Кондуктометриялық титрлеу қисықтары.

Екі электролитті бір-бірімен қосқанда, олардың арасында жүрген химиялық реакциялар негізінде ерітіндінің иондық құрамы және электрөткізгіштігі өзгереді. Сол себептен ерітіндінің электрөткізгіштігін өлшей отырып, титрлеу негізінде эквивалент нүктесін табуға болады. Әрине, бұл жағдайда, алынған ерітінді мен реакция негізінде пайда болған ерітінділердің электрөткізгіштігінің байқалатындай айырмашылығы болу керек. Титрлеу қисығында, эквивалент нүктесінде ерітіндінің электрөткізгіштігінің күрт өзгеруі байқалады.

Кондуктометриялық титрлеу, химия-аналитикалық лабораторияларда кенінен қолданылып жүр. Кондуктометриялық титрлеу кезінде мынадай қисықтардың негізгі түрлері болады:

1. Натрий сульфаты ерітіндісін барий ацетаты ерітіндісімен титрлегенде, меншекті электрөткізгіштің қалай өзгеретіндігін қарастырайық (1 сурет):

3-сурет. Натрий сульфаты ерітіндісінің титрлеу қисығы.

Титрлеу кезінде ерітіндіде төмендегідей реакция жүреді:

Nа₂SО₄ + Ва(СН₃СОО)₂→ ВаSО₄ ↓+ 2СН₃СООNа

немесе

2Nа⁺ +SО₄^-2+ Ва²⁺+ 2СН₃СОО^- → ВаSО₄ ↓+ 2Nа⁺ + 2СН₃СОО^-

Титрлеудің алдында алынған ерітіндінің электрөткізгіштігі Nа⁺(U=52) SО₄^2- (U=83) иондарының қозғалғыштығымен анықталады. Титрлеу кезінде, Nа⁺ иондарының концентрациясы өзгеріссіз қалады, сондықтан ол электрөткізгіштікке әсерін тигізбейді.

Сульфат иондары ВаSО₄ түрінде аз еритін тұнба түзеді, ал бұл электрөткізгіштікті төмендетеді (ав-бөлігі).

Ерітіндідегі барлық SО₄^-2 ионы тұнбаға түскен соң, титрлеуге жаңадан қосылған Ва⁺² (U=66) және СН₃СОО^- иондарының (U=42) концентрацияларының өсуіне байланысты, ерітіндінің электрөткізгіштігі жоғарылайды (вс-бөлігі).

Кондуктометриялық титрлеу кезінде, эквивалент нүктесі, электрөткізгіштік пен титрлеуге кеткен реагенттің көлемінің байланыс графигі арқылы анықталады.

Ерітіндінің көлемі көбейіп кетпеу үшін, 10-20 есе концентрленген титрлеу ерітіндісін қолданады.

ІІ). Кондуктометриялық титрлеу қисығының басқа түрін, бейтараптану реакциясы негізінде қарастырайық. Сірке қышқылынан, натрий гидроксидімен титрлегенде мынадай реакция жүреді:

СН₃СООН+ NаОН → СН₃СООNа + Н₂О

Бұл кезде, сірке қышқылы әлсіз электролит болғандықтан эквивалент нүктесіне дейінгі аралықта, ерітіндінің электрөткізгіштігі өзгеріссіз болады.

СН₃СОО^-+ Н₂О → СН₃СООН + ОН^-

Титрлеу кезінде қозғалғыштығы төмен ион- (СН₃СОО^-), қозғалғыштығы жоғары (ОН^-) ионымен орын аустырады. Сол себептен эквивалент нүктенің қасында ерітіндінің электрөткізгіштігінің аздап жоғарылауы байқалады (ав-бөлігі).

Ал, эквивалент нүктесінен асқан соң, қосылған ОН^- - иондары ерітіндінің электрөткізгіштігін күрт жоғарлатып жібереді (вс-бөлігі).

4-сурет. Әлсіз қышқылды күшті негізбен титрлеу қисығы.

ІІІ. Әлсіз қышқылды әлсіз негізбен немесе әлсіз негізді әлсіз қышқылмен титрленгенде, электрөткізгіштік алғашқыда өседі, ал қосылған реактивтің артық мөлшері ерітіндінің электрөткізгіштігін өзгертпейді деуге болады.

5-сурет. Әлсіз қышқылды әлсіз негізбен титрлеу қисығы

Ерітіндінің электрөткізгіштігін өлшегенде электродтарда химиялық реакциялар жүріп, дұрыс емес көрсеткіштер алынбауы үшін айнымалы ток қолданылады.

Кондуктометриялық анализдің негізгі кемістігі, ол ерітіндіде бар басқа иондардың барлығы да, анализ дәлдігіне әсер етеді. Сол себептен кондуктометриялық анализ кезінде басқа иондардың болмауы қажет.

Жоғары жиіліктегі кондуктометрия.

Анализдің кондуктометриялық әдісінде химиялық реакциялардың әртүрлі түрлері қолданылады.

1. Қышқылды – негіздік кондуктометриялық титрлеу, ол Н⁺ және ОН^- -иондарының жоғарғы қозғалғыштықтарына негізделген.

2. Комплексометриялық кондуктометриялық титрлеу - комплексті қосылыстарда электрөткізгіштіктің өзгеруіне негізделген.

3. Тотығу – тотықсыздану комплексометриялық титрлеу – ерітіндіде жаңа иондардың пайда болуына байланысты электрөткізгіштіктің өзгеруіне негізделген.

4. Тұндыру (осадительный) комплексометриялық титрлеу.

Титрлеу процесі кезінде эквивалент нүктесін, ерітіндінің электрөткізгіштігінің күрт өзгеруі негізінде анықтауға болады. Құрамында бірнеше қышқылдар немесе сілтілер бар қоспалар құрамын анықтау ретінде әдістері ретінде, кондуктометриялық титрлеу әдісі кеңінен қолданылып жүр .

Тұз және сірке қышқылдараның ерітіндісін КОН ерітіндісімен титрленген кезде, кондуктометриялық титрлеу қисығында, эквивалент нүктесінде ерітіндінің электрөткізгіштігінің күрт өзгеруі байқалады.