X
تبلیغات
شیمی کاربردی
شیمی کاربردی
(شیمی آلی،شیمی تجزیه،شیمی معدنی،شیمی فیزیک)

اندازه گيری ثابت يونيزاسيون اسيد استيک    (روش متری):

اسيد استيک طبق فرمول زير تجزيه مي شود.

 

بنابراين ثابت يونيزاسيون براي اسيد استيک عبارت است از:        

که  همان  و اسيد استيک مي باشد. رابطه فوق را مي توان به صورت زير نوشت.

اگر از طرفين رابطه فوق لگاريتم گرفته و سپس طرفين را در (1-) ضرب کنيم، نتيجه مي شود که :

مي دانيم که  و است، اگر غلظت هاي  و  برابر باشند رابطه فوق بصورت زير در مي آيد.

بنابراين با اندازه گيري  در نقطه ايکه 50 درصد اسيد خنثي شده است يا به عبارت ديگر نقطه اي که غلظت  و  برابر باشند، ثابت يونيزاسيون تعيين ميگردد. شکل ذيل ملاحظه شود.

    مواد و وسايل لازم:

  1- بالن ژوژه 250 ميلي ليتر   2- بشر 250ميلي ليتري  3- بورت 50 ميلي ليتر 4- پي پت ژوژه 25 ميلي ليتري 5- دستگاه بهم زن مغناطيسي  6- بالن ژوژه 100 ميلي ليتر

 

    مواد لازم:

    1- مجهول اسيد استيک  2- محلول سود يکدهم نرمال  3- محلول بافر  و

   روش آزمايش:

از نمونه محلول داده شده را در بالن ژوژه 100 ميلي ليتر به حجم برسانيد و کاملاً آنرا هموژنه نمائيد سپس 25 ميلي ليتر از اين محلول  را توسط پي پت به يک بشر 250 ميلي ليتري منتقل نموده و سپس  آب مقطر به آن بيفزائيد و بهم زن مغناطيسي را در داخل آن بياندازيد، بورت را از محلول سود يکدهم نرمال پر کنيد، ابتدا الکترودها را با آب مقطر شسته و خشک کنيد و سپس دستگاه را طبق روش گفته شده در مقابل بافر  و بافر  استاندارد کنيد و سپس الکترودها را به آرامي از بشر بيرون آورده و با آب مقطر بشوئيد و سپس بشر حاوي مجهول را زير الکترودها قرار دهيد و دستگاه همزن مغناطيسي را روشن کنيد و مربوط به محلول را بخوانيد سپس از بورت به محلول مجهول سود يکدهم نرمال را در فواصل نيم ميلي ليتر افزوده و تا جايي اين عمل را ادامه دهيد که تغييرات  سريع گردد، آن وقت افزايش سود را در فواصل 2/0 ميلي ليتري ادامه دهيد، پس از گذشتن از نقطه خنثی اسيد استيک مي توانيد افزايش سود را در فواصل نيم ميلي ليتري ادامه دهيد تا حدود  

   محاسبه:

   1- منحني تغييرات  را بر حسب ميلي ليتر سود افزوده شده رسم نمائيد توسط اين منحني ثابت يونيزاسيون اسيد استيک را محاسبه کنيد.

  2- منحني تغييرات  نسبت به  را رسم کنيد.

  3- ميی گرم اسيد استيک را محاسبه کنيد براي اين منظور از رابطه ذيل استفاده کنيد.

سود

سود

اسيد

100 گرم آن را نيز محاسبه کنيد                                                 

    آزمايش شماره 3 تيتراسيون  و محاسبه  :

  هدف :

در اين آزمايش، اسيد فسفريک را توسط  تيتر نموده و تغييرات  را بر حسب مقدار تيترانت (سود) مصرفی بدست مي آوريم و با استفاده از منحنی تيتراسيون ،  را بدست مي آوريم.

   وسايل مورد نياز:

1- دستگاه  متر   2- بهم زن مغناطيسي                      3-بشر 250 ميلي ليتري  4- بالن ژوژه 100 ميلي ليتري   5- بالن ژوژه 250 ميلي ليتري     6- پیپت 25 ميلي ليتري

   محلولهاي شيميايي لازم:

   1- سود استاندارد 1/0 مولار 2- تهيه محلول کلرور کلسيم اشباع

   روش آزمايش:

 نمونه اسيد فسفريک مجهول را به حجم 100 ميلي ليتر برسانيد و کاملاً آنرا هموژن نمائيد توسط پيپت ژوژه 25 ميلي ليتر از اين مجهول برداشته و به يک بشر 250 ميلي ليتري منتقل کنيد  آب مقطر به آن بيفزائيد بورت را از محلول سود يکدهم نرمال پر کنيد، افزايش سود را در فواصل 5/0 ميلي ليتر  به مجهول ادامه دهيد، از لحظه ای که تغييرات  سريع می گردد. يعني  نسبت به  قبلي زيادتر مي شود افزايش سود را به فواصل 2/0 ميلي ليتر به 2/0 ميلي ليتر کاهش دهيد تا زمانيکه دو پرتون اوليه اسيد فسفريک خنثي گردد [ براي مشاهدة جهش سوم (پروتون سوم اسيد فسفريک) به محلول  اضافه کنيد (چرا؟)] و سپس تيتراسيون را تا رسيدن به 12=PH ادامه دهيد. توجه داشته باشيد الکترودها داخل محلول قرار گيرد و با همزن مغناطيسی و جدار بشر تماس نداشته باشد. و نيز کلریدکلسيم را در 10= PH به محلول اضافه کنيد  البته به مقدار 2 ميلي ليتر.

  محاسبات براي بدست آوردن  مطابق آنچه در صفحه داده شده است مي باشد.

غلظت اسيد فسفريک مجهول را محاسبه کنيد- 100 گرم آنرا نيز محاسبه کنيد.

علاوه بر رسم منحني  بر حسب منحني بر حسب  را نيز در کاغذ ميليمتري رسم نمائيد.

حجم سود مصرفي

 

آزمايش چهارم:

     سنجش غلظت يک کاتيون به روش  متری:

  روش عمل:

(محلول آبي يک رنگ فلزي بر اثر هيدروليز، هيدرات کاتيون مربوط را توليد مي نمايد و در نتيجه  محلول کمتر از 7 مي شود.

بلعکس محلول آبي شامل يک نمک که از اسيد ضعيف تشکيل شده است بر اثر هيدروليز توليد يون   مي نمايد و  PH محلول بيش از 7 مي شود.

چنانکه نمک  خيلي کم محلول باشد و بطور کامل رسوب نمايد (تقريباً 100 درصد ) در شرايط مناسبی، مي توان کاتيون فلزي را توسط يک باز قوي مورد سنجش قرار داد، معرف نقطه خنثي نيز اندازه گيري مي باشد)

   وسايل و محلولهاي لازم:

  1- متر 2- الکترودهاي شيشه و کالومل   3- همزن مغناطيسي  4- بورت  5- پي پت    6- بشر   7- بالن    8- محلول سود .

  روش کار:

محلول سولفات مس داده شده را در بالن  به حجم برسانيد و سپس 25 ميلي ليتر آنرا داخل بشر ريخته و به آن  الکل اتيليک و حدود  آب مقطر بيافزائيد سپس الکترود  متر را داخل آن قرار داده و همزن مغناطيسي را بکار بياندازيد. حال محلول سود  مولاري را که تهيه کرده ايد داخل بورت ريخته و در ابتدا هر بار  ميلي ليتر از محلول سود به محلول داخل بشر بيفزائيد و  را يادداشت نمائيد.

اينکار را ادامه دهيد تا دوباره در انتهاي تيتراسيون اختلاف بين دو  متوالي کم شود که در آن صورت دوباره حجم سود ريخته شده را به  برسانيد و افزايش محلول را آنقدر ادامه دهيد تا با ريختن  از محلول سود تغييرات  بر حسب حجم سود مصرفی و يافتن نقطه خنثي نرماليته و غلظت محلول سولفات مس را بدست آوريد.

افزايش الکل اتيليک به محلول موجب مي شود که جهش ، در نقطه خنثي شديدتر باشد بدين دليل که انحلال نمک کم محلول را تقليل می دهد و از تشکيل ذرات کلوئيدي جلوگيري مي نمايد.)

   آزمايش شماره 5- متري باز:

  الف- تيتراسيون کربنات سديم با

(کربنات سديم بصورت يک باز دو ظرفيتی با ترکيب مي شود و منحنی تغييرات  بر حسب حجم اسيد اضافه شده داراي دو پلکان خواهد بود که پلکان اول براي تبديل کربنات به بيکربنات و پلکان دوم براي تبديل بيکربنات به اسيد کربنيک مي باشد.

  و

همانطور که ملاحظه مي شود اولين نقطة اکی والان با ثابت يونيزاسيون مرحلة دوم  و دومين نقطه اکي والان با ثابت يونيزاسيون مرحله اول اسيد کربنيک مطابقت دارد که مي توان اين ثابتهاي تفکيک را بعد از رسم منحنی از حجمهاي نيمه اکي والان اول و دوم بدست آورد.)

   وسايل مورد نياز:

  1- دستگاه  متر 2- بهم زن مغناطيسي  3- بشر  4- بالن ژوژه 100 ميلي ليتري  5- پي پت  6- بالن ژوژه

   محلولهاي شيميايي لازم:

 1- اسيد کلريدريک 1/0 نرمال 2- کربنات سديم مجهول

   روش کار:

   از مجهول کربنات سديم را به حجم 100 در بالن ژوزه رسانده توسط پي پت  يک نمونه از آنرا برداشته و به بشر منتقل کنيد و به کمک آب مقطر سطح مناسب را آماده کنيد در بورت محلول اسيد کلريدريک 1/0 نرمال ريخته و افزايش اسيد را در فواصل 5/0 ميلي ليتري به مجهول ادامه داده از لحظه اي که تغييرات  سريع مي شود افزايش اسيد را به فواصل 2/0 ميلي ليتري کاهش دهيد تيتراسيون را تا  ادامه دهيد.

   محاسبات :

 1- منحني بر حسب  را رسم کنيد.

 2- با استفاده از نقطه دوم اکي و الان غلظت کربنات و سپس 100 گرم آنرا محاسبه کنيد.

3- از روي منحني  اسيد کربنيک را بدست آوريد.

4- براي تعيين نقطه اکی والان اول از معرف فنل فتالئين و جهت مشخص نقطه اکي والان دوم از معرف ميتل رد مي توان استفاده نمود پاسخ دهيد ايا نقاط اکي والان روي منحنی با  معرفهاي بکار رفته مطابت دارد.

   ب- تيتراسيون کربنات سديم و   توسط :

 از مجهول کربنات سديم و  از مجهول سود را در بالن ژوژه 100 ميلي ليتري به حجم رسانده و مثل آزمايش قبل عمل کنيد(البته از معرف رنگي استفاده نشود) تا  تيتراسيون را ادامه دهيد.

   محاسبات:

 1- منحني برحسب  را رسم کرده.

 2- منحني بر حسب  را نيز رسم کنيد.

 3- با استفاده از حجم در نقاط اکي والان اول و دوم 100گرم کربنات و  را در مخلوط گزارش کنيد.

   تيتراسيونهاي هدايت سنجی:

(محلولي که شامل يونهاي فعال مي باشد، جريان الکتريکي را به خوبي هدايت مي نمايد و محلولی که داراي يونهاي با فعاليت کم می باشد جريان را به مقدار بسيار کم هدايت مي کند و در اين روش تعقيب نمودن هدايت محلولها در طي آزمايش امکان تشخيص تغييرات و ترکيب محلولها و از آنجا تعيين نقطه انتهايی را ممکن مي سازد.

هدايت محلولها به تغيير تعداد و اندازه و بار يونها و همچنين به مشخصات حلال از جمله ویسکوزيته آن بستگي دارد.

چنانچه در يک واکنش شيميايي يک يون با يون ديگري که از نظر اندازه و بار الکتريکي با آن تفاوت دارد تعويض گردد. در هدايت الکتريکي محلول تفاوت قابل ملاحظه اي ديده خواهد شد چنانچه هدايت يک محلول را با  نمايش دهيم مي توان آنرا توسط معادله زير مشخص نمود.

که در آن ثابتی براي وضع هندسي و اندازه يون به شمار مي رود و غلظت هر کدام از يونها بطور جداگانه و هدايت معادل هر کدام از يونها و بار الکتريکي يونها مي باشد.

در تيتراسيون هدايت سنجي با تعقيب نمودن هدايت محلولها، هنگاميکه در محلول يونهايي اضافه مي شود مي توان نقطه انتهايي را که در آن تعويض يوني کامل مي شود را تعيين نمود که اين نقطه را نقطه انتهايي گويند. بنابراين در تيتراسيون اسيد کلريدريک با سود، در اثر افزايش محلول سود به محلول اسيد، غلظت يونهاي هيدروژن موجود در محلول کم شده و چون يونهاي هيدروژن به توسط يونهاي  جانشين ميگردند هدايت محلول کم مي شود (بعلت فعاليت کمتر يون هاي  نسبت به يونهاي  وبنابراين جريان کمتر مشاهده مي شود و موقعی که از نقطه انتهايي بگذريم اضافه نمودن هدايت را زياد مي کند چون يونهاي هيدروکسيل ( ) داراي فعاليت بيشتري هستند که باعث ازدياد هدايت مي شوند)

تيتراسيون  هدايت سنجي در مورد دو محلول زماني عملی خواهد بود که در واکنشي که بين دو محلول صورت مي گيرد قبل از نقطه انتهايي و بعد از آن در يون با فعاليتهاي مختلف جانشين هم شوند به اين ترتيب مي توان اسيدها را با بازها و با نمکهاي  اسيد ضعيف را با اسيدهاي قوي تيتر نمود و نيز واکنشهاي رسوبي را هم مي توان توسط تيتراسيون هدايت سنجي انجام داد).

  

ارسال در تاريخ جمعه بیست و هشتم فروردین 1388 توسط مهدی(مدیروبلاگ)
.: Weblog Themes By Blog Skin :.

اسلایدر

دانلود فیلم