گزارش کار شیمی تجزیه2((پتانسیومتری(تیتراسیون نمک بازی توسط اسید قوی)

(پتانسیومتری(تیتراسیون نمک بازی توسط اسید قوی

تئوری:

پتانسیومتری:

تيتراسيون پتانسيومتري اسيد ـ باز، دقيقترين و سريعترين روش براي اندازهگيري محلولهاي اسيدي و بازي بهشمار ميرود. ليكن در روشهاي معمولي تيتراسيون پتانسيومتري، امكان اندازهگيري مخلوط اسيدها و بازهايضعيف با ثابت تفكيك نزديك به هم وجود ندارد. با اين وجود ميتوان با استفاده از روشهاي رياضي و آماريچنين مخلوطهائي را تعيين مقدار نمود

در تيتراسيون پتانسيومتري همان عمل تيتر كردن انجام ميگيرد ولي بهجاي شناساگر شيميايي از الكترود شناساگر استفاده ميشود.

اين سيستم شامل دو الكترود است: 1- مرجع 2- شناساگر.

الكترود شناساگر به مادهِي مورد نظر حساس بوده و غلظت آنرا در محلول مورد نظر نشان ميدهد. براي هركدام از الكترودهاي آندي و كاتدي رابطهي نرنست را ميتوان نوشت.كه صورت در لگاريتم غلظت گونهي اكسيد شونده و مخرج غلظت گونهي كاهش يافته است. در اين رابطه زماني

يعني در نيمه راه نقطهي همارزي.

الكترود شيشهاي:

سلول متشكل از الكترودهاي كالومل و شيشه تجارتي است كه در محلول باpH مورد اندازهگيري وارد شدهاند. الكترود شيشهاي از اتصال يك شيشه نازك و حساس بهpH به نوك انتهايي يك لوله شيشهاي با ديواره كلفت ساخته شده است حباب حاصل با محلولي ازHCl (غالباً 0.1 M) اشباع شده با نقره كلريد پر شده و يك سيم الكترود كالومل به انتهاي ديگر وسيله اندازهگيري وصل شده است.

PH متر: دستگاه الکترونیکی برای محاسبه PH مواد است. این دستگاه متشکل از دو بخش اصلی یعنی میله کاوشگر (probe) و اندازه گیر (meter) است. میله کاوشگر PH محلول را تبدیل به سیگنال الکتریکی کرده و اندازه گیر آن را تحلیل و میزان PH را نمایش می دهد.

PH متر ها را می توان به دو گروه تقسیم بندی کرد:

گروه اول PH متر هایی که اصطلاحاً به آن ها قلمی گفته می شود، این PH متر ها ارزان، سبک و کوچک هستند ولی دقت کمتری نسبت به نوع دوم یعنی PH متر های رو میزی دارند. PH متر های نوع دوم بزرگتر و گرانتر هستند و معمولاً در محل ثابتی نصب می شوند. این نوع PH متر دارای دقت بسیار بالا تری بوده و برخی از آن ها قابلیت سنجش پارامتر های متعددی علاوه بر PH نیز هستند.

آماده سازی:

مرحله اول: قبل از شروع کار با Pده سازی:H متر ابتدا باید مطمئن شوید که میله جستجو گر در محلول نگهدارنده یا محلول با PH = 4نگهداری شده است. در غیر این صورت ممکن است PH متر در تعیین PH محلول مورد مطالعه دچار خطا شود. برای حل این مشکل میله جستجو گر را به مدت 2 ساعت در آب مقطر نگهداری کنید و سپس آن را در محلول نگهدارنده قرار دهید.

مرحله دوم: بسیاری از PH متر های رو میزی و برخی از PH متر های قلمی قابلیت اندازه گیری پارامتر هایی غیر از PH را نیز دارند. بنابراین لازم است مطمئن شوید. PH متر شما در حالت اندازه گیری PH قرار دارد.قرار دادن بر روی حالت ph.

مرحله سوم: میله جستجو گر را به وسیله آب مقطر بشویید یا آن را در آب مقطر قرار داده و تکان دهید. حالا PH متر آماده فرآیند تنظیم (calibration) است.

تنظیم (calibration)

مرحله 1: جستجو گر را در محلول با PH = 7 قرار داده، حداقل 30 ثانیه زمان بدهید تا اندازه گیر عدد ثابتی را نشان دهد. سپس اندازه گیر را روی عدد 7 تنظیم کنیدPH. متر عدد 7 را نشان دهد.

مرحله 2: دوباره جستجو گر را با آب مقطر بشویید و آن را در محلول با PH = 4 قرار دهید. اجازه دهید اندازه گیر عدد ثابتی را نشان دهد. مانند مرحله قبل اندازه گیر را روی PH = 4 تنظیم کنید. حالا PH متر شما تنظیم شده و آماده اندازه گیری PH محلول های مورد آزمایش است.

مرحله 3: قبل از قرار دادن اندازه گیر در محلول مورد آزمایش آن را دوباره با آب مقطر بشویید تا باقی مانده محلول PH = 4 روی اندازه گیر، PH محلول مورد آزمایش را تغییر ندهد.

نمک ها (کاتیون + آنیون ):

1. 1.نمک یک اسید قوی + باز ضعیف > نمک اسیدی (NH₄NO₃ )(PH
2. 2.نمک یک اسید قوی + باز قوی > نمک خنثی (NaCl ) ( PH = 7)
3. 3.نمک یک باز قوی + اسید ضعیف > نمک بازی (Na₂CO₃) (PH> 7)
4. 4.نمک اسید ضعیف + باز ضعیف > نمک آمفوتر ( NH₄CN) PH = 1/2(PK_a1 + PK_a2)

وسایل مورد نیاز:

بورت، ارلن مایر، بشر، پیپت، PH متر .

مواد لازم:

اسید کلریدریک 0.1 مولار ،سدیم کربنات 0.1 مولار ، پتاسیم هیدروکسید 0.1 مولار، شناساگر فنل فتالئن، شناساگر متیل رد.

روش کار:

1. ابتدا 20 میلی لیتر محلول 0.1 مولار پتاسیم هیدروکسید می سازیم.
2. 20 میلی لیتر محلول سدیم کربنات 0.1 مولار می سازیم.
3. این دو محلول را در داخل بشر ریخته و به حجم 200 میلی لیتر می رسانیم.
4. بورت را از محلول 0.1 مولار اسید کلریدریک پر می کنیم.
5. به محلول داخل بشر فنل فتالتین اضافه می کنیم، پی اچ در هنگامی که هیچ تیترانی اضافه نشده یادداشت می کنیم.پس از اضافه کردن فنل فتالئین رنگ محلول صورتی می شود.1-1 میلی لیتر تیتران اضافه می کنیم تا کل محلول بی رنگ شود(نقطه ی اکی والان اول)(54ml).
6. سپس متیل رد به محلول اضافه می کنیم و تیتراسیون را ادامه می دهیم تا رنگ محلول به قرمز تغییر کند(نقطه ی اکی والان دوم)(28ml).

نتایج:

موضوعات مرتبط: آزمایشگاه شیمی تجزیه2 گزارش کار شیمی عمومی(تیتراسیون کمپلکسومتری)...