Файл: Zантn 5302 Заманауи аналитикалы химияны теориялы негіздері пнінен Дрістер жинаы шымкент, 2023 растырушылар философия докторы (PhD) х.. к., Шертаева Н. Т. Заманауи аналитикалы химияны теориялы негіздері.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 287
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Дәріс №3. Аналитикалық химияның теориялық негіздері.
1.Ерітіндінің құрамын білдіру әдістері
2.Қолданыстағы салмақ заңы. Химиялық тепе-теңдік
3. Гомогенді тепе-теңдіктер
4. Гетерогенді тепе-теңдік
1.Ерітіндінің құрамын білдіру әдістері
Ерітіндінің құрамы концентрация немесе әр заттың үлесі түрінде беріледі. Концентрация ретінде анықталатын массадағы немесе ерітінді көлеміндегі заттың салмағы, көлемі немесе саны болып есептеледі. Осыған байланысты салмақтықжәнекөлемдікконцентрацияболып бөлінеді. Үлесерітіндінің барлық құрауыштарының жалпы салмағынан, көлемінен немесе моль сандарынан қызығушылық тудырып отырған құрауыш неше бөлігін құрайтынын көрсетеді. Оны сәйкесінше салмақтық, көлемдік немесемольдікдеп атайды.
Аналитикалық химияда жалпы химиялық ұғымдармен қатар, оған ғана тән ұғымдарды қолданады және ерітіндінің құрамын сипаттауға көмектеседі. Оларға, ең алдымен балама, титр, анықталатын зат бойынша титр және с.с. жатады.
Балама — қышқыл-негізді реакцияда бір протонға немесе тотығу- тотықсыздану реакциясында бір электронға тең Х заттың шартты бөлшегі.
«Балама» ұғымы қарапайым, сондай ақ күрделі заттар мен химиялық реакциялардың барлық түрлеріне қолданылады. Зат молекуласының қандай бөлшегі баламалы екенін көрсету үшін «баламалылық факторы» ұғымы қолданылады.
Баламалылық факторы — Х заттың нақты бөлшегінің қандай үлесі осы қышқыл-негізді реакцияда бір сутек ионына немесе осы тотығу- тотықсыздану реакциясында бір электронға баламалы екенін көрсететін сан. Бұл өлшемсіз, стехиометрия негізінде өлшенетін шама төмендегі бірлікке тең немесе одан аз:
fэкв(Х) ≤
1.
Қышқыл-негізді реакциялар үшін fэкв(Х) орны басылған сутек атомдарының саны бойынша, ал тотығу-тотықсыздану үшін – жартылай реакцияға қатысатын электрондардың саны бойынша есептейді. Қосарланған реакциялар үшін оны стехиометриялық коэффициенттерге қатысты есетейді. Реакциясы:
xX + tT = XxTt,
мұнда х, t— реакцияның стехиометриялық коэффициенттері; Х заттың баламалылық факторы х/t тең, Т заттары — t/x, яғни fэкв(Х) = = х/t, aл fэкв (Т) = t/x.
Балама — 1/zX зат бөлшегінің бөлігі. zX = 1 кезінде балама жалпы бөлшектің өзіне тең. zX (немесе жай ғана z) санын баламалылық саныдеп атайды. Ол орны басылған (қосылған) сутек иондарыныңнемесеберілген(қабылданған)электрондарсанынкөрсетеді.Нақтыреакциякөрсетілмесе,«балама,баламалылықфакторыжәнесаны»ұғымдарының мәні жоқ. Баламалылық факторы мен саны төменгі ара қатынаспен байланысты
fэкв (Х) = 1/ZX. Әрдайым z ≥ 1 екені айқын.
Мысалы. Төмендегі реакцияда
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
Na2CO3 молекуласы екі протонға баламалы. Демек, протонмен өзара әрекеттесетін оның 1/2бөлігі балама болып табылады. Сондықтан Na2CO3 баламалылық саны 2-ге тең, баламалылық факторы 1/
2 тең, балама —молекуланың жартысына тең:
ZNa2CO3 = 2,fэкв (Na2CO3) = 1/2, Э(На2СОз ) = 1/2Nа2СОз.
Заттың баламасы баламалылық факторын қолданып fэкв (Х) Х немесе Э(Х) жазады және бұл ретте оның шамасын көрсетеді.
Мысал. Төмендегі реакцияда
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
1М KMnO4 5e- қосады, сондықтан zKMnO4 = 5 және fJIJ(KMnO4) = 1/5.
Э(KMnO4 ) = fэкв (KMnO4 )KMnO4 = 1/5KMnO4.
Моль ұғымы кез келген түрдегі шартты бөлшектерді қолдануға жол беретінін ескере отырып, Х заты баламасының молярлық салмағына келесі анықтаманы беруге болады:
Хзатыбаламасыныңмолярлықсалмағы— осы зат баламасының бір молінің салмағы. Оны келесі жолмен жазады және есептейді:
MЭ(X) = M(fэкв (X)X) = fэкв (X)M(X) = M(X)/ZX.
Барлық жазба түрлері бірдей. Мысалы, алдында келтірілген реакцияларда баламаның молярлық салмақтары:
Мэ(Nа2CO3) = M(1⁄2Nа2СОз) = М(????????2Со3)= 105,99 = 52,995 г
2 2
5
5
Мэ(КМ????????4) =
M(1⁄5 КМ????????4)= М(КМ????????4)= 158,03= 31,606 г
Аналитикалық химияда баламаларзаңыкеңінен қолданылады, оған сәйкес өзараәрекеттесетінжәнетүзілетінзаттардыңбаламаларының саны тең. Бұл химиялық реакцияOда бір заттың nбаламасымен әрдайым басқа заттың n баламасы өзара әрекеттеседі және әр өнімнің n баламасын түзеді.
xX + tT = pP + qQ реакциясы үшін баламалылық заңын келесідей жазуға болады:
П(ЭХ) = П(ЭТ) = n(Эp) = n(ЭQ)
немесе
n(fэкв(Х)X) = n(fэкв (T)T) = n( fэкв (P)P) = n(fэкв (Q)Q). Төмендегі реакция үшін
H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O
бұл жазба келесі түрге ие H2C2O2
???? (1 ????2????2????4) = ???? (1 ????????????????)= ???? (1 ????????2????2????4) = ???? (1 ????2????)
2 2 2 2
fэкв(X) = 1/1 жазба кезінде қалдырады, сондықтан келтірілген теңдіктер келесідей жазылады:
???? (1 ????2????2????4) =2(NaOH)= ???? (1 ????????2????2????4) = ????(????2????)
2 2
2.Қолданыстағы салмақ заңы. Химиялық тепе-теңдік
Әрекет етуші күш