर क्रिया करते हैं, जो समाधान की चालकता में परिवर्तन का कारण बनता है)। समाधान की समग्र चालकता भी मौजूद अन्य आयनों (उदाहरण के लिए, काउंटरिन) पर निर्भर करती है, जो इसमें अलग-अलग योगदान देते हैं। यह बदले में, प्रत्येक आयन की गतिशीलता और आयनों की कुल सांद्रता (आयनिक शक्ति) पर निर्भर करता है। इस संबंध में, इसे मापने की तुलना में चालकता में परिवर्तन की भविष्यवाणी करना अधिक कठिन है।

रंग परिवर्तन

कुछ प्रतिक्रियाओं के दौरान, एक संकेतक को जोड़े बिना भी एक रंग परिवर्तन होता है। यह सबसे अधिक बार रेडॉक्स अनुमापन में देखा जाता है, जब विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में प्रारंभिक सामग्री और प्रतिक्रिया उत्पादों के अलग-अलग रंग होते हैं।

वर्षण

यदि प्रतिक्रिया के दौरान एक अघुलनशील ठोस बनता है, तो अनुमापन के अंत में एक अवक्षेप बनता है। इस तरह की प्रतिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण Ag+ और Cl− आयनों से अत्यधिक अघुलनशील सिल्वर क्लोराइड AgCl का बनना है। हैरानी की बात है कि यह अनुमापन के अंत को सटीक रूप से निर्धारित नहीं करता है, इसलिए वर्षा अनुमापन का उपयोग अक्सर पीछे अनुमापन के रूप में किया जाता है।

इज़ोटेर्मल कैलोरीमेट्रिक अनुमापन

एक इज़ोटेर्मल अनुमापन कैलोरीमीटर का उपयोग किया जाता है, जो प्रतिक्रिया प्रणाली द्वारा जारी या अवशोषित गर्मी की मात्रा से तुल्यता बिंदु निर्धारित करता है। जैव रासायनिक अनुमापन में यह विधि महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, यह निर्धारित करने के लिए कि एक एंजाइम सब्सट्रेट एक एंजाइम से कैसे जुड़ता है।

थर्मोमेट्रिक टिट्रिमेट्री

थर्मोमेट्रिक टिट्रीमेट्री एक अत्यंत लचीली तकनीक है। यह कैलोरीमीट्रिक टिट्रीमेट्री से अलग है कि प्रतिक्रिया की गर्मी, तापमान में गिरावट या वृद्धि से संकेत मिलता है, परीक्षण नमूने में निहित पदार्थ की मात्रा निर्धारित करने के लिए उपयोग नहीं किया जाता है। इसके विपरीत, तुल्यता बिंदु उस क्षेत्र के आधार पर निर्धारित किया जाता है जिसमें तापमान परिवर्तन होता है। टाइट्रेंट और एनालाइट के बीच की प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक है या नहीं, इस पर निर्भर करते हुए, अनुमापन प्रक्रिया के दौरान तापमान तदनुसार बढ़ेगा या गिरेगा। जब सभी परीक्षण पदार्थ टाइट्रेंट के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो उस क्षेत्र को बदलना जिसमें तापमान बढ़ता है या गिरता है, तापमान वक्र में तुल्यता बिंदु और मोड़ को निर्धारित करना संभव बनाता है। तापमान वक्र के दूसरे व्युत्पन्न को लेकर सटीक तुल्यता बिंदु निर्धारित किया जा सकता है: एक स्पष्ट शिखर तुल्यता बिंदु को इंगित करेगा।

स्पेक्ट्रोस्कोपी

तुल्यता बिंदु को अनुमापन के दौरान समाधान के प्रकाश अवशोषण को मापकर निर्धारित किया जा सकता है यदि उत्पाद का स्पेक्ट्रम, टाइट्रेंट, या विश्लेषण ज्ञात हो। प्रतिक्रिया उत्पाद और परीक्षण पदार्थ की सापेक्ष सामग्री आपको तुल्यता बिंदु निर्धारित करने की अनुमति देती है। हालांकि, बहुत कम मूल्यों पर मुक्त टाइट्रेंट (प्रतिक्रिया के पूरा होने का संकेत) की उपस्थिति का पता लगाया जा सकता है।

एम्परोमेट्री

एक विधि जो आपको किसी दिए गए क्षमता पर वर्तमान के परिमाण द्वारा तुल्यता बिंदु निर्धारित करने की अनुमति देती है। काम कर रहे इलेक्ट्रोड पर परीक्षण पदार्थ या उत्पाद के ऑक्सीकरण / कमी प्रतिक्रिया के कारण वर्तमान की परिमाण समाधान में उनकी एकाग्रता पर निर्भर करती है। समतुल्यता बिंदु वर्तमान के परिमाण में परिवर्तन से मेल खाता है। यह विधि सबसे उपयोगी तब होती है जब टाइट्रेंट की खपत को कम करना आवश्यक होता है, उदाहरण के लिए, जब एजी + आयन के साथ हैलाइड्स का अनुमापन किया जाता है।

प्रत्यक्ष और पीछे अनुमापन।

अनुमापन के सबसे सरल रूप में, विश्लेषण सीधे टाइट्रेंट के साथ इंटरैक्ट करता है। विश्लेषण की मात्रा की गणना टाइट्रेंट की दाढ़ की एकाग्रता से की जाती है, इसकी मात्रा को तुल्यता बिंदु तक पहुंचने के लिए आवश्यक है, और विश्लेषक और टाइट्रेंट के बीच प्रतिक्रिया की स्टोइकोमेट्री।

एक पीछे अनुमापन में, विश्लेषक टाइट्रेंट के साथ बातचीत नहीं करता है, लेकिन अधिक मात्रा में मौजूद एक अन्य अभिकर्मक के साथ। अतिरिक्त तब अनुमापन द्वारा निर्धारित किया जाता है। यदि अभिकर्मक की प्रारंभिक मात्रा ज्ञात है और इसकी अधिकता निर्धारित की जाती है, तो उनके बीच का अंतर उस अभिकर्मक की मात्रा है जो विश्लेषक के साथ प्रतिक्रिया में गया था।

बैक अनुमापन का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, जब प्रत्यक्ष अनुमापन प्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक बहुत छोटा होता है। पीछे अनुमापन का उपयोग करने के अन्य कारणों में एक उपयुक्त संकेत विधि की कमी या प्रत्यक्ष अनुमापन में अपर्याप्त प्रतिक्रिया दर शामिल है।

प्रतिस्थापन अनुमापन।

मैग्नीशियम कॉम्प्लेक्स MgY2- निर्धारित किए जाने वाले धातु आयनों वाले विश्लेषण समाधान में जोड़ा जाता है। इसलिये यह कॉम्प्लेक्सोन के साथ निर्धारित किए जाने वाले धातु आयन के कॉम्प्लेक्स की तुलना में कम स्थिर है, फिर एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है और Mg2+ आयन निकलता है।

फिर एमजी2+ आयन को एरियोक्रोम ब्लैक टी की उपस्थिति में कॉम्प्लेक्सोन III के साथ शीर्षक दिया जाता है।

अनुमापन के लिए प्रयुक्त EDTA की मात्रा के आधार पर, निर्धारित किए जाने वाले धातु आयन के द्रव्यमान की गणना की जाती है। अनुमापन की यह विधि तभी संभव है जब विश्लेषित धातुओं के जटिल यौगिक मैग्नीशियम परिसर की तुलना में अधिक स्थिर हों।

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टिट्रिमेट्रिक विश्लेषण एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करने वाले पदार्थों के समाधान की मात्रा को सटीक रूप से मापकर पदार्थ की मात्रा निर्धारित करने की एक विधि है।

अनुमापांक- 1 मिली में निहित पदार्थ की मात्रा। समाधान या विश्लेषण के समकक्ष। उदाहरण के लिए, यदि एच 2 एसओ 4 का टिटर 0.0049 ग्राम / एमएल है, तो इसका मतलब है कि समाधान के प्रत्येक एमएल में 0.0049 ग्राम सल्फ्यूरिक एसिड होता है।

एक विलयन जिसका अनुमापांक ज्ञात होता है अनुमापन कहलाता है। टाइट्रेट करना- परीक्षण समाधान में जोड़ने की प्रक्रिया या एक अनुमापांक समाधान के बराबर मात्रा का एक विभाज्य। इस मामले में, मानक समाधान का उपयोग किया जाता है - निश्चित चैनल- पदार्थ की सटीक सांद्रता (ना 2 सीओ 3, एचसीएल) के साथ समाधान।

अनुमापन प्रतिक्रिया को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:

उच्च प्रतिक्रिया दर;

प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए आगे बढ़ना चाहिए;

प्रतिक्रिया अत्यधिक स्टोइकोमेट्रिक होनी चाहिए;

प्रतिक्रिया के अंत को ठीक करने का एक सुविधाजनक तरीका है।

एचसीएल + NaOH → NaCl + H 2 O

अनुमापांक विश्लेषण का मुख्य कार्य न केवल ज्ञात एकाग्रता (फिक्सानल) के समाधान का उपयोग करना है, बल्कि तुल्यता बिंदु को सही ढंग से निर्धारित करना भी है।

तुल्यता बिंदु को ठीक करने के कई तरीके हैं:

तत्व के आयनों के आंतरिक रंग के अनुसार निर्धारित किया जा रहा है, उदाहरण के लिए, आयनों के रूप में मैंगनीजएमएनओ 4 -

साक्षी पदार्थ द्वारा

उदाहरण: एजी + + सीएल - "एजीसीएल $

Ag + + CrO 4 "Ag 2 CrO $ 4 (चमकदार नारंगी रंग)

नमक की एक छोटी मात्रा K 2 CrO 4 फ्लास्क में डाली जाती है जहां क्लोरीन आयन (गवाह) को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। फिर, परीक्षण पदार्थ को धीरे-धीरे ब्यूरेट से जोड़ा जाता है, जबकि क्लोराइड आयन सबसे पहले प्रतिक्रिया करते हैं और एक सफेद अवक्षेप (AgCl) बनता है, यानी PR AgCl<< ПР Ag2Cr O4.

इस प्रकार, सिल्वर नाइट्रेट की एक अतिरिक्त बूंद एक चमकीला नारंगी रंग देगी, क्योंकि सभी क्लोरीन पहले ही प्रतिक्रिया कर चुके हैं।

तृतीय. संकेतकों का उपयोग करना: उदाहरण के लिए, एसिड-बेस संकेतक का उपयोग न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया में किया जाता है: लिटमस, फिनोलफथेलिन, मिथाइल ऑरेंज - कार्बनिक यौगिक जो अम्लीय से क्षारीय माध्यम में जाने पर रंग बदलते हैं।

संकेतक- कार्बनिक रंग जो माध्यम की अम्लता में परिवर्तन होने पर अपना रंग बदलते हैं।

योजनाबद्ध रूप से (मध्यवर्ती रूपों को छोड़कर), संकेतक संतुलन को एसिड-बेस प्रतिक्रिया के रूप में दर्शाया जा सकता है

एचआईएन + एच 2 ओ इन - + एच 3 ओ +

H2O
एच++ओह-

एच ++ एच 2 ओ
एच3ओ+

संकेतक (स्थिति और अंतराल) के रंग संक्रमण का क्षेत्र उन सभी कारकों से प्रभावित होता है जो संतुलन स्थिरांक (आयनिक शक्ति, तापमान, विदेशी पदार्थ, विलायक), साथ ही संकेतक को निर्धारित करते हैं।