रेडॉक्स अनुमापन के तरीके। रेडॉक्स अनुमापन वक्र

टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण। बुनियादी अवधारणाएँ (विभाज्य, अनुमापक, तुल्यता बिंदु, संकेतक, अनुमापन वक्र)। टाइट्रिमेट्री में प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यकताएँ। अनुमापनी में प्रयुक्त अभिकर्मक। मानक पदार्थ, अनुमापक।

एक विश्लेषण की दी गई मात्रा के साथ प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक अभिकर्मक की सटीक ज्ञात एकाग्रता के साथ समाधान की मात्रा को मापने के आधार पर मात्रात्मक विश्लेषण की एक विधि। विभाज्य- विश्लेषण के लिए लिए गए नमूने (समाधान की मात्रा) का सटीक रूप से मापा गया गुणक, जो मुख्य नमूने के गुणों को बरकरार रखता है। अनुमापकया कार्यकारी समाधान वह समाधान है जिसके साथ अनुमापन किया जाता है। तुल्यता बिंदुअनुमापन का क्षण जब अनुमापक की मात्रा रासायनिक रूप से अनुमापन किए जाने वाले पदार्थ की मात्रा के बराबर होती है। TE को रससमीकरणमितीय बिंदु, सैद्धांतिक अंत बिंदु भी कहा जा सकता है। सूचक- एक पदार्थ जो एफसी में अपना रंग बदलता है, कम सांद्रता और एक संक्रमण अंतराल की विशेषता है। अनुमापन वक्रअनुमापन के दौरान होने वाली प्रतिक्रिया में भागीदार की एकाग्रता के लघुगणक की एक चित्रमय निर्भरता, या जोड़े गए टाइट्रेंट (या अनुमापन की डिग्री पर) की मात्रा पर कुछ St-va समाधान दिखाता है। टाइट्रेंट के पीएच-वॉल्यूम को कोऑर्डिनेट करता है।

टाइट्रिमेट्री में प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यकताएँ: 1. विश्लेषण के साथ टाइट्रेंट की बातचीत स्टोइकोमेट्रिक रिएक्शन समीकरण के अनुसार सख्ती से होनी चाहिए, और टाइट्रेंट का सेवन केवल विश्लेषण के साथ प्रतिक्रिया के लिए किया जाना चाहिए। उसी समय, विश्लेषण को केवल टाइट्रेंट के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए और बातचीत नहीं करनी चाहिए, उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ, जैसा कि सिद्धांत रूप में कम करने वाले एजेंटों के अनुमापन के मामले में हो सकता है।

2. अनुमापन प्रतिक्रिया मात्रात्मक रूप से आगे बढ़नी चाहिए, अर्थात, अनुमापन प्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक पर्याप्त रूप से बड़ा होना चाहिए।

3. टाइट्रेंट के साथ विश्लेषण की बातचीत तेज गति से होनी चाहिए।

4. अनुमापन के अंत का निर्धारण करने का एक तरीका होना चाहिए।

5. अनुमापक विलयन को मानकीकृत किया जाना चाहिए।
अभिकर्मकों: पदार्थों के गुणों और उनकी तैयारी की विधि के अनुसार, अनुमापांक दो प्रकार के होते हैं: मानक, तैयार टिटर के साथ, मानकीकृत या निश्चित टिटर के साथ। मानक विलयन या तैयार अनुमापकों के साथ प्राथमिक मानक विलयन कहलाते हैं। यह विलायक की एक विशिष्ट मात्रा में शुद्ध रसायन की एक निश्चित मात्रा को घोलकर तैयार किया जाता है। प्राथमिक मानक पदार्थों में शामिल हैं: Na2CO3, Na2B4O7*10H2O, Na2SO4, CaCO3, CaCI2, MgSO4, MgCI2, H2C2O4*2H2O, Na2C2O4, K2Cr2O7, सोडियम बाइकार्बोनेट, पोटेशियम ब्रोमेट, पोटेशियम आयोडेट और अन्य।

पहले प्रकार के अनुमापक (तैयार किए गए अनुमापांक के साथ) का उपयोग कुछ पदार्थों के मात्रात्मक निर्धारण के लिए अनुमापनमिति में किया जाता है और दूसरे प्रकार के अनुमापकों को स्थापित करने के लिए - द्वितीयक मानक समाधान।

माध्यमिक मानक समाधान - ये ऐसे पदार्थों के समाधान हैं, जिनमें से प्राथमिक मानक समाधानों की एकाग्रता द्वारा स्थापित (मानकीकृत) या माध्यमिक मानक पदार्थ के ज्ञात द्रव्यमान द्वारा तैयार किया जाता है।

दूसरे प्रकार के अनुमापकों में ऐसे पदार्थों के समाधान शामिल हैं जो प्राथमिक मानक पदार्थों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। इनमें शामिल हैं: क्षार, अम्ल विलयन HCI, H2SO4, HNO3, CH3COOH, KMnO4, AgNO3, Na2S2O3 और अन्य।

टाइट्रीमेट्री में विशिष्ट गणना। टाइट्रीमेट्री में सांद्रता व्यक्त करने के तरीके (मोलर कंसंट्रेशन, मोलर समतुल्य कंसंट्रेशन, टिटर, करेक्शन फैक्टर। टाइट्रेंट की तैयारी के लिए एक मानक नमूने के द्रव्यमान की गणना, टाइट्रेंट कंसंट्रेशन की गणना

दाढ़ एकाग्रतासी(ए) - एक लीटर घोल में निहित मोल्स में विलेय ए की मात्रा: मोल / एल। सी (ए) = एन (ए) / वी (ए) = एम (ए) / एम / (ए) वी (ए), जहां पी (ए)- घुलित पदार्थ ए, मोल की मात्रा; वी (ए)- समाधान की मात्रा, एल; टी (ए)- भंग पदार्थ ए, जी का द्रव्यमान; एम / (ए) - विलेय ए, जी / मोल का दाढ़ द्रव्यमान। मोलर सघनता समतुल्य c(1/zA),, - मोल्स में विलेय A की मात्रा, A के समतुल्य के अनुरूप, एक लीटर घोल में निहित: mol / l सी (1/zए) = एन(1/जेड ए)/वी(ए)= एम(ए)/एम(1/zए) वी (ए), जहां 1 / z तुल्यता कारक है; प्रतिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के आधार पर प्रत्येक पदार्थ के लिए गणना की जाती है; n(1/zA)- घोल में A के बराबर पदार्थ की मात्रा, mol; एम(1/zA)विलेय A, g/mol के समतुल्य का मोलर द्रव्यमान है। टिटर टी (ए)विलेय A घुले हुए पदार्थ A का द्रव्यमान है जो घोल के एक मिलीलीटर में होता है: मिली में मापा जाता है टी (ए)\u003d एम (ए) / वी (ए) \u003d सी(1/जेड ए)एम(1/जेडए)/1000. विश्लेषण एक्स, या टाइट्रिमेट्रिक रूपांतरण कारक के लिए समाधान टिटर t(T/X), टिट्रेटेबल पदार्थ X का द्रव्यमान है जो टाइट्रेंट T के एक एमएल के साथ परस्पर क्रिया करता है: t(T/X) = टी(टी)एम(1/zX) /एम(1/zT) = सी(1/zT) एम(1/zX)/1000।जी / एमएल में मापा गया। सुधार कारक एफ (या के)- पदार्थ ए के वास्तविक (व्यावहारिक) एकाग्रता c (1 / zA) pr के अनुपात को व्यक्त करने वाली संख्या इसकी दी गई (सैद्धांतिक) एकाग्रता के समाधान में सी (1/zए) सिद्धांत: एफ \u003d सी (1 / जेडए) पीआर / सी (1 / जेडए) सिद्धांत। एक मानक पदार्थ के नमूने के द्रव्यमान की गणना। नमूना वजन टी (ए)मानक पदार्थ ए, समतुल्य की दी गई दाढ़ एकाग्रता के साथ एक समाधान प्राप्त करने के लिए आवश्यक है सी(1/zA),सूत्र द्वारा गणना: एम (ए) \u003d सी(1/जेड ए)एम(1/जेडए) वीए), जहां एम (1/z A) पदार्थ A के समतुल्य का दाढ़ द्रव्यमान है। यदि दाढ़ की सघनता c(A) दी गई है, तो नमूने के द्रव्यमान की गणना इसी प्रकार सूत्र द्वारा की जाती है: एम (ए) = सी (ए) एम (ए) वी (ए),जहां एम / (ए) पदार्थ ए का दाढ़ द्रव्यमान है। नमूना द्रव्यमान को आमतौर पर ± 0.0002 ग्राम की वजन त्रुटि के साथ एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है। एक मानक समाधान के अनुसार मानकीकृत होने पर टाइट्रेंट टी की एकाग्रता की गणना पदार्थ ए का निम्नानुसार किया जाता है। प्रतिक्रिया T + A = B को मानकीकरण के दौरान आगे बढ़ने दें। समकक्षों के नियम के अनुसार, पदार्थों की समान मात्रा T, A तथाबी एन के बराबर हैं (1/जेड टी) =एन (1/जेड ए) =एन (1/जेड वी),किसी पदार्थ की समतुल्य मात्रा उसके घोल के आयतन द्वारा इस पदार्थ के समतुल्य दाढ़ की सांद्रता के उत्पाद के बराबर होती है: सी (1/जेड टी)= सी (1/zए) वी (ए) / वी (टी) \u003d सी ( 1/जेडपर) वी (बी) / वी (टी)।

टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण विधियों का वर्गीकरण - एसिड-बेस, रेडॉक्स, वर्षा, कॉम्प्लेक्समेट्रिक। अनुमापन के प्रकार (प्रत्यक्ष, उल्टा, अप्रत्यक्ष)। अनुमापन बिंदु स्थापित करने के तरीके।

1) अम्ल-क्षार अनुमापन (बेअसर करने की विधि)- तैसा
एक प्रतिक्रिया से प्रोटॉन हस्तांतरण की प्रतिक्रिया के आधार पर
समाधान में दूसरे कण। अम्लमिति और क्षारमिति में अंतर स्पष्ट कीजिए।

अम्लमिति (अम्लमिति अनुमापन)- एक मानक एसिड समाधान के साथ अनुमापन द्वारा पदार्थों का निर्धारण।

क्षारमिति (क्षारमितीय अनुमापन)- एक मजबूत आधार के मानक समाधान के साथ अनुमापन द्वारा पदार्थों का निर्धारण।

2) रेडॉक्स अनुमापन (रेडॉक्समेट्री)-
एक या अधिक के संक्रमण के बाद अनुमापन

एक दाता आयन या अणु (रिडक्टेंट) से एक ऑक्सीकरण स्वीकर्ता तक इलेक्ट्रॉन)।

3) वर्षा अनुमापन- ऐसा अनुमापन, जब टाइट्रेटेबल इन-इन, टाइट्रेंट के साथ बातचीत करते समय, अवक्षेप के रूप में घोल से निकलता है

4) जटिलमितीय अनुमापन- किसी यौगिक के विलयन के साथ किसी पदार्थ का अनुमापन जो अनुमापित पदार्थ के साथ कमजोर रूप से विघटित घुलनशील परिसर बनाता है।

एक प्रकार का जटिलमितीय अनुमापन है कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन (कॉम्प्लेक्सोमेट्री)- ऐसा अनुमापन जब अनुमापन पदार्थ, जब एक टाइट्रेंट के साथ बातचीत करता है - कॉम्प्लेक्सोन का एक समाधान - धातु कॉम्प्लेक्स बनाता है।

प्रत्यक्ष अनुमापन- यह एक ऐसा अनुमापन है जब विश्लेषण को सीधे मानक अनुमापक समाधान या इसके विपरीत के साथ अनुमापित किया जाता है। पिछला अनुमापन (अवशेष द्वारा अनुमापन)- अप्रतिक्रियाशील पदार्थ का अनुमापन, जो एक मानक समाधान के रूप में विश्लेषित समाधान में अतिरिक्त रूप से जोड़ा जाता है। अप्रत्यक्ष अनुमापन (प्रतिस्थापन अनुमापन)- अनुमापन, जिसमें विश्लेषण सीधे टाइट्रेंट के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन एक अन्य पदार्थ के गठन के साथ एक स्टोइकोमेट्रिक रूप से आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रिया का उपयोग करने के परिणामस्वरूप अप्रत्यक्ष रूप से निर्धारित होता है जो टाइट्रेंट के साथ प्रतिक्रिया करता है। समापन बिंदु अनुमापन स्थापित करने के तरीके CTT को ठीक करने के तरीकों के दो समूह हैं: विजुअल और इंस्ट्रुमेंटल।

दृश्य तरीके।विशेष रूप से पेश किए गए संकेतक के रंग (या अन्य संपत्ति) में परिवर्तन को देखकर प्रतिक्रिया की निगरानी की जाती है न्यूट्रलाइजेशन, ऑक्सीकरण-कमी, वर्षा या जटिल गठन के दौरान। CTT एक संकेतक की उपस्थिति में या इसके बिना सिस्टम की दृश्य संपत्ति में एक तेज बदलाव से निर्धारित होता है: उपस्थिति, परिवर्तन, रंग का गायब होना, एक अवक्षेप का गठन या विघटन। सूचकदृश्य विधियों द्वारा, अनुमापन समाधान में एक संकेतक पेश किया जाता है। पर गैर संकेतकदृश्य विधियाँ अनुमापक या अनुमापन पदार्थ के रंग का उपयोग करती हैं। सीटीटी टाइट्रेंट के रंग की उपस्थिति या अनुमापन पदार्थ के रंग के गायब होने से निर्धारित होता है।

वाद्य यंत्र। CTT समाधान के भौतिक-रासायनिक गुणों में परिवर्तन से निर्धारित होता है - प्रतिदीप्ति, ऑप्टिकल घनत्व, क्षमता, विद्युत चालकता, वर्तमान शक्ति, रेडियोधर्मिता, आदि। भौतिक-रासायनिक गुणों में परिवर्तन विभिन्न उपकरणों पर दर्ज किए जाते हैं।

अम्ल-क्षार अनुमापन। बुनियादी प्रतिक्रियाएं और विधि के शीर्षक। अम्ल-क्षार अनुमापन के प्रकार (क्षारमिति और अम्लमिति)। संकेतक, उनके लिए आवश्यकताएं। एसिड-बेस अनुमापन के संकेतकों के आयनिक, क्रोमोफोर, आयन-क्रोमोफोर सिद्धांत।

एसिड-बेस टाइट्रेटिंग - यह प्रोटोलिथ्स के बीच बातचीत की प्रतिक्रिया के आधार पर एसिड, क्षार, लवण का निर्धारण करने की एक विधि है - एसिड एचए और बेस बी: एचए + बी \u003d ए "+ एचबी + जलीय घोल में - यह न्यूट्रलाइजेशन रिएक्शन एच 3 0 है + + 0H \u003d 2H 2 0 इसलिए, एसिड-बेस अनुमापन विधि को न्यूट्रलाइजेशन विधि भी कहा जाता है। विधि के अनुमापक मजबूत एसिड और क्षार के समाधान हैं: HC1, H 2 S0 4, NaOH, KOH। ये पदार्थ करते हैं मानक पदार्थों के लिए आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं, इसलिए, मानकीकरण बोरेक्स Na 2 B 4 0 7 10H 2 O, निर्जल सोडियम कार्बोनेट Na 2 C0 3, ऑक्सालिक एसिड डाइहाइड्रेट H 2 C 2 0 4 2H 2 0 द्वारा निर्धारित किया जाता है। कुछ अन्य को अक्सर प्राथमिक मानकों के रूप में उपयोग किया जाता है। अम्लमिति अनुमापन (अम्लमिति)- एक मजबूत एसिड के एक मानक समाधान के साथ अनुमापन द्वारा मजबूत और कमजोर क्षार, कमजोर एसिड के लवण, बुनियादी लवण और बुनियादी गुणों वाले अन्य यौगिकों के निर्धारण के लिए एक विधि। क्षारमिति अनुमापन (क्षारमिति)- मजबूत आधार के मानक समाधान के साथ अनुमापन द्वारा मजबूत और कमजोर एसिड, एसिड लवण, कमजोर क्षार के लवण का निर्धारण करने की एक विधि। सूचक- एक पदार्थ है जो तुल्यता बिंदु पर या उसके निकट एक दृश्य परिवर्तन प्रदर्शित करता है.

एक अम्ल-क्षार सूचक स्वयं एक अम्ल या क्षार होता है, और अम्ल-क्षार अनुमापन के दौरान यह TE या में अपना रंग बदलता है

उसके पास। (मिथाइल ऑरेंज पीटी = 4 पीएच संक्रमण अंतराल और संकेतक रंग 3.1-4.4 लाल - नारंगी-पीला; फेनोल्फथेलिन पीटी = 9.0 8.2-10 रंगहीन - बैंगनी)।

संकेतकों के लिए आवश्यकताएँ:1) कलरिंग डी.बी. तीव्र, अम्लीय और क्षारीय वातावरण में उत्कृष्ट 2) मलिनकिरण d.b. पीएच आर-आरए 3 की एक संकीर्ण सीमा में स्पष्ट) सूचक डी.बी. संवेदनशील 4) इंडस्ट्रीज़-आर डी.बी. स्थिर, हवा में, समाधान में विघटित न करें। संकेतकों के सिद्धांत:

1) आयनिक (ओस्टवाल्ड सिद्धांत) संकेतक कमजोर अम्ल या क्षार हैं जो जलीय घोल में आयनित होते हैं

HInd↔H+ +Ind-. नुकसान: 1) यह केवल अम्लीय और क्षारीय रंग में अंतर बताता है। बुध, लेकिन रंग 2 की प्रकृति की व्याख्या नहीं करता है) आयनिक घोल तुरंत आगे बढ़ता है, और संकेतक केवल समय के साथ रंग बदलता है

2) क्रोमोफोरिक - रंग की उपस्थिति को क्रोमोफोर समूहों की उपस्थिति से समझाया गया है। समाधान में इंड-आरई टॉटोमेरिक रूपों के रूप में मौजूद हैं। नुकसान: यह स्पष्ट नहीं करता है कि पीएच बदलने पर टॉटोमेरिक परिवर्तन क्यों होते हैं।

3) आयनिक-क्रोमोफोरिक-एसिड-बेस इंडिकेटर कमजोर एसिड और बेस होते हैं, और न्यूट्रल इंडिकेटर अणु और इसके आयनित रूप में अलग-अलग क्रोमोफोर समूह होते हैं। एक जलीय घोल में संकेतक अणु या तो हाइड्रोजन आयनों को दान करने में सक्षम होते हैं (संकेतक एक कमजोर एसिड होता है) या उन्हें स्वीकार करते हैं (संकेतक एक कमजोर आधार होता है), जबकि टॉटोमेरिक परिवर्तनों से गुजरते हैं।

प्रतिक्रिया (नोटबुक विषय अम्ल-क्षार अनुमापन देखें)

अम्ल-क्षार अनुमापन वक्र। एक क्षार के साथ एक मजबूत एसिड और एक एसिड के साथ एक मजबूत और कमजोर आधार के विशिष्ट अनुमापन वक्रों की गणना, निर्माण और विश्लेषण। अनुमापन वक्र के अनुसार संकेतकों का चयन। पॉलीप्रोटिक एसिड का अनुमापन। एसिड-बेस अनुमापन त्रुटियां, उनकी गणना और उन्मूलन।

अम्ल-क्षार अनुमापन घटता ग्राफ़िक रूप से जोड़े गए टाइट्रेंट की मात्रा या अनुमापन की डिग्री पर अनुमापन समाधान के पीएच में परिवर्तन की निर्भरता को प्रदर्शित करता है f = वी (टी)/वी,जहां वी (टी) और वी क्रमशः, एक निश्चित क्षण में और ईंधन सेल में जोड़े गए टाइट्रेंट की मात्रा है। अक्सर (हालांकि हमेशा नहीं), एसिड-बेस अनुमापन घटता का निर्माण करते समय, अतिरिक्त टाइट्रेंट की मात्रा या अनुमापन की डिग्री एब्सिस्सा अक्ष के साथ प्लॉट की जाती है, और अक्ष के साथ-साथ अनुमापित समाधान के पीएच मान।

अनुमापन वक्रों की गणना, निर्माण और विश्लेषण।अम्ल-क्षार अनुमापन वक्र का निर्माण करने के लिए, अनुमापन समाधान के पीएच मानों की गणना अनुमापन में विभिन्न बिंदुओं पर की जाती है, अर्थात। विभिन्न अनुमापन बिंदुओं पर:प्रारंभिक समाधान के लिए, एफसी से पहले, एफसी में और एफसी के बाद समाधान के लिए।

अनुमापन की शुरुआत के बाद और TE से पहले, समाधान का pH मान pH = -1 8 s(X) के रूप में निर्धारित किया जाता है

तुल्यता बिंदु पर पीएच की गणना।जब एक मजबूत एसिड को एक मजबूत आधार के साथ अनुमापित किया जाता है, तो ईंधन सेल में माध्यम तटस्थ होता है, पीएच = 7।

TE के बाद pH की गणना।एकाग्रता द्वारा निर्धारित सी (टी)स्टॉइकियोमेट्रिक मात्रा से अधिक क्षार जोड़ा गया। दिया हुआ है कि pH + pOH = 14, हम लिख सकते हैं: pH = 14-pOH

सूत्रों के अनुसार, समाधान के पीएच मानों की गणना अनुमापन के विभिन्न क्षणों में की जाती है, और परिकलित आंकड़ों के अनुसार, पीएच-वी निर्देशांक में एक अनुमापन वक्र बनाया जाता है (टी)।

परिकलित अनुमापन वक्र 20 मिली 0.1000 mol/l HC1 विलयन 0.1000 mol/l NaOH विलयन

इस मामले में CTT का निर्धारण करने के लिए, आप मिथाइल ऑरेंज (pT = 4), मिथाइल रेड (pT = 5.5), ब्रोमथाइमॉल ब्लू (pT = 7.0), फेनोल्फथेलिन (pT = 9) और अन्य जैसे एसिड-बेस टाइट्रेशन इंडिकेटर का उपयोग कर सकते हैं। , जिसके लिए पीटी मान 3 से 11 की सीमा में है। मिथाइल ऑरेंज और फेनोल्फथेलिन को अक्सर एसिड-बेस अनुमापन के सबसे सुलभ संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, एक संकेतक चुनने का प्रयास किया जाता है ताकि, अन्य चीजें समान होने पर, संकेतक का पीटी मान ईंधन कोशिकाओं में समाधान के पीएच मान के जितना संभव हो उतना करीब हो, क्योंकि इससे अनुमापन त्रुटि कम हो जाती है।

प्रबल अम्ल के साथ प्रबल क्षार का अनुमापन।जब एक मजबूत आधार को एक मजबूत एसिड के साथ अनुमापित किया जाता है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के समाधान के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड का एक समाधान, पिछले अनुभाग में चर्चा की गई प्रक्रियाओं के समान होती है, लेकिन केवल विपरीत दिशा में: जैसा कि टाइट्रेंट जोड़ा जाता है, समाधान का पीएच मान बढ़ता नहीं है, लेकिन घटता है।एक मजबूत आधार और अनुमापित समाधान के प्रारंभिक समाधान के लिए, टीई से पहले पीएच मान समाधान में क्षार की एकाग्रता द्वारा निर्धारित किया जाता है। TE में, समाधान तटस्थ है, pH = 7. TE के बाद, समाधान का pH मान "सटीक टाइट्रेंट" की अधिकता की उपस्थिति के कारण होता है - एक मजबूत एसिड

पॉलीएसिड बेस का अनुमापन।पॉलीएसिड बेस के समाधान को एक मजबूत एसिड के समाधान के साथ क्रमिक रूप से चरणबद्ध तरीके से अनुमापित किया जाता है। अनुमापन के स्वीकार्य स्तर पर, मूल्यों में अंतर होने पर अनुमापन वक्र में छलांग अलग हो जाती है पीके बी,मजबूत आधार के समाधान के साथ पॉलीबेसिक एसिड के समाधान के अनुमापन के मामले में, आधार पृथक्करण के क्रमिक चरण कम से कम 4 इकाइयां हैं।

मूल शीर्षक में त्रुटियाँ: 1) माप त्रुटि (ब्यूरेट, पिपेट की त्रुटि) यदि ब्यूरेट के साथ समाधान लिया जाता है, तो ब्यूरेट में समाधान की मात्रा के दो माप किए जाते हैं: समाधान लेने से पहले और बाद में। पारंपरिक प्रयोगशाला ब्यूरेट का उपयोग करते समय ऐसे प्रत्येक माप की यादृच्छिक त्रुटि लगभग ± (0.01-0.02) मिली है। यदि नमूना समाधान की मात्रा है वी,तब अनुमापन के लिए ली गई मात्रा को मापने की अधिकतम यादृच्छिक सापेक्ष त्रुटि ई (प्रतिशत में) होगी: έ = ± ν * 100% / वी, जहां ν = 0.02 + 0.02 = 0.04 मिली। चयनित समाधान की मात्रा के साथ वी = 20 मिली, एक ब्यूरेट का उपयोग करके समाधान की मात्रा को मापने में अधिकतम सापेक्ष त्रुटि का मान έ = ± 0.04 100%/20 = 0.2% होगा।

आयतन बढ़ाकर έ के मान को कम किया जा सकता है वीचयनित समाधान।

2) पद्धतिगत त्रुटियां 3) व्यवस्थित त्रुटियां (संकेतक का गलत चयन, तुल्यता बिंदु और अनुमापन के अंत बिंदु के बीच बेमेल)

a.1।) हाइड्रोजन त्रुटि (X n3o +, Xn +) - एक मजबूत एसिड के साथ समाधान के अतिरंजना के साथ जुड़ा हुआ है (तब त्रुटि + है) या अंडर-टाइट्रेशन (-) Xn3o + \u003d a / a * 100%

ए) - समकक्षों की कुल संख्या में एच + आयनों के अतिरिक्त समकक्षों की संख्या

a'=CH3o+ *V

a \u003d CH3o + * V (a + c) \u003d CH3o + * (Va + Vb)

C n3o + = 10 (चरण में - pH)

हमारी शत्रुता में स्थानापन्न

X h3o + = + - (10 - pT) * (Va + Vb) / Cb * Vb) * 100%

बी-एसिड ए-अल्कली.पीटी-डिस्प्ले टिटर-आई इंड

a.2.) हाइड्रॉक्साइड त्रुटि (मूल) - एक मजबूत आधार के साथ एक अनुमापांक के साथ OH समूहों की संख्या की अधिकता से जुड़ा हुआ है, या आधार के समाधान के साथ एक अंडरटाइटर के साथ

a.3.) एसिड त्रुटि - थाइर-आई (कमजोर एसिड) के अंत बिंदु पर एक निश्चित मात्रा में अंडरटाइटर एसिड की उपस्थिति के कारण होता है

रेडॉक्स अनुमापन। विधि का सार। रेडॉक्स विधियों का वर्गीकरण। रेडॉक्स अनुमापन के लिए शर्तें। प्रतिक्रिया आवश्यकताएँ। रेडॉक्स अनुमापन के प्रकार (प्रत्यक्ष, रिवर्स, प्रतिस्थापन)। रेडॉक्स संकेतकों के उदाहरण। तुल्यता बिंदु पर सूत्र, रंग संक्रमण।

रेडॉक्स टाइट्रेशन(रेडॉक्सिमेट्री, ऑक्सीडिमेट्री।)

रेडॉक्स विधियों में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की घटना के आधार पर टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण विधियों का एक व्यापक समूह शामिल है। रेडॉक्स अनुमापन विभिन्न प्रकार के ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंटों का उपयोग करते हैं। इस मामले में, ऑक्सीकरण एजेंटों के मानक समाधानों के साथ अनुमापन द्वारा एजेंटों को कम करना और इसके विपरीत, एजेंटों को कम करने वाले एजेंटों के मानक समाधानों के साथ ऑक्सीकरण एजेंटों का निर्धारण करना संभव है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की व्यापक विविधता के कारण, यह विधि बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार के पदार्थों को निर्धारित करना संभव बनाती है, जिनमें वे भी शामिल हैं जो रेडॉक्स गुणों को सीधे प्रदर्शित नहीं करते हैं। बाद के मामले में, बैक टाइट्रेशन का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम का निर्धारण करते समय, इसके आयन ऑक्सालेट - एक आयन को अवक्षेपित करते हैं

सीए 2+ + सी 2 ओ 4 2-® सीएसी 2 ओ 4 ¯

अतिरिक्त ऑक्सलेट को फिर पोटेशियम परमैंगनेट के साथ अनुमापित किया जाता है।

रेडॉक्स अनुमापन के कई अन्य फायदे हैं। रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं काफी तेज होती हैं जिससे कुछ ही मिनटों में अनुमापन किया जा सकता है। उनमें से कई अम्लीय, तटस्थ और क्षारीय वातावरण में आगे बढ़ते हैं, जो इस पद्धति का उपयोग करने की संभावनाओं को बहुत बढ़ाता है। कई मामलों में, संकेतक के उपयोग के बिना तुल्यता बिंदु को ठीक करना संभव है, क्योंकि उपयोग किए गए अनुमापक समाधान रंगीन होते हैं (KMnO4, K2Cr2O7) और तुल्यता बिंदु पर अनुमापन समाधान का रंग एक बूंद से बदल जाता है अनुमापक। प्रतिक्रिया में उपयोग किए जाने वाले ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा मुख्य प्रकार के रेडॉक्स टाइट्रेशन को अलग किया जाता है।

रेडॉक्स अनुमापन (रेडॉक्सिमेट्री), अभिकर्मक की प्रकृति के आधार पर, परमैंगनेट, डाइक्रोमेट, सेरियम, आयोडो-, ब्रोमेटो- और आयोडोटोमेट्री में विभाजित है। वे एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया की घटना पर आधारित होते हैं, जिसका सार एक कम करने वाले एजेंट से एक ऑक्सीकरण एजेंट तक एक इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण होता है।

आरएच अनुमापन के प्रकार:

प्रत्यक्ष अनुमापनयह विश्लेषण का समाधान है लेकिनमानक अनुमापन समाधान के साथ अनुमापित पर. प्रत्यक्ष अनुमापन विधि का उपयोग अम्ल, क्षार, कार्बोनेट आदि के विलयन के अनुमापन के लिए किया जाता है।

पीछे अनुमापनउन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां प्रत्यक्ष अनुमापन लागू नहीं होता है: उदाहरण के लिए, विश्लेषण की बहुत कम सामग्री के कारण, तुल्यता बिंदु निर्धारित करने में असमर्थता, धीमी प्रतिक्रिया के साथ, आदि। विश्लेषण के एक विभाज्य को वापस अनुमापन के दौरान लेकिनकिसी पदार्थ के मानक विलयन का सटीक मापित आयतन जोड़ें परअधिक मात्रा में लिया। किसी पदार्थ की अप्राप्य अधिकता पर excipient के एक मानक समाधान के साथ अनुमापन द्वारा निर्धारित से. पदार्थ की प्रारंभिक मात्रा में अंतर से परऔर अभिक्रिया के बाद बची उसकी मात्रा, पदार्थ की मात्रा निर्धारित करती है परजिसने किसी पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया की हो लेकिन, जिसके आधार पर पदार्थ की सामग्री की गणना की जाती है लेकिन.

अप्रत्यक्ष अनुमापनया स्थानापन्न अनुमापन।यह इस तथ्य पर आधारित है कि यह वह पदार्थ नहीं है जिसका अनुमापन किया जा रहा है, बल्कि एक सहायक पदार्थ के साथ इसकी प्रतिक्रिया का उत्पाद है से.

पदार्थ डीपदार्थ के संबंध में सख्ती से मात्रात्मक रूप से बनाया जाना चाहिए लेकिन. प्रतिक्रिया उत्पाद की सामग्री का निर्धारण डीकिसी पदार्थ के मानक विलयन के साथ अनुमापन पर,प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, विश्लेषण की सामग्री की गणना की जाती है लेकिन.

अपचयोपचय अनुमापन वक्र, त्रुटियाँ, उनकी उत्पत्ति, परिकलन, विलोपन। परमैंगनेटोमेट्री। विधि का सार, अनुमापन की स्थिति, अनुमापक, इसकी तैयारी, मानकीकरण, तुल्यता बिंदु की स्थापना। परमैंगनेटोमेट्री का उपयोग।

रेडॉक्स अनुमापन वक्र

रेडॉक्स अनुमापन वक्र, अनुमापन प्रक्रिया के दौरान रेडॉक्स क्षमता में परिवर्तन दिखाते हैं: E = ƒ(V PB), (चित्र 2.7) रेडॉक्स अनुमापन में दो रेडॉक्स प्रणालियां शामिल हैं - अनुमापन पदार्थ और टाइट्रेंट। उनमें से प्रत्येक की क्षमता की गणना संबंधित अर्ध-प्रतिक्रिया का उपयोग करके नर्नस्ट समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है। अनुमापक के प्रत्येक भाग को जोड़ने के बाद, समाधान में संतुलन स्थापित हो जाता है, और इनमें से किसी भी जोड़े का उपयोग करके क्षमता की गणना की जा सकती है। उस पदार्थ की क्षमता की गणना करना अधिक सुविधाजनक है जो अनुमापन के क्षण में अनुमापन समाधान में अधिक है, अर्थात। तुल्यता बिंदु तक, संभावित पदार्थ की भागीदारी के साथ अर्ध-प्रतिक्रिया द्वारा क्षमता की गणना की जाती है, और तुल्यता बिंदु के बाद, अर्ध-प्रतिक्रिया द्वारा टाइट्रेंट की भागीदारी के साथ। अनुमापन की शुरुआत से पहले, यह माना जाता है कि अनुमापन पदार्थ के लिए, ऑक्सीकृत और कम रूपों की सांद्रता 1000 या 10,000 के कारक से भिन्न होती है। तुल्यता बिंदु पर, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के दोनों संयुग्मित रूप समान मात्रा में मौजूद होते हैं, इसलिए रेडॉक्स क्षमता की गणना क्षमता के योग के रूप में की जा सकती है:

समीकरण को बदलने पर, हम प्राप्त करते हैं:

कहाँ पे एन 1,एन 2 क्रमशः ऑक्सीकरण और कमी वाली अर्ध-प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या है; इ 0 1 , इ 0 2 – ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के लिए क्रमशः मानक रेडॉक्स क्षमता।

चावल। रेडॉक्स विधि में अनुमापन वक्र:

1 - कम करने वाले एजेंट को ऑक्सीकरण एजेंट के साथ अनुमापित किया जाता है; 2 - ऑक्सीकरण एजेंट को कम करने वाले एजेंट के साथ अनुमापित किया जाता है

अनुमापन वक्र पर तुल्यता बिंदु के पास, एक संभावित छलांग देखी जाती है, जिसका परिमाण अधिक होता है, E 0 ok-la और के बीच का अंतर जितना अधिक होता है इ 0 इन-ला। ईएमएफ = होने पर संकेतक अनुमापन संभव है इ 0 ठीक-ला - इ 0 वी-ला ≥ 0.4 वी। यदि ईएमएफ = 0.4 - 0.2 वी, यंत्र अनुमापन का उपयोग किया जा सकता है, जहां उपकरणों का उपयोग करके समानता बिंदु तय किया जाता है। अगर ईएमएफ< 0,2 परप्रत्यक्ष रेडॉक्स अनुमापन संभव नहीं है। रेडॉक्स जोड़ी के घटकों में से एक की एकाग्रता में कमी से छलांग का परिमाण काफी प्रभावित होता है। यह कभी-कभी अनुमापन वक्र पर छलांग बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है, जो एक संकेतक चुनते समय आवश्यक होता है।

उदाहरण के लिए, यदि Fe 2+ को ऑक्सीडाइजिंग एजेंट के साथ अनुमापित किया जाता है, तो Fe 3+ /Fe 2+ रेडॉक्स जोड़ी का उपयोग समतुल्यता बिंदु तक रेडॉक्स क्षमता की गणना करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, फ्लोराइड्स या फॉस्फोरिक एसिड जोड़कर Fe 3+ आयनों को कुछ कम-विघटनकारी परिसर में बाध्य करके प्रारंभिक क्षमता को कम करना संभव है। यह डाइक्रोमैटोमेट्री द्वारा Fe2+ के निर्धारण में किया जाता है। छलांग 0.95 - 1.30 V की सीमा में देखी गई है। रेडॉक्स इंडिकेटर डिपेनिलमाइन की उपस्थिति में अनुमापन करने के लिए ( इ 0 = 0.76 वी), छलांग को कम संभावित मूल्यों की ओर स्थानांतरित करना आवश्यक है। इन जटिल एजेंटों के अतिरिक्त, कूद 0.68 - 1.30 वी की सीमा में है . इस मामले में, डिफेनिलमाइन रंग संक्रमण क्षमता कूद सीमा के भीतर है और इसका उपयोग Fe 2+ अनुमापन के लिए किया जा सकता है। छलांग का परिमाण उस माध्यम के पीएच पर भी निर्भर करता है जिसमें प्रतिक्रिया की जाती है। उदाहरण के लिए, अर्ध-प्रतिक्रिया के लिए: MnO 4 - + 8H + + 5e - → Mn 2+ + 4H 2 O सिस्टम क्षमता

माध्यम के घटते पीएच के साथ बढ़ेगा, जो अनुमापन वक्र पर छलांग के परिमाण को प्रभावित करेगा। रेडॉक्स अनुमापन वक्र तुल्यता बिंदु के संबंध में सममित नहीं होते हैं यदि ऑक्सीकरण और कमी में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या अर्ध-प्रतिक्रिया एक दूसरे के बराबर नहीं होती है ( एन 1 ≠ एन 2). ऐसे मामलों में तुल्यता बिंदु उस पदार्थ के E 0 की ओर स्थानांतरित हो जाता है जिसमें एनअधिक। ऑक्सीकरण या कम करने वाले एजेंटों के मिश्रण का अनुमापन करते समय, अनुमापन वक्र पर कई छलांग लग सकती हैं, यदि संबंधित रेडॉक्स जोड़े की रेडॉक्स क्षमता के बीच का अंतर काफी बड़ा है, इस मामले में, मिश्रण के घटकों का अलग-अलग निर्धारण संभव है।

परमैंगनाटोमेट्री

परमैंगनेटोमेट्री- गुणों को कम करने वाले यौगिकों के निर्धारण के लिए एक अनुमापक के रूप में पोटेशियम परमैंगनेट के उपयोग पर आधारित एक विधि।

माध्यम के पीएच के आधार पर परमैंगनेट आयनों के घटते उत्पाद भिन्न हो सकते हैं:

Ø दृढ़ता से अम्लीय वातावरण में

+ 5इ+ एमएनओ 4 - + 8 एच + ↔ एमएन 2+ + 4 एच 2 ओ ई 0= 1.51 वी

Ø थोड़ा अम्लीय या तटस्थ वातावरण

+ 3इ+ एमएनओ 4 - + 4 एच + ↔ एमएनओ 2 ↓ + 2 एच 2 ओ ई 0= 1.69 वी

Ø थोड़ा क्षारीय वातावरण

+ 3इ+ एमएनओ 4 - + 2 एच 2 ओ ↔ एमएनओ 2 ↓ + 4 ओएच - ई 0= 0.60 वी

विश्लेषण के लिए, MnO 4 - - आयनों के ऑक्सीकरण गुणों का एक दृढ़ता से अम्लीय वातावरण में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, क्योंकि इस मामले में उनकी कमी का उत्पाद रंगहीन आयन है एमएन 2+ ( MnO2 के भूरे रंग के अवक्षेप के विपरीत), जो टाइट्रेंट की एक अतिरिक्त बूंद से अनुमापित घोल के रंग में परिवर्तन को देखने में हस्तक्षेप नहीं करते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के घोल का उपयोग करके माध्यम का आवश्यक पीएच मान बनाया जाता है। अन्य मजबूत खनिज एसिड का उपयोग नहीं किया जाता है। तो, नाइट्रिक एसिड में ही ऑक्सीकरण गुण होते हैं, और इसकी उपस्थिति में पक्ष प्रतिक्रियाएं संभव हो जाती हैं। हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल में (Fe 2+ के निशान की उपस्थिति में), क्लोराइड आयनों की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है। विधि अनुमापक- 0.1 * (0.05) mol / dm 3 पोटेशियम परमैंगनेट का घोल - एक माध्यमिक मानक घोल के रूप में तैयार किया गया और मानक पदार्थों के अनुसार मानकीकृत किया गया: ऑक्सालिक एसिड, सोडियम ऑक्सालेट, आर्सेनिक (ΙΙΙ) ऑक्साइड, मोहर का नमक (NH4) 2 Fe (SO4) 2 ∙ 6H 2 Oऔर आदि।

क्रिस्टलीय तैयारी के एक सटीक नमूने के अनुसार पोटेशियम परमैंगनेट का एक अनुमापन समाधान तैयार करना असंभव है, क्योंकि इसमें हमेशा एक निश्चित मात्रा में एमएनओ 2 और अन्य अपघटन उत्पाद होते हैं। सटीक सांद्रता स्थापित करने से पहले, KMnO4 घोल को 7-10 दिनों के लिए एक अंधेरी बोतल में रखा जाता है। इस समय के दौरान, कम करने वाले एजेंटों का ऑक्सीकरण होता है, जिसकी आसुत जल में उपस्थिति को पूरी तरह से बाहर नहीं किया जा सकता है (धूल, कार्बनिक यौगिकों के निशान, आदि)। इन प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए, कभी-कभी पोटेशियम परमैंगनेट के घोल को उबाला जाता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पानी में रेडॉक्स गुण होते हैं और परमैंगनेट को कम कर सकते हैं। यह प्रतिक्रिया धीमी है, लेकिन MnO2 और सीधी धूप KMnO4 के अपघटन की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करती है, इसलिए 7-10 दिनों के बाद MnO2 के अवक्षेप को हटा देना चाहिए। KMnO4 घोल को आमतौर पर अवक्षेप से सावधानी से छान लिया जाता है या कांच के फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है। इस तरह से तैयार किया गया KMnO 4 घोल बहुत कम सांद्रता (0.05 mol / dm 3 और ऊपर) में नहीं है और लंबे समय तक टिटर को नहीं बदलता है। पोटेशियम परमैंगनेट के एक समाधान का अनुमापांक सबसे अधिक बार निर्जल सोडियम ऑक्सालेट Na 2 C 2 O 4 या ऑक्सालिक एसिड H 2 C 2 O 4 ∙ 2H 2 O द्वारा निर्धारित किया जाता है:

एमएनओ 4 - + 5एचसी 2 ओ 4 - + 11 एच + ↔ 2 एमएन 2+ + 10 सीओ 2 + 8 एच 2 ओ

गर्म घोल में भी परमैंगनेट की पहली बूंदें बहुत धीरे-धीरे रंग बदलती हैं। अनुमापन के दौरान, Mn2+ आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है और प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। पोटेशियम परमैंगनेट का अनुमापांक आर्सेनिक (II) ऑक्साइड या धात्विक लोहे द्वारा भी निर्धारित किया जा सकता है। टिटर को स्थापित करने के लिए धातु के लोहे का उपयोग विशेष रूप से सलाह दी जाती है यदि भविष्य में इस तत्व का परमैंगनोमेट्रिक निर्धारण अपेक्षित है।

परमैगनैटोमेट्री में, कम करने वाले एजेंटों के समाधान का भी उपयोग किया जाता है - Fe (II) लवण, ऑक्सालिक एसिड और कुछ अन्य - बैक अनुमापन द्वारा ऑक्सीकरण एजेंटों को निर्धारित करने के लिए। Fe (II) यौगिकों को धीरे-धीरे हवा में ऑक्सीकृत किया जाता है, विशेष रूप से एक तटस्थ समाधान में। अम्लीकरण ऑक्सीकरण प्रक्रिया को धीमा कर देता है, लेकिन आमतौर पर विश्लेषण में Fe (II) समाधान का उपयोग करने से पहले इसके अनुमापांक की जांच करने की सिफारिश की जाती है। घोल में ऑक्सालेट और ऑक्सालिक एसिड धीरे-धीरे विघटित होते हैं:

एच 2 सी 2 ओ 4 ↔ सीओ 2 + सीओ + एच 2 ओ

यह प्रक्रिया प्रकाश में त्वरित होती है, इसलिए अंधेरे बोतलों में ऑक्सालेट समाधान को स्टोर करने की अनुशंसा की जाती है। अम्लीकृत ऑक्सालेट समाधान तटस्थ या क्षारीय समाधानों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।

परमैंगनेटोमेट्री में, एक विशेष संकेतक के उपयोग को अक्सर समाप्त कर दिया जाता है, क्योंकि परमैंगनेट में एक गहन रंग होता है, और इसकी अधिक गिरावट से समाधान के गुलाबी रंग की उपस्थिति होती है जो 30 एस के लिए गायब नहीं होती है। तनु समाधानों के साथ अनुमापन करते समय, रेडॉक्स संकेतक का उपयोग किया जाता है, जैसे कि डिफेनिलमाइन सल्फोनिक एसिड या फेरोइन (1,10-फेनेंथ्रोलाइन के साथ Fe (II) का एक समन्वय यौगिक)। अनुमापन के अंत बिंदु का निर्धारण पोटेंशियोमेट्रिक या एम्परोमेट्रिक विधियों द्वारा भी किया जाता है।

परमैंगनोमेट्रिक विधि का उपयोग निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है:

Ø रेड्यूसर एच 2 ओ 2, नो 2, सी 2 ओ 4 2-, फे 2+आदि।,

Ø सीए 2+, बा 2+और विभिन्न तैयारियों में अन्य धनायन;

Ø एमएनओ 2, पीबीओ 2, के 2 सीआर 2 ओ 7बैक अनुमापन द्वारा पर्सल्फेट और अन्य ऑक्सीडाइजिंग एजेंट। इस मामले में दूसरा मानक समाधान एक कम करने वाला एजेंट समाधान है (अक्सर ऑक्सालिक एसिड या मोहर का नमक)। इस मामले में, ऑक्सीकरण एजेंटों को ऑक्सालिक एसिड या मोहर के नमक के टिट्रेट किए गए घोल से कम किया जाता है, जिसकी अधिकता को पोटेशियम परमैंगनेट के घोल से मिलाया जाता है।

उदाहरण के लिए, लीड डाइऑक्साइड का विश्लेषण करते समय, नमूना ऑक्सालिक एसिड के सल्फ्यूरिक एसिड समाधान में भंग हो जाता है:

एमएनओ 2 + एचसी 2 ओ 4 - + 3 एच + ↔ एमएन 2+ + 2 सीओ 2 + 2 एच 2 ओ

और अतिरिक्त ऑक्सालिक एसिड को पोटेशियम परमैंगनेट के साथ अनुमापित किया जाता है।

जिन आयनों में रेडॉक्स गुण नहीं होते हैं, उन्हें स्थायी रूप से निर्धारित किया जा सकता है (स्थानापन्न अनुमापन)। इस पद्धति का उपयोग निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम, सीसा, जस्ता और अन्य के धनायन, जो विरल रूप से घुलनशील ऑक्सलेट बनाते हैं।

कार्बनिक यौगिकों का विश्लेषण।पोटेशियम परमैंगनेट के साथ कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण कम दर पर होता है, जो कार्बनिक पदार्थों के विश्लेषण के लिए इस पद्धति के व्यावहारिक अनुप्रयोग में बाधा डालता है। फिर भी, कुछ कार्बनिक पदार्थों को एमएनओ 4 - एक क्षारीय माध्यम में कमी का उपयोग करके इस विधि द्वारा सफलतापूर्वक निर्धारित किया जा सकता है। कार्बनिक यौगिकों को आमतौर पर कार्बोनेट में ऑक्सीकरण किया जाता है। एक क्षारीय माध्यम में परमैंगनेट कमी प्रतिक्रिया के अंत में, समाधान अम्लीकृत होता है और एमएनओ 4 - लौह (द्वितीय) या अन्य उपयुक्त कम करने वाले एजेंट का समाधान होता है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, मेथनॉल निर्धारित किया जाता है, जो एक क्षारीय माध्यम में योजना के अनुसार पोटेशियम परमेगनेट द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है:

सीएच 3 ओएच + 6 एमएनओ 4 - + 8 ओएच- ↔ सीओ 3 2- + 6 एमएनओ 4 2- + 6 एच 2 ओ

यह विधि फॉर्मिक, टार्टरिक, साइट्रिक, सैलिसिलिक और अन्य एसिड, ग्लिसरीन, फिनोल, फॉर्मलाडेहाइड और अन्य कार्बनिक यौगिकों को भी निर्धारित कर सकती है।

परमैंगनेटोमेट्री है विश्लेषण की फार्माकोपियल विधि।

डाइक्रोमैटोमेट्री। विधि का सार, अनुमापन की स्थिति, अनुमापक, इसकी तैयारी, तुल्यता बिंदु की स्थापना। आयोडी - आयोडोमेट्रिक अनुमापन। विधि का सार, अनुमापन की स्थिति, अनुमापक, इसकी तैयारी, तुल्यता बिंदु की स्थापना।

डाइक्रोमैटोमेट्री- डाइक्रोमेट आयनों द्वारा पदार्थों के ऑक्सीकरण के आधार पर निर्धारण की विधि। यह आधी प्रतिक्रिया पर आधारित है:

+ 6इ+ सीआर 2 ओ 7 2- + 14 एच + ↔ 2 सीआर 3+ + 7 एच 2 ओ ई 0= 1.33 वी;

एफ (के 2 सीआर 2 ओ 7) = 1/6।

एक अम्लीय वातावरण में, K 2 Cr 2 O 7 एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए, यह विधि कई अकार्बनिक और कार्बनिक कम करने वाले एजेंटों को निर्धारित कर सकती है, उदाहरण के लिए Fe 2+, 4-, SO 3 2-,

स्वतंत्र समाधान के लिए कार्य। 1. एंड्री और दिमित्री द्वारा खरीदे गए आड़ू के लिए मांग वक्र निम्नलिखित कार्यों द्वारा दर्शाए गए हैं: और

एक तर्कसंगत एकाधिकारवादी के आपूर्ति वक्र और उसके उत्पादों के लिए मांग वक्र, एक नियम के रूप में, प्रतिच्छेद करते हैं या नहीं। यदि हां, तो किस बिंदु पर?

अल्पकाल और दीर्घकाल में फर्म की पूर्ति घटती है

कलेक्टर के साथ आर्मेचर और वोल्टेज यूके की परिधि के साथ प्रेरण के वितरण वक्र

रेडॉक्स अनुमापन विभिन्न प्रकार की रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उपयोग पर आधारित है।

अनुमापक के रूप में, ऑक्सीकरण या कम करने वाले गुणों वाले पदार्थों के समाधान का उपयोग किया जाता है। इसकी विश्लेषणात्मक विशेषताओं के अनुसार, विधि अम्ल-क्षार अनुमापन के करीब है, हालांकि अक्सर प्रतिक्रिया की दर अपेक्षाकृत कम होती है।

संकेतकों के चयन के सिद्धांत समान हैं: संकेतक को समतुल्यता बिंदु के पास रंग बदलना चाहिए। संकेतक के रूप में, कार्बनिक पदार्थों का उपयोग किया जाता है जिनमें अभिकर्मकों की तुलना में कमजोर ऑक्सीकरण या कम करने वाले गुण होते हैं। सूचक के प्रदर्शन पर समाधान का पीएच बहुत मजबूत प्रभाव डालता है। रेडॉक्स सूचक का रंग संक्रमण अंतराल सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

ΔE = (ईº इंडस्ट्रीज़ - 0.059 m/n pH) ± 0.059/ n,

जहाँ m, H + की संख्या है, n अर्ध-प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, Eº ind। पदार्थ की प्रकृति के आधार पर क्षमता है।

रेडॉक्स संकेतक

परख में उपयोग किए जाने वाले टाइट्रेंट के आधार पर, रेडॉक्स अनुमापन के कई रूप हैं।

1. परमैंगनेटोमेट्री पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 को टाइट्रेंट के रूप में उपयोग करती है, जो एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है।

इस विधि का उपयोग एजेंटों को कम करने के लिए किया जाता है: ऑक्सालिक एसिड, Fe 2+, HNO 2, Mn 2+, Sn 2+, आदि (प्रत्यक्ष अनुमापन द्वारा), कुछ ऑक्सीकरण एजेंट: NO 3 -, K 2 Cr 2 O 7 ( बैक टाइट्रेशन), कई मेटल केशन (स्थानापन्न अनुमापन द्वारा)।
आमतौर पर, अनुमापन एक अत्यधिक अम्लीय सल्फ्यूरिक एसिड माध्यम में किया जाता है:
एमएनओ 4 - + 8 एच + + 5e \u003d एमएन 2+ + 4 एच 2 ओ. अनुमापन के लिए, 0.02 से 0.1 mol/l की एकाग्रता के साथ एक KMnO4 समाधान का उपयोग किया जाता है। अनुमापक स्वयं एक संकेतक के रूप में प्रयोग किया जाता है, जिसकी एक अतिरिक्त बूंद विलयन को गुलाबी कर देती है।

2. आयोडोमेट्री एक टाइट्रेंट के रूप में आयोडीन I 2 के घोल का उपयोग करती है, जो एक ऑक्सीकरण एजेंट है (विधि के इस संस्करण को आयोडिमेट्रिक विधि कहा जाता है): मैं 2 + 2e \u003d 2I -,या केआई समाधान, जो एक कम करने वाला एजेंट (आयोडोमेट्रिक विधि) है 2I - - 2e \u003d मैं 2।

दूसरा विकल्प सबसे आम है; इसका उपयोग अप्रत्यक्ष रूप से KI को कम करने वाले कई पदार्थों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, I2 विश्लेषण की मात्रा के बराबर राशि में जारी किया जाता है। जारी आयोडीन को सोडियम थायोसल्फेट Na2S2O3 के एक मानक समाधान के साथ अनुमापित किया जाता है

मैं 2 + 2 ना 2 एस 2 ओ 3 \u003d 2एनएआई + ना 2 एस 4 ओ 6।विश्लेषण के दोनों संस्करणों में, आयोडीन के लिए एक संकेतक के रूप में एक स्टार्च समाधान का उपयोग किया जाता है, जो मुक्त आयोडीन की उपस्थिति में नीला हो जाता है।

3. क्रोमैटोमेट्रीपोटेशियम बाइक्रोमेट K 2 Cr 2 O 7 का उपयोग टाइट्रेंट के रूप में करता है, जो एक ऑक्सीकरण एजेंट है: Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e = 2Cr 3+ + 7H 2 O.

संकेतक डिफेनिलमिनोसल्फोनिक एसिड हो सकते हैं। प्रतिक्रिया एक जोरदार अम्लीय माध्यम में की जाती है, आमतौर पर सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करते हुए। यह विधि Fe (II), Mn (II), Mn (IV), V (V), Mo (V), कई आयनों, कार्बनिक पदार्थों आदि को निर्धारित करती है।

कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन

जटिलमितीय अनुमापन में, विश्लेषण के साथ मजबूत परिसरों को बनाने में सक्षम पदार्थों को अनुमापक के रूप में उपयोग किया जाता है।

विश्लेषणात्मक अभ्यास में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एथिलीनडामिनेटेट्राएसिटिक एसिड है - ईडीटीए- (HOOS - CH 2) 2 - N-CH 2 - CH 2 - N - (CH 2 - COOH) 2 और इसका सोडियम साल्ट - ट्रिलोन बी.

इस अनुमापक का उपयोग मुख्य रूप से धातु के पिंजरों (Fe 3+, Cr 3+, Ca 2+, Mg 2+ आदि) के मात्रात्मक निर्धारण के लिए किया जाता है। EDTA अणु हमेशा 1 धातु धनायन के साथ प्रतिक्रिया करता है, अर्थात। तुल्यता कारक 1 है।

एरीओक्रोम ब्लैक टी, म्यूरेक्साइड और कुछ अन्य कार्बनिक पदार्थ अक्सर संकेतक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन के परिणामों पर माध्यम का पीएच बहुत मजबूत प्रभाव डालता है; इसलिए, विश्लेषण अक्सर एक बफर समाधान माध्यम में किया जाता है।

वर्षा अनुमापन

वर्षा अनुमापन अवक्षेपण प्रतिक्रियाओं पर आधारित होते हैं जो कम तापमान पर पर्याप्त दर से आगे बढ़ सकते हैं और अपरिवर्तनीय होते हैं। हालाँकि ऐसी कुछ प्रतिक्रियाएँ हैं, केवल कुछ ही विश्लेषण के लिए उपयुक्त हैं।

सिल्वर नाइट्रेट AgNO3 के साथ अवक्षेपण अनुमापन की एक सुविकसित विधि - अर्जेंटोमेट्री। K 2 CrO 4 , FeCl 3 , और अधिशोषण संकेतकों का उपयोग अर्जेंटीनामेट्रिक विश्लेषण में संकेतक के रूप में किया जाता है।

सिल्वर आयन पर्याप्त मात्रा में पानी में अघुलनशील लवण बनाता है, जो इसकी विश्लेषणात्मक क्षमताओं को निर्धारित करता है; argentometry Cl - , Br - , I - , SCN - , AsO 4 3- , CO 3 2- और अन्य निर्धारित कर सकता है। हालांकि, सिल्वर नाइट्रेट की उच्च लागत विधि के व्यापक उपयोग को रोकती है।

यहां तक कि कम आम तौर पर, पारा मीटरिंग की विधि का उपयोग किया जाता है, जिसमें पारे के बहुत जहरीले लवण अनुमापक के रूप में काम करते हैं।

नंबर 10। बुनियादी अवधारणाएँ: अनुमापक, अनुमापन, तुल्यता बिंदु, अनुमापन का अंत बिंदु। विश्लेषण करने के तरीके (प्रत्यक्ष, प्रतिस्थापन, रिवर्स), विश्लेषण करने के तरीके (व्यक्तिगत नमूने, विभाज्य नमूने (पाइपेटिंग))।

टाइट्रेट करना- यह विश्लेषणात्मक अभ्यास में विश्लेषण का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला तरीका है। संवेदनशीलता के संदर्भ में, यह ग्रेविमेट्री (डिटेक्शन लिमिट 0.10%) के करीब है, सटीकता के मामले में यह ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण (सटीकता 0.5%) से कम है। हालांकि, यह प्रदर्शन करने में बहुत तेज़ और आसान है।

टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण एक अभिकर्मक समाधान की मात्रा के सटीक माप पर आधारित है जिसने विश्लेषण किए गए नमूना घटक के साथ प्रतिक्रिया की है।

अनुमापक- एक सटीक ज्ञात एकाग्रता के साथ एक अभिकर्मक का समाधान।

टाइट्रेट करना- विश्लेषित विलयन में एक अनुमापक के क्रमिक योग की प्रक्रिया को अनुमापन कहा जाता है।

तुल्यता बिंदुअनुमापन बिंदु है जिस पर प्रतिक्रियात्मक विश्लेषण और टाइट्रेंट के समकक्ष बराबर हैं। तुल्यता बिंदु से पहले, समाधान में व्यावहारिक रूप से कोई अनुमापक नहीं होता है, और तुल्यता बिंदु के बाद, कोई विश्लेषण नहीं होता है। तुल्यता बिंदु के पास, सिस्टम के गुण नाटकीय रूप से बदलते हैं। तुल्यता बिंदु के निकट विलयन के मापित गुणधर्म में यह आकस्मिक परिवर्तन अनुमापन छलांग कहलाता है।

अनुमापन का अंत बिंदु- अनुमापन का ऐसा क्षण जब सूचक विलयन का रंग बदलकर या अन्य संकेतों द्वारा प्रतिक्रिया का अंत देखा जाता है। आमतौर पर, अनुमापन के अंत तक, अतिरिक्त टाइट्रेंट की मात्रा समतुल्य राशि से अधिक या कम होती है। अनुमापन का अंत बिंदु समतुल्यता बिंदु के जितना करीब होगा, अनुमापन अधिक सटीक होगा। तुल्यता बिंदु और अनुमापन के अंत बिंदु के बीच का अंतर संकेतक अनुमापन त्रुटि का कारण बनता है। जब अनुमापन का अंतिम बिंदु पहुंच जाता है, तो अनुमापक को जोड़ना बंद कर दिया जाता है। विश्लेषण के परिणामों की गणना उपयोग किए गए टाइट्रेंट की मात्रा और इसकी एकाग्रता से की जाती है।

अनुमापकों के मानक समाधान विभिन्न तरीकों से प्राप्त किए जाते हैं:

1. सटीक वजन से (पदार्थ रासायनिक रूप से शुद्ध और स्थिर होना चाहिए);

2. मानक समाधान (मानकीकरण विधि) द्वारा अनुमापक समाधान की सटीक एकाग्रता के बाद के निर्धारण के साथ अनुमानित वजन द्वारा;

3. फ़िक्सेनल से, जो एक ampoule में सील किए गए पदार्थ की कड़ाई से परिभाषित मात्रा है। इस पदार्थ को एक निश्चित मात्रा (आमतौर पर 1 लीटर) के वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में सावधानीपूर्वक स्थानांतरित करके, दी गई एकाग्रता का समाधान प्राप्त किया जाता है।

अनुमापन के तरीके।

विश्लेषणात्मक अभ्यास में, प्रत्यक्ष, विपरीत और अप्रत्यक्ष (स्थानापन्न अनुमापन) अनुमापन का उपयोग किया जाता है।

यदि मात्रात्मक निर्धारण विश्लेषण और अनुमापक के बीच सीधी प्रतिक्रिया पर आधारित है, तो अनुमापन को प्रत्यक्ष कहा जाता है।

कभी-कभी, कई कारणों से, अभिकर्मक को अधिक मात्रा में जोड़ा जाता है, और प्रतिक्रिया के बाद शेष अभिकर्मक की मात्रा का अनुमापन किया जाता है। चूंकि जोड़े गए अभिकर्मक के समाधान की मात्रा और एकाग्रता ज्ञात है, प्रतिक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले अभिकर्मक की मात्रा को अनुमापन के परिणामों से निर्धारित किया जाता है। इस अनुमापन को पश्च अनुमापन कहते हैं।

अप्रत्यक्ष अनुमापन में, अभिकर्मक की ज्ञात मात्रा के साथ विश्लेषण का प्रतिक्रिया उत्पाद टाइट्रेंट के साथ प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है।

№11 अनुमापित समाधानों की एकाग्रता को व्यक्त करने के तरीके, उनकी तैयारी के तरीके। मानक (स्थापना, प्रारंभिक) पदार्थ। मानक पदार्थों के लिए आवश्यकताएँ।

समाधानों की सांद्रता व्यक्त करने के तरीके:

1) किसी पदार्थ का द्रव्यमान अंश
द्रव्यमान अंश को ग्रीक अक्षर "ओमेगा" द्वारा निरूपित किया जाता है और यह विलेय के द्रव्यमान के विलयन के कुल द्रव्यमान के अनुपात के बराबर होता है

वे आम तौर पर बड़े पैमाने पर अंशों या प्रतिशत में व्यक्त किए जाते हैं (इसके लिए, सूत्र के दाईं ओर 100% गुणा किया जाता है)।

2) दाढ़ एकाग्रता- दिखाता है कि किसी घोल के 1 लीटर (1000 मिली) में पदार्थ के कितने मोल हैं। इसे C m नामित किया गया है। माप की इकाई [mol / l] है (अक्सर केवल M लिखा जाता है)

जहाँ n मोल्स में पदार्थ की मात्रा है, V घोल का आयतन है, m पदार्थ का द्रव्यमान है, M r पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान है।

3) दाढ़ एकाग्रता- विलायक के 1 किलोग्राम (1000 ग्राम) में विलेय के मोल्स की संख्या। इकाई - [मोल/किग्रा]

4) सामान्य एकाग्रता 1 लीटर घोल में समकक्षों की संख्या है। प्रतीक सी एन के साथ नामित

0.1 सामान्य समाधान - असामान्य।

5) शीर्षककिसी पदार्थ की मात्रा (ग्राम में) 1 मिली में घुली होती है। समाधान।

भंग पदार्थ के अनुमापांक के बीच अंतर (उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान का अनुमापांक - टी एचसीएल) या विश्लेषण का अनुमापांक (उदाहरण के लिए, कास्टिक सोडा के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान का अनुमापांक - टी एचसीएल / NaOH)

जहां टी जी / एमएल में अनुमापांक है, पी नमूने का वजन है, वी वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क का आयतन है।

विश्लेषण में उपयोग किए जाने वाले सटीक एकाग्रता समाधान कहलाते हैं काम कर रहे या मानक समाधान।

किसी पदार्थ के सटीक नमूने से प्राप्त अनुमापन विलयन कहलाते हैं पकाया, एक पदार्थों को शुरू या स्थापित करनाबुलाया प्राथमिक मानक।

एक निश्चित अनुमापांक वाले समाधान कहलाते हैं माध्यमिक मानकों. सटीक सांद्रता स्थापित करने की प्रक्रिया कहलाती है मानकीकरण।

मानक (प्रारंभिक) पदार्थों के लिएवर्तमान सख्त आवश्यकताएं. वे केवल हो सकते हैं:

रासायनिक रूप से शुद्ध (0.01% से कम अशुद्धता),

रासायनिक प्रतिरोधी,

अच्छी तरह से घुलनशील पदार्थ, जिसकी संरचना वजन में त्रुटि को कम करने के लिए, अभिकर्मक पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान के सबसे छोटे संभव योगदान के साथ सबसे बड़े संभावित दाढ़ द्रव्यमान के साथ रासायनिक सूत्र से सख्ती से मेल खाती है।

पदार्थों को मात्रात्मक रासायनिक विश्लेषण में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। इस तरह, उदाहरण के लिए, मजबूत एसिड और क्षार के मानक समाधान तैयार किए जाते हैं, जिनमें से पदार्थ, उनकी आक्रामकता के कारण शुरुआती पदार्थों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं।

स्थापना पदार्थों के लिए आवश्यकताएँ:

1. एक क्रिस्टलीय संरचना है और एक विशिष्ट रासायनिक सूत्र से मिलते हैं।

2. रासायनिक संरचना को उसके सूत्र से मेल खाना चाहिए।

4. साथ की अशुद्धियों (क्रिस्टलीकरण, निष्कर्षण, उच्च बनाने की क्रिया, आदि) से समायोजन पदार्थ की सफाई के तरीके विश्लेषणात्मक प्रयोगशाला में उपलब्ध होने चाहिए।

5. रासायनिक रूप से शुद्ध सेटिंग एजेंट हीड्रोस्कोपिक नहीं होना चाहिए, लेकिन पानी में अपेक्षाकृत घुलनशील होना चाहिए।

6. जमा करने वाले पदार्थ के घोल को भंडारण के दौरान और हवा के संपर्क में आने पर अपना अनुमापांक नहीं बदलना चाहिए।

7. सेटिंग एजेंट के पास उच्चतम संभव समतुल्य वजन होना चाहिए। पदार्थ का समतुल्य भार जितना अधिक होता है, घोल के अनुमापांक को सेट करने की सटीकता उतनी ही अधिक होती है, क्योंकि जब किसी पदार्थ को बड़े आणविक भार के साथ तौला जाता है, तो वजन की त्रुटियों का बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

नंबर 12। सैद्धांतिक नींव, अल्कलिमेट्रिक, एसिडिमेट्रिक, परमैंगनैटोमेट्रिक, आयोडोमेट्रिक अनुमापन का सार। इस्तेमाल किए गए अनुमापक, उनकी एकाग्रता, तुल्यता बिंदु को ठीक करने के तरीके, संकेतक।

क्षारमिति- क्षार के मानक समाधान का उपयोग करके पदार्थों का निर्धारण।

अम्लमिति- मजबूत एसिड के मानक समाधान का उपयोग करके पदार्थों का निर्धारण।

परमैंगोनेटोमेट्रीपोटेशियम परमैंगनेट के साथ विभिन्न पदार्थों के ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। ऑक्सीकरण एक अम्लीय वातावरण में किया जाता है, जिसमें एमएनओ 4 - आयन सबसे मजबूत ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है और इसका सबसे छोटा समतुल्य (1/5) होता है।

आयोडोमेट्रीसोडियम थायोसल्फेट के साथ आयोडीन की टाइट्रिमेट्रिक प्रतिक्रिया के आधार पर।

संकेतककार्बनिक अम्ल और एक जटिल संरचना के आधार हैं, जो पदार्थ के आणविक और आयनित रूपों के विभिन्न रंगों की विशेषता है।

№13 अम्ल-क्षार अनुमापन की विधि के संकेतक। संकेतकों के रंग के संक्रमण का अंतराल।

विधि के शीर्षक प्रबल अम्ल और क्षार के विलयन हैं: HCI, H2SO4, NaOH, KOH। ये पदार्थ मानक पदार्थों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं, इसलिए टाइट्रेंट्स की एकाग्रता उनके समाधानों को मानकीकृत करके निर्धारित की जाती है। बोरेक्स ना 2 बी 4 ओ 7 10 एच 2 ओ, निर्जल सोडियम कार्बोनेट ना 2 सीओ 3, ऑक्सालिक एसिड डाइहाइड्रेट एच 2 सी 2 ओ 4 2 एच 2 ओ और कुछ अन्य अक्सर प्राथमिक मानकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

एक अम्ल-क्षार सूचक स्वयं एक अम्ल या क्षार होता है, और अम्ल-क्षार अनुमापन के दौरान यह TE में या उसके पास अपना रंग बदलता है।

एसिड-बेस अनुमापन में CTT को ठीक करने की दृश्य संकेतक विधि के साथ, अनुमापन समाधान में पेश किए गए संकेतक के रंग में बदलाव के कारण समाधान के रंग में तेजी से परिवर्तन होने पर टाइट्रेंट को अनुमापन समाधान में जोड़ना बंद कर दिया जाता है।

इस सूचक के साथ जिस pH मान का विलयन अनुमापित किया जाता है, उसे कहते हैं इस सूचक पीटी के लिए अनुमापन सूचक।

सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में निम्नलिखित संक्रमण क्षेत्र और अनुमापन मूल्य हैं:

अनुमापन सूचकांक पीटी पीएच संक्रमण रेंज

मिथाइल ऑरेंज …………… 4.0 ………………………… .. 3.1 - 4.4

मिथाइल लाल ……………… .. 5.5…………………………। 4.4 - 6.2

लिटमस……………………………………………7.0………………………….5.0 - 8.0

फेनोल्फथेलिन …………………………… ..…9.0………………………….8.0 - 10.0

टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण में №14 उपकरण: ब्यूरेट, वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क, वॉल्यूमेट्रिक मोरा और ग्रेजुएटेड पिपेट, वॉल्यूमेट्रिक सिलेंडर, फ़नल, अनुमापन के लिए शंक्वाकार फ्लास्क। उपकरण के साथ काम करने के नियम।

ब्यूरेट्स - टाइट्रान भरने और अनुमापन करने के लिए उपयोग किया जाता है; शीर्ष पर 0 ग्रेजुएशन के साथ वॉल्यूम-ग्रेडेड ग्लास ट्यूब, छोटे भागों में समाधान को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया। वी = 1-50 मिली

पिपेट को मापना - एक बर्तन से दूसरे बर्तन में घोल को मापने और स्थानांतरित करने के लिए ग्लास ट्यूब। मोरा के पिपेट का मध्य भाग में एक गोलाकार विस्तार होता है, बिल्ली के ऊपर एक रिंग मार्क लगाया जाता है। अंशांकन किए जाने पर विस्तारित भाग पर वी, टी इंगित किया गया है (वी = 5.00-50.0 मिली) विस्तार के बिना स्नातक पिपेट (वी = 0.10-10.0 मिली)

शंक्वाकार फ्लास्क - टाइट्रिमेट्रिक आर-टियन्स (V = 25-250 मिली) के लिए उपयोग किए जाते हैं, 1/3 से अधिक नहीं भरे जाने चाहिए

वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क - एक लागू रिंग मार्क के साथ एक लंबी संकीर्ण गर्दन होती है। सटीक सेट एकाग्रता के समाधान की तैयारी के लिए अभिप्रेत है

अंशांकित सिलिंडर अनुमापनीय विश्लेषण में द्वितीयक महत्व के हैं। कुछ सहायक समाधान या पानी की मात्रा के अनुमानित माप के लिए उपयोग किया जाता है

फ़नल - संकीर्ण गर्दन वाले जहाजों में तरल पदार्थ डालने के लिए एक ट्यूब में समाप्त होने वाले शंकु के रूप में एक उपकरण।

कांच के बर्तन और बर्तन (थर्मामीटर सहित) को सावधानी से संभाला जाना चाहिए, मेज के किनारे पर नहीं रखा जाना चाहिए, कोहनी से छुआ नहीं जाना चाहिए। किसी भी टूटे हुए बर्तन को तुरंत साफ करें।

संख्या 15। एसआई प्रणाली के अनुसार अनुमापनीय विश्लेषण में प्रयुक्त परिकलन सूत्र

संख्या 16। विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक तरीकों की अवधारणा।

कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप होने वाली विश्लेषण प्रणाली के भौतिक गुणों में परिवर्तन के अवलोकन के आधार पर विश्लेषण के तरीके कहलाते हैं भौतिक और रासायनिक तरीके।

विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक तरीके अलग-अलग हैंउच्च संवेदनशीलता और विश्लेषणात्मक निर्धारण की गति। भौतिक और भौतिक-रासायनिक विधियों द्वारा विश्लेषण को पूरा करने में लगने वाले समय को कभी-कभी मिनटों में मापा जाता है।

मात्रात्मक विश्लेषण के भौतिक-रासायनिक तरीकों को एन.एस. कुर्नाकोव के अनुसार भौतिक-रासायनिक विश्लेषण के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जिसकी मदद से उनकी रासायनिक संरचना के आधार पर प्रणालियों के भौतिक गुणों का अध्ययन किया जाता है।

नंबर 17। 10% (आर = 1.05 ग्राम / एमएल) के द्रव्यमान अंश के साथ 200 मिलीलीटर समाधान तैयार करने के लिए 98% (आर = 1.84 ग्राम / एमएल) के द्रव्यमान अंश के साथ कितने मिलीलीटर सल्फ्यूरिक एसिड समाधान लिया जाना चाहिए?

नंबर 18। 500 ग्राम पानी में 75 ग्राम पदार्थ युक्त ग्लूकोज घोल के द्रव्यमान अंश और मोलर सांद्रता की गणना करें।

नंबर 19। 0.9% सोडियम क्लोराइड विलयन (r = 1.0 g/ml) की मोलर सांद्रता क्या है?

नंबर 20। 20% घोल से 5% ग्लूकोज घोल कैसे तैयार करें?

नंबर 21। रक्त सीरम में ग्लूकोज की सांद्रता 3.5 mmol / l है, mg% में सांद्रता व्यक्त करें।

नंबर 22। हाइड्रोपेराइट (हाइड्रोजन पेरोक्साइड और यूरिया होता है) एक एंटीसेप्टिक के रूप में प्रयोग किया जाता है। एक गोली 3% हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान के 15 मिलीलीटर से मेल खाती है। 1% घोल प्राप्त करने के लिए 100 मिली पानी में कितनी गोलियां घोलनी चाहिए?

संख्या 23। विनाशकारी तपेदिक के साथ नव निदान रोगियों के उपचार के लिए, आइसोनियाज़िड का 10% समाधान शरीर के वजन के 15 मिलीग्राम / किग्रा की दर से अंतःशिरा में प्रशासित किया जाता है। 75 किलो रोगी को प्रशासित करने के लिए 10% आइसोनियाजिड समाधान (आर = 1.0 ग्राम/एमएल) के मिलीलीटर में मात्रा की गणना करें।

№24 टैक्टिविन पॉलीपेप्टाइड प्रकृति की एक दवा है जिसका उपयोग इम्यूनोमॉड्यूलेटरी एजेंट के रूप में चिकित्सा पद्धति में किया जाता है। रिलीज़ फॉर्म: 1 मिली शीशियों में 0.01% घोल। नेत्र दाद के साथ, दवा को दिन में एक बार 0.010-0.025 मिलीग्राम के चमड़े के नीचे इंजेक्शन के रूप में निर्धारित किया जाता है। दवा की दैनिक खुराक के अनुरूप 0.01% टैकटिविन समाधान की मात्रा की गणना करें।

डब्ल्यू% = (एम (एक्स) / एम) * 100%

एम = वी*पी => एम= 1*1=1 ग्राम

एम (एक्स) = (डब्ल्यू * एम (आर-आरए)) / 100%

मी (एक्स) \u003d (0.01% * 1g) / 100% \u003d 0.1 मिलीग्राम

№25 एम्पीसिलीन एक अर्ध-सिंथेटिक एंटीबायोटिक है। रिलीज फॉर्म: 0.25 ग्राम की गोलियां और कैप्सूल बच्चों के लिए दैनिक खुराक 100 मिलीग्राम / किग्रा है। दैनिक खुराक को 4-6 खुराक में बांटा गया है। गणना करें कि एक समय में 10 किलो वजन वाले बच्चे को टैबलेट का कौन सा हिस्सा दिया जाना चाहिए: ए) दिन में चार बार; बी) दवा दिन में छह बार लेते समय?

100 मिलीग्राम/किग्रा *10 किग्रा = 1000 मिलीग्राम = 1 ग्राम

1:4=0.25 - 1 टैबलेट

1:6=0.166 - 2/3 टैबलेट

उत्तर: a) 0.25 g b) 2/3 g

№26 गैस्ट्रिक रस की कुल अम्लता का निर्धारण करने के लिए, फेनोल्फथेलिन की उपस्थिति में 0.095 mol / l की सांद्रता के साथ क्षार के घोल के साथ 5 मिलीलीटर रस का शीर्षक दिया गया था। प्रतिक्रिया ने क्षार समाधान के 2.5 मिलीलीटर की खपत की। विश्लेषित रस की अम्लता मोल/लीटर में परिकलित करें।

С2 = (С1*V1)/V2

C2 \u003d (0.095 * 2.5) / 5 \u003d 0.0475 मोल / एल

उत्तर: 0.0475mol/l

№27 तैयार करने के लिए आवश्यक KMnO 4 नमूने के वजन की गणना करें: a) KMnO 4 घोल का 1 l 0.1 mol / l की मोलर समतुल्य सांद्रता के साथ, b) KMnO 4 घोल का 0.5 l 0.05 mol / l की मोलर समतुल्य सांद्रता के साथ परमैंगनोमेट्रिक अनुमापन द्वारा कार्य।

एम(केएमएनओ4)=64+39+55=158

एम(एक्स)= (सी(1/जेड एक्स)*एम(एक्स)*वी)/ जेड

क) एम(केएमएनओ4)=(0.1*158*1)/ 5 = 3.16

ख) एम(केएमएनओ4)=(0.5*158*0.05)/5=0.79

उत्तर: ए) 3.16 बी) 0.79

№29 एसिटिक एसिड के द्रव्यमान अंश (%) की गणना करें, यदि अनुमापन के दौरान इसके घोल के प्रति 10 मिलीलीटर 0.2 mol / l सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल का 20 मिलीलीटर सेवन किया गया।

C (NaOH) * V (NaOH) \u003d C (uk. to-you) * V (uk. to-you)

C (uk. to-you) \u003d (C (NaOH) * V (NaOH)) /

/ वी (यूके टू-यू)

सी (यूके। टू-यू) \u003d (0.2 * 20) / 10 \u003d 0.4 मोल / एल

मी (इंडेक्स। टू-यू) \u003d सी (इंडेक्स। टू-यू) * एम (इंडेक्स। टू-यू) * बी

मी (इंडेक्स किट) \u003d 0.4 * 60 * 0.01 \u003d 0.24 ग्राम

पी = 0.24/10 = 24 ग्राम/ली

डब्ल्यू \u003d (सी (इंडेक्स कोड) * एम (इंडेक्स कोड) * सी) / (आर * 10) \u003d 0.1%

उत्तर: डब्ल्यू = 0.1%

संख्या 31। ऊष्मप्रवैगिकी, बुनियादी अवधारणाएं और कार्य। राज्य पैरामीटर (व्यापक और गहन) और सिस्टम राज्य कार्य।

ऊष्मप्रवैगिकी- यह सामान्य रसायन विज्ञान का एक खंड है जो किसी जीव के पर्यावरण के साथ ऊर्जा और पदार्थ के आदान-प्रदान की प्रक्रियाओं की व्याख्या करता है।

ऊष्मप्रवैगिकी ऊष्मा (Q) और कार्य (W) के रूप में पिंडों के बीच ऊर्जा (U) के हस्तांतरण से जुड़ी प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है।

सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाओं में से एक अवधारणा है थर्मोडायनामिक सिस्टम - यह एक निकाय या निकायों का एक समूह है जो एक इंटरफ़ेस द्वारा पर्यावरण से अलग किया गया है। प्रकृति की वस्तुएं जो सिस्टम में शामिल नहीं हैं वातावरण . प्रणाली द्रव्यमान (एम) और आंतरिक ऊर्जा (यू) द्वारा विशेषता है।

थर्मोडायनामिक सिस्टम तीन प्रकार के होते हैं:

1. अलग निकाय - एक प्रणाली जो अपने पर्यावरण के साथ पदार्थ या ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं करती है। ∆U = 0, ∆m = 0. (थर्मस)।

2. बंद व्यवस्था - एक प्रणाली जो पर्यावरण के साथ पदार्थ का आदान-प्रदान नहीं करती है, लेकिन ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकती है। ∆U ≠ 0, ∆m = 0. (पानी का पात्र)।

3. खुली प्रणाली - पर्यावरण के साथ पदार्थ और ऊर्जा दोनों का आदान-प्रदान करता है। ∆U ≠ 0, ∆m ≠ 0. (कोशिका)।

सिस्टम में विभाजित हैं:

1. सजातीय - सजातीय - उनकी कोई चरण सीमा नहीं है (रक्त प्लाज्मा, वास्तविक समाधान)।

2. विषमांगी - विषम - चरण सीमाएँ (रक्त) हैं।

किसी भी प्रणाली को कई मात्राओं द्वारा चित्रित किया जा सकता है, जिन्हें कहा जाता है राज्य पैरामीटर। वे इसके द्वारा प्रतिष्ठित हैं:

1. व्यापक - योग पर संचयी (द्रव्यमान, आयतन, ऊर्जा, एन्ट्रापी)।

2. गहन - जोड़े जाने पर संचयी नहीं (दबाव, तापमान, घनत्व, एकाग्रता)।

ऐसे राज्य पैरामीटर हैं जो केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति पर निर्भर करते हैं और प्रक्रिया पथ पर निर्भर नहीं होते हैं, उन्हें कहा जाता है राज्य के कार्य। उदाहरण के लिए:

X 1 एक थर्मोडायनामिक मात्रा है जो सिस्टम की प्रारंभिक अवस्था की विशेषता है।

एक्स 2 - सिस्टम की अंतिम स्थिति की विशेषता थर्मोडायनामिक मूल्य।

∆X \u003d X 2 - X 1 - थर्मोडायनामिक मान में परिवर्तन।

+∆X - लाभ (चर X की वृद्धि)।

-∆X - हानि।

राज्य कार्य निम्नलिखित मात्राएँ हैं: तापमान - ∆Т, दबाव - ∆Р, आंतरिक ऊर्जा - ∆U, एन्ट्रापी - ∆S, एन्थैल्पी - ∆H, गिब्स ऊर्जा - ∆G।

№32. आंतरिक ऊर्जा की अवधारणा। कार्य और ऊष्मा ऊर्जा हस्तांतरण के दो रूप हैं। ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम। आइसोकोरिक और आइसोबैरिक प्रक्रियाएं।

आंतरिक ऊर्जाप्रणाली अणुओं, परमाणुओं और आयनों की ऊष्मीय गति की ऊर्जा और उनके बीच बातचीत की ऊर्जा (आकर्षण, प्रतिकर्षण, घूर्णी और कंपन गति) का योग है, सामान्य रूप से गतिज ऊर्जा और संभावित ऊर्जा के अपवाद के साथ स्थान। आंतरिक ऊर्जा का पूर्ण मूल्य निर्धारित करना असंभव है, केवल आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना करना संभव है: ∆U = U 2 - U 1। आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन उस कार्य के कारण होता है जो तब किया जाता है जब सिस्टम पर्यावरण के साथ संपर्क करता है, और पर्यावरण और सिस्टम के बीच गर्मी का स्थानांतरण होता है। ऊष्मप्रवैगिकी में यू, क्यू, डब्ल्यू, मात्राओं के बीच संबंध ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है।

ऊष्मप्रवैगिकी के तहत काम विस्तार कार्य को समझें: W = p ∙ ∆V; क्यू = ∆U + p ∙ ∆V।

गर्मीआइसोबैरिक और आइसोकोरिक प्रक्रियाओं में राज्य का एक कार्य बन जाता है और इसे थर्मल प्रभाव कहा जाता है। यह 1840 में हेस द्वारा स्थापित किया गया था।

कुल मिलाकर, ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के छह आम तौर पर स्वीकृत योग हैं।

1. किसी भी विलगित निकाय में ऊर्जा आपूर्ति स्थिर रहती है। (लोमोनोसोव)

2. ऊर्जा के विभिन्न रूप एक दूसरे में बिल्कुल समान मात्रा में गुजरते हैं। (जूल)

3. पहली तरह की सतत गति वाली मशीन संभव नहीं है, अर्थात ऐसी मशीन का निर्माण संभव नहीं है जो बिना ऊर्जा खर्च किए यांत्रिक कार्य दे सके।

1. आइसोकोरिक प्रक्रिया – सिस्टम के आयतन की स्थिरता, V – const द्वारा विशेषता।

क्यू v = ∆U + p ∙ ∆V;

एक आइसोकोरिक प्रक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है।

2. आइसोबैरिक प्रक्रिया

क्यू पी \u003d ∆यू + पी ∙ (वी 2 - वी 1);

क्यू पी \u003d यू 2 - यू 1 + पी वी 2 - पी वी 1;

क्यू पी \u003d एच 2 - एच 1;

∆एच = ∆यू + डब्ल्यू।

№33. रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव। एन्थैल्पी सिस्टम की स्थिति के एक समारोह के रूप में। एंडोथर्मिक और एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रियाएं।

एच - तापीय धारिता - एक राज्य कार्य जो विस्तारित प्रणाली की ऊर्जा या प्रणाली की गर्मी सामग्री को दर्शाता है।

एक आइसोबैरिक प्रक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव एन्थैल्पी में परिवर्तन के बराबर है।

क्यू पी \u003d ∆यू + पी ∙ (वी 2 - वी 1);

क्यू पी \u003d (यू 2 + पीवी 2) - (यू 1 + पीवी 1);

क्यू पी \u003d एच 2 - एच 1;

∆एच = ∆यू + डब्ल्यू।

प्रक्रिया की प्रकृति को तापीय धारिता के मान से आंका जाता है:

1. एक्ज़ोथिर्मिक ऊर्जा रिलीज के साथ एक प्रक्रिया है, ∆H< 0.

2. एन्दोठेर्मिक - ऊर्जा अवशोषण के साथ प्रक्रिया, ∆H > 0।

№34. आइसोबैरिक प्रक्रियाओं के लिए ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम। हेस का नियम। थर्मोकेमिकल गणना और रासायनिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के ऊर्जा लक्षण वर्णन के लिए उनका उपयोग। गठन और दहन की मानक तापीय धारिता। हेस के कानून से परिणाम।

आइसोबैरिक प्रक्रिया- प्रणाली के दबाव की स्थिरता की विशेषता, Р - const।

क्यू पी \u003d ∆यू + पी ∙ (वी 2 - वी 1);

क्यू पी \u003d यू 2 - यू 1 + पीवी 2 - पीवी 1;

क्यू पी \u003d (यू 2 + पीवी 2) - (यू 1 + पीवी 1);

क्यू पी \u003d एच 2 - एच 1;

∆एच = ∆यू + डब्ल्यू।

एच - तापीय धारिता - एक राज्य कार्य जो विस्तारित प्रणाली की ऊर्जा या प्रणाली की गर्मी सामग्री को दर्शाता है। एक आइसोबैरिक प्रक्रिया की गर्मी राज्य का एक कार्य बन जाती है और इसे थर्मल प्रभाव कहा जाता है। एक आइसोबैरिक प्रक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव एन्थैल्पी में परिवर्तन के बराबर है।

हेस का नियम:स्थिर आयतन और दबाव पर प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव प्रक्रिया के पथ पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं पर निर्भर करता है।

हेस ने अवधारणा पेश की थर्मोकेमिकल समीकरण - एक रासायनिक प्रतिक्रिया का समीकरण, जो अभिकारकों के एकत्रीकरण की स्थिति और प्रतिक्रिया के तापीय प्रभाव को इंगित करता है। उदाहरण के लिए:

एच 2 (जी) + 1 / 2 ओ 2 (जी) \u003d एच 2 ओ (जी), ∆एच \u003d -286 केजे / मोल।

2H 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2H 2 O (g), ∆H \u003d -572 kJ / mol।

प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव दो तरीकों से निर्धारित होता है:

प्रायोगिक (कैलोरीमीटर में किया गया);

सैद्धांतिक, गणना। यह हेस के नियम के दो परिणाम पर आधारित है, जो गठन और दहन के मानक ताप की अवधारणा से संबंधित हैं।

निर्माण की मानक ऊष्मा हैमानक परिस्थितियों में यौगिक के 1 मोल के सरल पदार्थों से रूपांतरण का तापीय प्रभाव - ∆H लगभग 298 आगमन।

मानक शर्तें -पी \u003d 1 एटीएम \u003d 760 मिमी एचजी सेंट \u003d 1.013 10 5 पा (एन / एम 2) \u003d 101 केपीए; टी \u003d 25 ओ सी \u003d 298 ओ के।

मानक कैलोरी मान -मानक परिस्थितियों में किसी पदार्थ के 1 मोल के दहन का ऊष्मीय प्रभाव - ∆H लगभग 298 जले। सबसे अधिक बार कार्बनिक पदार्थों के लिए उपयोग किया जाता है।

हेस के नियम का पहला परिणाम हैएक रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊष्मा प्रभाव प्रतिक्रिया उत्पादों के गठन के तापों के योग और प्रारंभिक पदार्थों के गठन के तापों के योग के अंतर के बराबर होता है, जो उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक के साथ लिया जाता है।

∆H p = ∑ i n i ∆H o 298 प्रतिक्रिया उत्पादों का गठन - ∑ i n i ∆H o 298 प्रतिक्रिया के प्रारंभिक पदार्थों का गठन।

सरल पदार्थों के निर्माण की ऊष्मा शून्य के बराबर होती है।

उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया के लिए: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

∆एच पी \u003d 6∆एच ओ 298 (सीओ 2) + 6∆एच ओ 298 (एच 2 ओ) - ∆एच ओ 298 (सी 6 एच 12 ओ 6) - 6∆एच ओ 298 (ओ 2)

∆H p \u003d 6 (-393 kJ / mol) + 6 (-296 kJ / mol) - (-1260 kJ / mol) - 6 (0 kJ / mol) \u003d

2874 केजे/मोल

हेस के नियम का दूसरा कोरोलरी- एक रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव प्रतिक्रिया के प्रारंभिक पदार्थों के दहन के तापों के योग और प्रतिक्रिया उत्पादों के दहन के तापों के योग के अंतर के बराबर होता है, जो उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक के साथ लिया जाता है।

∆H р = ∑ i n i ∆H о 298 प्रतिक्रिया के प्रारंभिक पदार्थों का दहन - ∑ i n i ∆H о 298 प्रतिक्रिया उत्पादों का दहन।

№35. खाद्य उत्पादों का ऊर्जा मूल्य, आहार का औचित्य, बायोएनेर्जी के मुख्य कार्य।

विभिन्न प्रकार की ऊर्जाओं का पारस्परिक रूपांतरण सजीवों में भी होता है। जीवित प्रणालियों द्वारा संचय, भंडारण और ऊर्जा के उपयोग के कानूनों और तंत्रों का अध्ययन एक विशेष विज्ञान का कार्य है: बायोएनेरगेटिक्स, जो आपको भोजन के ऊर्जा मूल्य और आहार के संगठन का सही विचार प्राप्त करने की अनुमति देता है। . प्रत्येक उत्पाद में एक निश्चित ऊर्जा या कैलोरी सामग्री होती है, इसलिए, उत्पाद की कैलोरी सामग्री और किसी व्यक्ति की दैनिक कैलोरी आवश्यकता को जानकर, आप सही ढंग से आहार बना सकते हैं।

आहार बनाते समय, न केवल कुल ऊर्जा आपूर्ति, बल्कि प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और विटामिन की आवश्यकता को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।

दैनिक कैलोरी आवश्यकता:

मानसिक श्रम वाले व्यक्तियों (16-60 वर्ष) के लिए - 2600-2800 कैलोरी;

यंत्रीकृत श्रम के श्रमिकों के लिए - 2800-3000 कैलोरी;

शारीरिक श्रम करने वाले व्यक्तियों के लिए - 3400-3700 कैलोरी;

छात्र - 3000-3200 कैलोरी।

प्रोटीन की दैनिक आवश्यकता 60-80 ग्राम है;

वसा - 60-70 ग्राम;

कार्बोहाइड्रेट - 200-300 ग्राम।

यह जानकर कि 1 ग्राम प्रोटीन 17 kJ (4.2 कैलोरी) देता है;

वसा - 37 केजे (9 कैलोरी);

कार्बोहाइड्रेट - 17 केजे (4.9 कैलोरी);

कैलोरी की कुल आपूर्ति और गुणात्मक संरचना के अनुसार आहार बनाएं।

आइए पता करें कि उष्मप्रवैगिकी का पहला नियम खुले सिस्टम - जीवित जीवों के लिए सही है या नहीं: Q=ΔU+W।

यदि किसी जीवित जीव में t° = 37°С = const, तो ΔU = 0, तो जीवित जीवों के लिए ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम: Q = W.

जीवों में, न केवल विस्तार कार्य किया जाता है, बल्कि कई अन्य प्रकार के कार्य भी किए जाते हैं - रासायनिक (प्रोटीन संश्लेषण), यांत्रिक (मांसपेशियों का संकुचन), विद्युत (कोशिकाओं के माध्यम से उत्तेजना का संचालन), आसमाटिक (झिल्ली के माध्यम से पदार्थ का स्थानांतरण)। सभी प्रकार के कार्यों के उत्पादन के लिए शरीर में ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत खाद्य पदार्थों की रासायनिक ऊर्जा है। हालाँकि, इस ऊर्जा का उपयोग सभी प्रकार के कार्यों को करने के लिए सीधे तौर पर नहीं किया जाता है; इसे एटीपी ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

जीवों के लिए ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम:पोषक तत्वों के ऑक्सीकरण के दौरान जारी ऊर्जा की समतुल्य मात्रा के कारण शरीर में सभी प्रकार के कार्य किए जाते हैं।

संख्या 36। ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम, एस. कार्नोट और आर. क्लॉसियस का योगदान। सिस्टम की स्थिति के एक समारोह के रूप में एंट्रॉपी। पृथक प्रणालियों में सहज प्रक्रियाओं के लिए मानदंड। सिस्टम की स्थिति की संभावना के साथ एन्ट्रापी का कनेक्शन।

ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम प्रतिक्रिया की दिशा के प्रश्न का उत्तर देता है। यह कई वैज्ञानिकों के काम का एक सामान्यीकृत परिणाम है।

एस कार्नोट (1840) को ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम का खोजकर्ता माना जाता है। उन्होंने ऊष्मा को कार्य में परिवर्तित करने की स्थितियों का अध्ययन किया और निष्कर्ष निकाला कि ऊष्मा इंजनों में ऊष्मा स्रोत से प्राप्त ऊष्मा की मात्रा को पूरी तरह से कार्य में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है, इसका एक हिस्सा रेफ्रिजरेटर (विघटित) में स्थानांतरित हो जाता है।

कार्नोट ने दक्षता कारक - दक्षता - η - प्रारंभिक कार्य के लिए उपयोगी कार्य का अनुपात प्राप्त किया:

η \u003d (क्यू 1 - क्यू 2) / क्यू 1 \u003d डब्ल्यू / क्यू 1।

ऊष्मा इंजन की दक्षता कार्यशील द्रव की प्रकृति पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि केवल तापमान सीमा द्वारा निर्धारित की जाती है।

η \u003d (टी 1 - टी 2) / टी 1।

ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के कथन:

1. क्लौसियस (1850) : ठंडे पिंड से गर्म पिंड में ऊष्मा अनायास स्थानांतरित नहीं हो सकती।

2. थॉमसन (1851): दूसरी तरह की एक सतत गति मशीन, जिसमें सिस्टम को दी जाने वाली सभी गर्मी काम में परिवर्तित हो जाती है, असंभव है।

निष्कर्ष: एक पृथक प्रणाली में सहज प्रक्रियाओं का प्रवाह तापीय ऊर्जा के अपव्यय के साथ होता है।

ऊर्जा अपव्यय की प्रक्रिया की मात्रा निर्धारित करने के लिए, एक और थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन की आवश्यकता थी। इसे 1865 में रॉबर्ट क्लॉसियस द्वारा पेश किया गया था - एन्ट्रॉपी - एक राज्य समारोह है, यानी यह प्रक्रिया के पथ पर निर्भर नहीं करता है और व्यापक (सारांश योग्य) मात्राओं को संदर्भित करता है। एन्ट्रॉपी परिवर्तन का मान समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:

∆S = Q / T, J/K, जहाँ Q सिस्टम को दी गई ऊष्मा है, T प्रक्रिया के अंत के बाद सिस्टम का तापमान है।

यह समीकरण से अनुसरण करता है कि गर्मी का केवल एक हिस्सा काम करने के लिए उपयोग किया जाता है, और दूसरा भाग मूल्यह्रास या बाध्य होता है। बंधी हुई ऊर्जा को कार्य में परिवर्तित नहीं किया जा सकता, क्योंकि यह विलुप्त हो जाती है। अवमूल्यन ऊर्जा की मात्रा है एन्ट्रापी .

ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम की गणितीय अभिव्यक्ति इस तथ्य से आगे बढ़ती है कि पृथक प्रणालियों में प्रक्रियाएं एन्ट्रापी में वृद्धि के साथ अनायास आगे बढ़ती हैं, अर्थात ∆S > 0; अपरिवर्तनीय प्रक्रियाओं के लिए, ∆S = 0. इस प्रकार, ∆S पृथक प्रक्रियाओं में शून्य से अधिक या उसके बराबर हो सकता है।

एंट्रॉपी में वृद्धि के साथ प्रक्रियाओं की सहजता बोल्टज़मान समीकरण से होती है:

एस = के · lnω, कहाँ के - बोल्ट्जमान स्थिर \u003d 1.8 · 10 -23 जे / के, ω – थर्मोडायनामिक संभावना .

यह समीकरण से देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे संभावना बढ़ती है, वैसे-वैसे एन्ट्रापी भी बढ़ती है।

निष्कर्ष: हालांकि एन्ट्रापी मूल्यह्रास ऊर्जा का एक उपाय है, यह प्रक्रियाओं की प्रेरक शक्ति भी है। यदि यह प्रकृति में नहीं होता, तो सभी प्रतिक्रियाएँ संतुलन तक पहुँच जातीं, और एक जीवित जीव के लिए यह मृत्यु है, उत्पादन में कोई उत्पाद उत्पादन नहीं होता। भौतिक अर्थ को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है: एन्ट्रापी विकार का एक उपाय है।

एक प्रतिक्रिया में एन्ट्रापी में परिवर्तन की गणना हेस के नियम के 1 परिणाम का उपयोग करके की जा सकती है: एन्ट्रापी में परिवर्तन प्रतिक्रिया उत्पादों के मानक एन्ट्रापी के योग और प्रारंभिक सामग्री के मानक एन्ट्रापी के योग के बीच के अंतर के बराबर है। उनके रससमीकरणमितीय गुणांकों के साथ।

∆S p \u003d ∑ i n i ∆S लगभग 298 प्रतिक्रिया उत्पाद - ∑ i n i ∆S प्रतिक्रिया के लगभग 298 प्रारंभिक पदार्थ।

तरीकों रेडॉक्स अनुमापन, या रेडॉक्स तरीके,इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के साथ प्रतिक्रियाओं के उपयोग पर आधारित हैं - रेडॉक्स (ओआर) प्रतिक्रियाएं। दूसरे शब्दों में, एक रेडॉक्स अनुमापन, या रेडॉक्समेट्री, -यह एक दाता आयन या अणु (कम करने वाला एजेंट) लाल 1 से एक स्वीकर्ता (ऑक्सीडाइजिंग एजेंट) ऑक्स 2 से एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के साथ एक अनुमापन है:

लाल 1 + बैल 2 = बैल 1 + लाल 2

एक पदार्थ रेड 1 का कम रूप, इलेक्ट्रॉनों का दान, उसी पदार्थ के ऑक्सीकृत रूप ऑक्स 1 में गुजरता है। ये दोनों रूप एक रेडॉक्स जोड़ी ऑक्स एल  रेड एल बनाते हैं।

ओबी प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले दूसरे पदार्थ का ऑक्सीकृत रूप ऑक्स 2, इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हुए, उसी पदार्थ के कम रूप रेड 2 में गुजरता है। ये दोनों रूप एक रेडॉक्स जोड़ी ऑक्स 2  रेड 2 भी बनाते हैं।

किसी भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया में कम से कम दो रेडॉक्स जोड़े शामिल होते हैं।

रेडॉक्स जोड़ी ऑक्स 2  रेड 2 की आरओ क्षमता जितनी अधिक होगी, इसका ऑक्सीकृत रूप इस प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाता है, इस ऑक्सीडाइज़र ऑक्सी 2 का उपयोग करके कम करने वाले एजेंटों रेड 1 की संख्या को अधिक से अधिक निर्धारित और निर्धारित किया जा सकता है। . इसलिए, रेडॉक्समेट्री में, ऑक्सीकरण एजेंटों को अक्सर टाइटेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, जिनमें से मानक आरएच क्षमता यथासंभव उच्च होती है, उदाहरण के लिए (कमरे के तापमान पर):

एक्सई 4+, इ°(सीई 4+ सीई 3+) = 1.44 वी; एमएनओ 4 - , इ° (MnO 4 -, H + Mn 2+) \u003d 1.51 V,

सीआर 2 ओ 7 2-, इ° (Cr 2 O 7 2-, H + Cr 3+) = 1.33 V, आदि।

इसके विपरीत, यदि निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ ऑक्सीकरण एजेंट ऑक्स 2 हैं, तो उनके अनुमापन के लिए कम करने वाले एजेंटों का उपयोग करना समीचीन है, जिनमें से मानक आरएच में न्यूनतम संभव रेडॉक्स जोड़ी है, उदाहरण के लिए

जे इ° (J 2 J⁻) \u003d 0.54 वी; एस 2 ओ 3 2-, ई °(एस 4 ओ 6 2‑  एस 2 ओ 3 2‑) = 0.09 बी आदि।

रेडॉक्स विधियाँ मात्रात्मक विश्लेषण की सबसे महत्वपूर्ण फार्माकोपियोअल विधियाँ हैं।

4.2। रेडॉक्स विधियों का वर्गीकरण

आरएच अनुमापन के कई दर्जनों विभिन्न तरीके हैं। उन्हें आमतौर पर निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है।

टाइट्रेंट की प्रकृति द्वारा वर्गीकरण। इस मामले में, आरएच अनुमापन विधियों को दो समूहों में विभाजित किया गया है:

ऑक्सीमेट्री -ऑक्सीडाइजिंग टाइट्रेंट के उपयोग से कम करने वाले एजेंटों को निर्धारित करने के तरीके;

रिडक्टोमेट्री -एक कम करने वाले टाइट्रेंट का उपयोग करके ऑक्सीकरण एजेंटों के निर्धारण के तरीके।

अभिकर्मक की प्रकृति द्वारा वर्गीकरण, पदार्थ के साथ बातचीत निर्धारित की जा रही है। नीचे, संबंधित विधि के नाम के बाद, इस विधि का मुख्य सक्रिय संघटक कोष्ठक में इंगित किया गया है: ब्रोमैटोमेट्री(पोटेशियम ब्रोमेट KBrO3, ब्रोमोमेट्री(ब्रोमोबीआर 2), डाइक्रोमैटोमेट्री(पोटेशियम डाइक्रोमेट K2Cr2O7), आयोडोमेट्री(पोटेशियम आयोडेट KJO 3), आयोडिमेट्री(आयोडीन जे 2), आयोडोमेट्री(पोटेशियम आयोडाइड केजे, सोडियम थायोसल्फेट ना 2 एस 2 ओ 3, नाइट्रिटोमेट्री(सोडियम नाइट्राइट NaNO2), परमैंगनेटोमेट्री(पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4)। क्लोरोडिमेट्री(आयोडीन क्लोराइड JC1), सेरीमेट्री(सेरियम (चतुर्थ) सल्फेट)।

कुछ अन्य आरएच अनुमापन विधियों का आमतौर पर कम उपयोग किया जाता है, जैसे: ascorbinometry(विटामिन सी), titanometry(टाइटेनियम (III) लवण), vanadatometry(अमोनियम वनाडेट एनएच 4 वीओ 3), आदि।

4.3। रेडॉक्स अनुमापन करने के लिए शर्तें

आरएच अनुमापन विधियों में उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रियाओं को कई आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण निम्नलिखित हैं:

प्रतिक्रियाओं को लगभग अंत तक आगे बढ़ना चाहिए। ओबी प्रतिक्रिया जितनी अधिक पूर्ण होती है, संतुलन स्थिरांक उतना ही अधिक होता है प्रति,जो अनुपात से निर्धारित होता है

एलजी क = एन ( इ 1°- इ 2°)/0.059

कमरे के तापमान पर, कहाँ इ 1° और इ 2 ° - क्रमशः, इस ओबी प्रतिक्रिया में शामिल रेडॉक्स जोड़े की मानक ओबी क्षमता, पी -कम करने वाले एजेंट द्वारा ऑक्सीकरण एजेंट को दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या। इसलिए, अधिक से अधिक अंतर इ° =इ 1 ° - ई 2 °, संतुलन स्थिरांक जितना अधिक होगा, प्रतिक्रिया उतनी ही पूर्ण होगी। जैसी प्रतिक्रियाओं के लिए

ए + बी = प्रतिक्रिया उत्पादों

पर एन =1 और प्रति 10 8 (इस मान के साथ प्रतिप्रतिक्रिया कम से कम 99.99% आगे बढ़ती है जो हमें  के लिए मिलती है इ°:

इ°0.059lg10 8 0.47 वी।

प्रतिक्रिया काफी तेजी से आगे बढ़ना चाहिए ताकि संतुलन जिस पर दोनों रेडॉक्स जोड़े की वास्तविक ओबी क्षमता बराबर हो, लगभग तुरंत स्थापित हो जाए। आमतौर पर, आरएच अनुमापन कमरे के तापमान पर किया जाता है। हालांकि, धीमी आरएच प्रतिक्रियाओं के मामले में, प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए कभी-कभी समाधान गर्म होते हैं। इस प्रकार, कमरे के तापमान पर एक अम्लीय माध्यम में ब्रोमेट आयनों के साथ सुरमा (III) की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया धीरे-धीरे आगे बढ़ती है। हालांकि, 70-80 डिग्री सेल्सियस पर, यह काफी तेजी से आगे बढ़ता है और सुरमा के ब्रोमेटोमेट्रिक निर्धारण के लिए उपयुक्त हो जाता है।

संतुलन की उपलब्धि में तेजी लाने के लिए सजातीय उत्प्रेरक का भी उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया पर विचार करें

HASO 2 + 2Се 4+ + 2H 2 O=H 3 AsO 4 + 2Се 3+ + 2H +

प्रतिक्रिया में शामिल रेडॉक्स जोड़े की मानक आरएच क्षमता कमरे के तापमान पर बराबर होती है इ° (Ce 4+ Ce 3+) \u003d 1.44 V, इº (H 3 AsO 4 HAsO 2 \u003d 0.56 V। यहाँ से, इस प्रतिक्रिया के संतुलन स्थिरांक के लिए, हमें (n \u003d 2) मिलता है

एलजी क = (1,44 ‑ 0,56)/0,059≈30;प्रति≈ 10 30

संतुलन स्थिरांक बड़ा है, इसलिए प्रतिक्रिया बहुत उच्च स्तर की पूर्णता के साथ आगे बढ़ती है। हालाँकि, सामान्य परिस्थितियों में, यह धीरे-धीरे आगे बढ़ता है। इसे तेज करने के लिए, उत्प्रेरक को समाधान में पेश किया जाता है।

कभी-कभी एसआर प्रतिक्रिया उत्पाद स्वयं उत्प्रेरक होते हैं। इस प्रकार, योजना के अनुसार एक एसिड माध्यम में ऑक्सालेट्स के परमैंगनेटोमेट्रिक अनुमापन के दौरान

5C 2 O 4 2- + 2МnО 4 ‾ + 16Н + = 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O

मैंगनीज (II) Mn 2+ धनायन उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। इसलिए, सबसे पहले, जब एक टाइट्रेंट समाधान - पोटेशियम परमैंगनेट - ऑक्सालेट आयनों वाले एक अनुमापन समाधान में जोड़ा जाता है, तो प्रतिक्रिया धीरे-धीरे आगे बढ़ती है। इसलिए, टिट्रेट किए गए घोल को गर्म किया जाता है। मैंगनीज (II) धनायनों के निर्माण के साथ, संतुलन की उपलब्धि में तेजी आती है और अनुमापन बिना किसी कठिनाई के किया जाता है।

प्रतिक्रिया stoichiometrically आगे बढ़ना चाहिए , पक्ष प्रक्रियाओं को बाहर रखा जाना चाहिए।

अनुमापन के अंत बिंदु को सटीक और स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए। या तो संकेतक के साथ या संकेतक के बिना।

लाल 1 + बैल 2 = बैल 1 + लाल 2

किसी भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया में कम से कम दो रेडॉक्स जोड़े शामिल होते हैं।

एक्सई 4+, इ°(सीई 4+ सीई 3+) = 1.44 वी; एमएनओ 4 - , इ° (MnO 4 -, H + Mn 2+) \u003d 1.51 V,

सीआर 2 ओ 7 2-, इ° (Cr 2 O 7 2-, H + Cr 3+) = 1.33 V, आदि।

जे इ° (J 2 J⁻) \u003d 0.54 वी; एस 2 ओ 3 2-, ई °(एस 4 ओ 6 2‑  एस 2 ओ 3 2‑) = 0.09 बी आदि।

4.2। रेडॉक्स विधियों का वर्गीकरण

4.3। रेडॉक्स अनुमापन करने के लिए शर्तें

एलजी क = एन ( इ 1°- इ 2°)/0.059

ए + बी = प्रतिक्रिया उत्पादों

इ°0.059lg10 8 0.47 वी।

HASO 2 + 2Се 4+ + 2H 2 O=H 3 AsO 4 + 2Се 3+ + 2H +

एलजी क = (1,44 ‑ 0,56)/0,059≈30;प्रति≈ 10 30

5C 2 O 4 2- + 2МnО 4 ‾ + 16Н + = 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O

तरीकों की सामान्य विशेषताएं
रेडॉक्स अनुमापन विधियां रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं (ओआरडी) के उपयोग पर आधारित हैं। विधियों की विश्लेषणात्मक क्षमताएं ऑक्सीकरण एजेंटों, एजेंटों को कम करने और पदार्थों को निर्धारित करने की अनुमति देती हैं जो स्वयं रेडॉक्स गुणों का प्रदर्शन नहीं करते हैं, लेकिन ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और एजेंटों को अवक्षेपित या जटिल यौगिकों को कम करते हैं।
कार्यशील समाधान ऑक्सीकरण एजेंटों (ऑक्सीडेटिव अनुमापन) और कम करने वाले एजेंटों (रिडक्टिव अनुमापन) के समाधान हैं। चूंकि कम करने वाले एजेंटों के कामकाजी समाधान हवा में ऑक्सीकरण के कारण अस्थिर होते हैं, रिडक्टिव अनुमापन कम बार उपयोग किए जाते हैं। ज्यादातर मामलों में, कार्यशील समाधान 0.05 mol eq / l की सांद्रता के साथ तैयार किए जाते हैं। उनमें से लगभग सभी माध्यमिक मानक हैं।
तरीकों का विश्लेषणात्मक प्रदर्शन एसिड-बेस अनुमापन के करीब है, लेकिन धीमी रेडॉक्स प्रतिक्रिया दर के कारण विश्लेषण में अक्सर अधिक समय लगता है।
विधियों का वर्गीकरण उपयोग किए गए कार्य समाधानों पर आधारित है। उदाहरण के लिए, परमैंगनेटोमेट्री (KMnO4), आयोडोमेट्री (I2), डाइक्रोमैटोमेट्री (K2Cr2O7), ब्रोमैटोमेट्री (KVgOz), आदि।
टाइट्रिमेट्री में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं (ओआरडी) के लिए आवश्यकताएँ
100 हजार से अधिक ओवीआर ज्ञात हैं। लेकिन उनमें से सभी अपनी विशेषताओं के कारण अनुमापन के लिए उपयुक्त नहीं हैं:
ए) तंत्र के संदर्भ में ओवीआर सबसे जटिल प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं;
बी) वे हमेशा समग्र प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार सटीक रूप से आगे नहीं बढ़ते हैं; c) अस्थिर मध्यवर्ती यौगिक अक्सर बनते हैं।
इसलिए, ओवीआर, जिसका उपयोग अनुमापन के लिए किया जाता है, को उन सभी आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए जो अनुमापन में प्रतिक्रियाओं के लिए अनिवार्य हैं, अर्थात्:
1) इसे रससमीकरणमितीय अभिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ना चाहिए। कई ओवीआर नॉन-स्टोइकियोमेट्रिक हैं। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया

5Fe 2+ + MnO 4 - + 8H+ = 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H 2 O

केवल H2SO4 की उपस्थिति में समीकरण के अनुसार आगे बढ़ता है। यदि आवश्यक वातावरण बनाने के लिए अन्य एसिड (HC1, HNO 3) का उपयोग किया जाता है, तो साइड रिएक्शन होंगे;
2) OVR अंत तक आगे बढ़ना चाहिए। यदि अनुमापन एक त्रुटि के साथ किया जाता है
< 0.1 %, то должно выполняться условие: lgK>3(एन 1 + एन 2), जहां एन 1 और एन 2 - अर्ध-प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या; K OVR का संतुलन स्थिरांक है। OVR का संतुलन स्थिरांक तत्व E 0 के मानक EMF से संबंधित है, जो निम्न समीकरण द्वारा ऑक्सीडाइज़र और रिडक्टेंट की मानक क्षमता में अंतर के बराबर है:

आर.टी. लॉगके = ई 0 एनएफ,

जहाँ n कम करने वाले एजेंट से ऑक्सीकरण एजेंट F में स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, फैराडे स्थिरांक 96500 C/mol के बराबर है। मानक स्थितियों के तहत, समीकरण रूप लेता है:

उदाहरण के लिए, पोटेशियम परमैंगनेट के साथ फेरस आयरन की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के लिए:

lgK = तब K = 10 62

संतुलन स्थिरांक का एक बड़ा संख्यात्मक मान दर्शाता है कि अनुमापन के दौरान होने वाली प्रतिक्रिया का संतुलन लगभग पूरी तरह से दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है;
3) उसे तेजी से जाना चाहिए। कई ओवीआर धीमे हैं और अनुमापन के लिए उपयोग नहीं किए जा सकते हैं। कभी-कभी गति बढ़ाने के लिए घोल को गर्म किया जाता है या उत्प्रेरक डाला जाता है।
अनुमापन के तरीके। यदि प्रतिक्रिया सभी आवश्यकताओं को पूरा करती है और सीटीटी को ठीक करना संभव है, तो प्रत्यक्ष अनुमापन का उपयोग किया जाता है। यदि प्रतिक्रिया गैर-स्टोइकियोमेट्रिक रूप से धीरे-धीरे आगे बढ़ती है, तो बैक अनुमापन और स्थानापन्न अनुमापन का उपयोग किया जाता है।

8.1 आरआईए में शामिल पदार्थों के कारक और समतुल्य संख्या की गणना

आमतौर पर यह निर्धारित करना आवश्यक होता है कि एक अर्ध-प्रतिक्रिया में एक कण का कौन सा अंश एक इलेक्ट्रॉन के बराबर है। उदाहरण के लिए, विशिष्ट प्रतिक्रियाओं में परमैंगनेट और थायोसल्फेट के तुल्यता कारक हैं:
एमएनओ 4 - + 8 एच + + 5 ई - \u003d एमएन 2+ + एच 2 ओ; fequiv। (केएमएनओ 4) \u003d 1/5, जेड \u003d 5
एमएनओ 4 - + 4 एच + + ज़ी - \u003d एमएनओ 2 + 2 एच 2 ओ; fequiv। (केएमएनओ 4) = 1/3, जेड = 3

एमएनओ 4 - + ई - \u003d एमएनओ 4 2-; fequiv। (केएमएनओ 4) = 1, जेड = 1

2एस 2 ओ 3 -2 ई - \u003d एस 4 ओ 6 2 -; fequiv। (एस 2 ओ 3 -2) = 1, जेड = 1।
हालांकि, एफ इक्विव की गणना के अधिक जटिल मामले हैं। ओवीआर में शामिल पदार्थ का, यदि अवशेषों पर अनुमापन, स्थानापन्न अनुमापन, बहु-चरण विश्लेषण या अनुमापन एक कार्बनिक पदार्थ की भागीदारी के साथ किया जाता है। इन मामलों में, feq की गणना करना सबसे आसान है। प्रतिक्रिया और feq के स्टोइकोमेट्री के आधार पर अनुपात में विश्लेषण करें। इसमें शामिल सबसे "विश्वसनीय" पदार्थ। यदि विश्लेषण बहु-स्तरीय है, तो ऐसी गणना अंतिम प्रतिक्रिया से शुरू होती है, क्योंकि यह अनुमापन के दौरान किया जाता है।

8.2 रेडॉक्स अनुमापन वक्र

विधि के घटता समन्वय प्रणाली "संभावित - अनुमापन मात्रा (अनुमापन की डिग्री)" में निर्मित होते हैं और एक एस-आकार का रूप होता है। यदि एक ऑक्सीकरण एजेंट के समाधान के साथ अनुमापन किया जाता है, तो एक आरोही वक्र प्राप्त होता है, यदि एक कम करने वाले एजेंट के समाधान के साथ, एक अवरोही प्राप्त होता है।
अनुमापन के विभिन्न चरणों में क्षमता की गणना निम्नानुसार की जाती है।
1. अनुमापन की शुरुआत से पहले, क्षमता की गणना नहीं की जा सकती, क्योंकि समाधान में अभी तक कोई रेडॉक्स जोड़ी नहीं है, इसलिए नर्नस्ट समीकरण लागू नहीं किया जा सकता है।
2. ई.पू. विश्लेषण की रेडॉक्स जोड़ी के लिए संभावित ई की गणना नर्नस्ट समीकरण के अनुसार की जाती है, क्योंकि यह अधिक मात्रा में है और ऑक्सीकृत और कम दोनों रूपों की एक निश्चित मात्रा है: ई \u003d ई 0 + (0.059 / एन 1) । lg (/), जहाँ E 0 ऑक्सीकृत और घटे हुए पदार्थों की एक जोड़ी की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता है n 1 विश्लेषण के कम से ऑक्सीकृत रूप से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, lg /) का लघुगणक है इस पदार्थ के ऑक्सीकृत और कम रूपों की सांद्रता का अनुपात। उदाहरण के लिए, जब पोटेशियम परमैंगनेट (चित्र 6) के समाधान के साथ आयरन सल्फेट (II) का अनुमापन किया जाता है, तो टी.ई. अर्ध-प्रतिक्रिया के लिए गणना की गई: Fe 2+ - e - \u003d Fe 3+
.
3. टी.ई. क्षमता की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: E \u003d (n 1. E 0 1 + n 2. E 0 2) / (n 1 + n 2), जहां E 0 1 और E 0 2 मानक इलेक्ट्रोड क्षमता हैं अनुमापन प्रतिक्रिया के ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट जोड़े, और n 1 और n 2 - अर्ध-प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
यदि H + आयन प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं, तो गणना सूत्र के अनुसार की जाती है: E \u003d (n 1. E 0 1 + n 2. E 0 2) / (n 1 + n 2) + 0.059 / ( एन 1 + एन 2)। lg m , जहाँ m समग्र प्रतिक्रिया समीकरण में H + पर रससमीकरणमितीय गुणांक है।

4. टी.ई. के बाद उस रेडॉक्स जोड़ी के लिए हेपन्स्ट समीकरण का उपयोग करके क्षमता की गणना की जाती है, जिसमें टाइट्रेंट शामिल होता है, क्योंकि यह अधिक मात्रा में होता है और समाधान में ऑक्सीकृत और कम दोनों रूपों की एक निश्चित मात्रा होती है। उदाहरण के लिए, आधी प्रतिक्रिया के लिए:

MnO 4 - + 8H + + 5e - \u003d Mn 2+ + 4H 2 O क्षमता की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

तालिका 3 FeSO 4 के 0.1 N समाधान के 100 मिलीलीटर के KMnO 4 के 0.1 N समाधान के साथ C (H +) = 1 mol / l के अनुमापन के दौरान रेडॉक्स क्षमता में परिवर्तन पर डेटा दिखाता है।

तालिका 3. С(Н +) = 1 mol/l पर KMnO 4 के 0.1 N समाधान के साथ FeSO 4 के 0.1 N समाधान के 100 मिलीलीटर के अनुमापन के दौरान रेडॉक्स क्षमता में परिवर्तन पर डेटा

चित्र 6 FeSO 4 के विलयन का KMnO 4 के विलयन के साथ = 1 mol/l (pH = 0) पर अनुमापन वक्र दिखाता है, जो प्रतिक्रिया द्वारा निर्धारित होता है:

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 5Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O

चित्र 6। FeSO4 विलयन का KMnO4 विलयन के साथ अनुमापन वक्र

at = 1 mol/l (pH = 0)

छलांग के परिमाण को प्रभावित करने वाले कारक।
क्षमता को प्रभावित करने वाले सभी कारक भी छलांग के परिमाण को प्रभावित करते हैं:
क) अनुमापन किए जाने वाले पदार्थ की प्रकृति और अनुमापक। टाइट्रेटेड पदार्थ और टाइट्रेंट (DE 0) के जोड़े के मानक रेडॉक्स क्षमता के बीच का अंतर जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक छलांग होगी। DE 0 के छोटे मान के साथ अनुमापन असंभव है। सटीकता के साथ अनुमापन के लिए< 0,1 % надо, чтобы DЕ 0 >0.35 वी;
बी) समाधान पीएच। यदि एच + या ओएच - आयन अर्ध-प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं, तो उनकी एकाग्रता स्टोइकोमेट्रिक गुणांक के अनुरूप हद तक नर्नस्ट समीकरण में प्रवेश करती है, इसलिए ऐसे मामलों में उछाल समाधान के पीएच मान पर निर्भर करता है; ग) ऑक्सीकृत या कम रूप वाले संकुलन या अवक्षेपण की प्रतिस्पर्धात्मक प्रतिक्रियाएँ। संयुग्मित रेडॉक्स जोड़ी के घटकों में से एक जटिल या खराब घुलनशील परिसर में बंधे होने पर कूद बढ़ाया जा सकता है:
डी) समाधान की एकाग्रता। यदि H + या OH - आयन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं और अर्ध-प्रतिक्रिया में ऑक्सीकृत और कम रूपों के सामने स्टोइकोमेट्रिक गुणांक समान हैं, तो कूद मूल्य पदार्थों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है, जब से समाधान पतला है, अनुपात [ठीक है। रूपों]/[उठो। आकार] स्थिर रहेगा। अन्य मामलों में, कमजोर पड़ने से छलांग का परिमाण प्रभावित होता है;

ई) अर्ध-प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या। इलेक्ट्रॉनों की संख्या जितनी अधिक होगी, उतनी ही बड़ी छलांग होगी;

ई) तापमान। जितना अधिक तापमान, उतना ही अधिक ई 1 और ई 2।
अनुमापन वक्रों की गणना करते समय की गई धारणाएँ
यदि एक:
1) ऑक्सीकृत और कम रूपों के लिए स्टोइकोमेट्रिक गुणांक बराबर हैं;
2) नर्नस्ट समीकरण में [Н + ] या [OH - ] शामिल नहीं है (या वे 1 mol/l के बराबर हैं);
3) अनुमापन के दौरान घोल के कमजोर पड़ने पर ध्यान नहीं दिया जाता है,

तो आप बदल सकते हैं [ठीक है। रूपों]/[उठो। आकार] वॉल्यूम के अनुपात पर।
अन्य सभी मामलों में, आपको चाहिए:
ए) अभिकर्मक मात्रा निर्धारित करें;
बी) सामान्य सूत्रों का उपयोग करते हुए, अनटाइटेड पदार्थ, प्रतिक्रिया उत्पादों, टाइट्रेंट के समतुल्य की दाढ़ सांद्रता की गणना करें;
c) उन्हें दाढ़ सांद्रता में परिवर्तित करें और उन्हें Nernst समीकरण में प्रतिस्थापित करें।

8.3 अनुमापन के अंत बिंदु को ठीक करने के तरीके (सी.टी.टी.)

अपचयोपचय अनुमापन की विधियों में c.t.t को स्थिर करने की निम्नलिखित विधियाँ हैं।
1. संकेतक रहित अनुमापन। इसका उपयोग तब किया जाता है जब काम करने वाले समाधान के ऑक्सीकृत और कम रूपों का एक अलग रंग होता है। उदाहरण के लिए। MnO 4 - (बैंगनी) Mn 2+ (रंगहीन), I 2 (भूरा) - I - (रंगहीन), इस मामले में, टी के बाद टाइट्रेंट की थोड़ी अधिकता। ई। विलयन का रंग दिखने लगता है और अनुमापन बंद हो जाता है। रंगीन विलयनों के अनुमापन के लिए इस विधि का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
2. विशिष्ट संकेतकों का अनुप्रयोग। विशिष्ट संकेतक पदार्थ होते हैं जो रेडॉक्स जोड़ी के घटकों में से एक के साथ तीव्र रंगीन यौगिक बनाते हैं। गुणात्मक प्रतिक्रियाओं के लिए अक्सर यह भूमिका अभिकर्मकों द्वारा निभाई जा सकती है। उदाहरण के लिए, स्टार्च I 2 के लिए एक विशिष्ट संकेतक है (एक नीला यौगिक बनता है), थियोसाइनेट CNS - - Fe 3+ आयनों (जटिल, लाल) के लिए।
3. अपरिवर्तनीय संकेतकों का अनुप्रयोग। ये ऐसे संकेतक हैं जो K. T. T. में काम कर रहे समाधान की अधिकता से अपरिवर्तनीय रूप से ऑक्सीकृत या कम हो जाते हैं और साथ ही साथ अपना रंग बदलते हैं। उदाहरण के लिए, ब्रोमैटोमेट्री में, मिथाइल ऑरेंज और मिथाइल रेड संकेतक अपरिवर्तनीय के रूप में उपयोग किए जाते हैं। जब KBrO 3 के घोल के साथ अनुमापन किया जाता है, तो Br 2 बनता है, जो रंगहीन उत्पादों के निर्माण के साथ संकेतकों को ऑक्सीकृत करता है, इसलिए KT में घोल का रंग बदल जाता है।
4. रेडॉक्स संकेतकों का अनुप्रयोग। ये कार्बनिक यौगिक हैं जो सिस्टम की क्षमता (डिफेनिलमाइन, एंथ्रानिलिक एसिड, आदि) के आधार पर विपरीत रूप से रंग बदलते हैं। ये एक और दो रंगों में आते हैं।
उनके लिए आवश्यकताएं: संभावित मूल्यों की एक संकीर्ण सीमा में संकेतक का रंग जल्दी और विपरीत रूप से बदलना चाहिए: संकेतक के ऑक्सीकृत और कम रूपों का रंग अलग होना चाहिए।
क्रिया का तंत्र: सूचक को विपरीत रूप से ऑक्सीकृत या कम किया जा सकता है, जबकि इसके ऑक्सीकृत और कम रूपों में अलग-अलग रंग होते हैं। जब संभावित परिवर्तन होता है, तो संतुलन संकेतक के एक या दूसरे रूप के गठन की ओर जाता है, इसलिए समाधान का रंग बदल जाता है। संकेतक का ऑक्सीकरण या कमी एच + आयनों की भागीदारी के साथ या उसके बिना हो सकती है।
एच + आयनों की भागीदारी के बिना:
रेडॉक्स बैलेंस:
इंडस्ट्रीज़ (लगभग।) + ने इंडस्ट्रीज़ (सूर्य)।
नर्नस्ट समीकरण: E = E o + (0.059/n) lg/
सूचक संक्रमण अंतराल। यदि हम संकेतक के ऑक्सीकृत और कम रूपों की सांद्रता के अनुपात को 1/10 या 10/1 के बराबर, नर्नस्ट समीकरण में प्रतिस्थापित करते हैं, तो परिवर्तनों के बाद हम प्राप्त करते हैं:
ई 1 \u003d ई ओ + 0.059 / एन, ई 2 \u003d ई ओ - 0.059 / एन, ∆ई इंड \u003d ई 0 ± 0.059 / एन, जहां एन ऑक्सीकरण के संक्रमण की प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है कम करने के लिए संकेतक का रूप।
रेडॉक्स संकेतक चुनने का नियम। संकेतक का संक्रमण अंतराल अनुमापन वक्र पर छलांग के भीतर होना चाहिए (या सूचक की मानक क्षमता व्यावहारिक रूप से टी में क्षमता के मूल्य के साथ मेल खाना चाहिए)।
संकेतक की मानक क्षमता और टीई में क्षमता के मूल्य के बीच विसंगति के कारण। एक संकेतक अनुमापन त्रुटि होती है। यदि ऑक्सीकरण एजेंट के साथ अनुमापन के दौरान समाधान को कम किया जाता है, अर्थात। ई ° इंडस्ट्रीज़। बैल/इंडस्ट्री। लाल< E° т.э. , то относительная ошибка (погрешность) титрования ПT равна:

कहाँ पे ए =, एफ = वी टी / वी 0 -अनुमापन की डिग्री।

यदि ऑक्सीकरण एजेंट के साथ अनुमापन के दौरान विलयन को ओवरट्रेट किया जाता है, अर्थात ई ° इंडस्ट्रीज़। बैल/इंडस्ट्री। लाल > ई ° ते , तो पीटी अनुमापन की सापेक्ष त्रुटि (त्रुटि) के बराबर है।