Müxtəlif mühitlərdə göstəricilərin rəngindəki dəyişikliklər cədvəli. Rəng göstəriciləri. Turşu-əsas göstəricilərinin rənginin dəyişməsi. Təbiətdəki göstəricilər

pH göstəricilərdən istifadə etməklə təqribən təxmin edilə bilər, pH metr ilə dəqiq ölçülə bilər və ya turşu-əsas titrləməsi ilə analitik olaraq təyin edilə bilər.

1. Hidrogen ionlarının konsentrasiyasının təxmini qiymətləndirilməsi üçün, turşu-əsas göstəriciləri- rəngi ətraf mühitin pH-dan asılı olan üzvi boya maddələri. Ən məşhur göstəricilərə lakmus, fenolftalein, metil narıncı (metil narıncı) və başqaları daxildir. Göstəricilər iki fərqli rəngli formada mövcud ola bilər - ya asidik, ya da əsas. Hər bir göstəricinin rəng dəyişikliyi öz turşuluq diapazonunda baş verir, adətən 1-2 vahiddir (Cədvəl 3.1). Onların üstünlüyü aşağı qiymət, sürət və tədqiqatın aydınlığıdır.

Bu üsul kifayət qədər dəqiq deyil, duz və temperatur korreksiyasının tətbiqini tələb edir, tədqiq olunan suyun çox aşağı minerallaşması ilə (30 mq/l-dən az) və rəngli və suyun pH-ını təyin edərkən əhəmiyyətli xəta verir. problemli sular. Metod güclü oksidləşdirici və ya azaldıcı maddələr olan mühitlər üçün istifadə edilə bilməz. Adətən çöl şəraitində və təxmini təyinatlar üçün istifadə olunur.

Turşu-əsas göstəricilərinin rənginin dəyişməsi

məhlulun pH-dan asılı olaraq

2. pH ölçmələrinin iş diapazonunu genişləndirmək üçün sözdə istifadə edin universal göstərici, bir neçə göstəricinin qarışığıdır. Universal göstərici turş bölgədən qələvi zonaya keçərkən rəngini ardıcıl olaraq qırmızıdan sarıya, yaşıla, maviyə, bənövşəyə dəyişir. Göstərici 1.0-10.0 pH diapazonunda rəngini dəyişir (Cədvəl 3.2).

Universal göstəricinin rənginin dəyişdirilməsi

məhlulun pH-dan asılı olaraq

3. İstifadəsi xüsusi cihaz - pH metr- göstəricilərdən istifadə etməklə müqayisədə pH-ı daha geniş diapazonda və daha dəqiq (0,01 pH vahidinə qədər) ölçməyə imkan verir. PH müəyyən etmək üçün ionometrik üsul, potensialı ətrafdakı məhluldakı H + ionlarının konsentrasiyasından asılı olan xüsusi şüşə elektrod da daxil olmaqla, millivoltmetr ionometr ilə qalvanik dövrənin EMF-nin ölçülməsinə əsaslanır. Metod rahatdır və yüksək dəqiqlik, xüsusilə seçilmiş pH diapazonunda göstərici elektrodunun kalibrlənməsindən sonra qeyri-şəffaf və rəngli məhlulların pH-ını ölçməyə imkan verir və buna görə də geniş istifadə olunur.

Şüşə elektrod, ucunda çox nazik divarlı, üfürülmüş bir top olan, içinə AgCl süspansiyonunun töküldüyü şüşə borudur. HCl məhlulu və batırılmış gümüş məftil. Beləliklə, top ilə borunun içərisində gümüş xlorid elektrodu var. PH-ı ölçmək üçün şüşə elektrod sınaqdan keçirilən məhlula batırılır (beləliklə, ona heç bir yad maddələr daxil edilmədən). İstinad elektrodu birbaşa və ya elektrolitik açar vasitəsilə eyni məhlulda batırılır. Yaranan sistemdə birbaşa ölçülmüş potensial fərqin təsiri altında baş verən elektronların gümüş xlorid elektrodundan istinad elektroduna ötürülməsi qaçılmaz olaraq şüşə elektrodun daxilindən ekvivalent sayda protonun ötürülməsi ilə müşayiət olunur. sınaq həllinə. Şüşə elektrod daxilində H + ionlarının konsentrasiyasını sabit hesab etsək, onda ölçülmüş emf yalnız hidrogen ionlarının aktivliyinin bir funksiyasıdır, yəni. sınaq məhlulunun pH-ı.

4. Analitik həcm metodu- turşu-qələvi titrləmə - məhlulların turşuluğunun təyini üçün də dəqiq nəticələr verir. Məlum konsentrasiyaya malik məhlul (titrant) sınaq məhluluna damla əlavə edilir. Onlar qarışdırıldıqda sızır kimyəvi reaksiya. Ekvivalentlik nöqtəsi - reaksiyanı tam başa çatdırmaq üçün kifayət qədər titrantın olduğu an - bir göstəricidən istifadə edərək qeyd olunur. Sonra əlavə edilmiş titrant məhlulunun konsentrasiyası və həcmini bilməklə məhlulun turşuluğu hesablanır.

Ətraf mühitin reaksiyası dəyişdikdə rəngini dəyişən maddələr - göstəricilər - ən çox mürəkkəbdir üzvi birləşmələr– zəif turşular və ya zəif əsaslar. Sxematik olaraq, göstəricilərin tərkibi HInd və ya IndOH düsturları ilə ifadə edilə bilər, burada Ind mürəkkəb üzvi anion və ya indikator katyonudur.

Təcrübədə göstəricilər uzun müddətdir istifadə olunur, lakin onların hərəkətini izah etmək üçün ilk cəhd 1894-cü ildə sözdə ion nəzəriyyəsini yaradan Ostwald tərəfindən edilmişdir. Bu nəzəriyyəyə görə, dissosiasiya olunmamış indikator molekulları və onun İnd ionları məhlulda müxtəlif rənglərə malikdir və məhlulun rəngi indikatorun dissosiasiya tarazlıq vəziyyətindən asılı olaraq dəyişir. Məsələn, fenolftalein (turşu göstəricisi) rəngsiz molekullara və qırmızı anionlara malikdir; metil narıncı (əsas göstərici) – sarı molekullar və qırmızı kationlar.

fenolftalein metil portağal

HIndH + + Ind – IndOH
Ind + + OH -

rəngsiz Malinov sarı qırmızı

Le Chatelier prinsipinə uyğun dəyişiklik tarazlığın sağa və ya sola sürüşməsinə səbəb olur.

Daha sonra ortaya çıxan xromofor nəzəriyyəsinə (Hanch) görə, göstəricilərin rənginin dəyişməsi üzvi birləşmənin molekulunda atomların geri çevrilən yenidən təşkili ilə əlaqələndirilir. Bu reversible rearrangement daxil üzvi kimya tautomerizm adlanır. Əgər strukturun tautomer dəyişməsi nəticəsində üzvi birləşmənin molekulunda xromofor adlanan xüsusi qruplar yaranırsa, onda üzvi maddə rəng alır. Xromoforlar UV bölgəsində elektromaqnit titrəyişlərinin seçici udulmasına səbəb olan bir və ya bir neçə çoxlu bağı ehtiva edən atom qruplarıdır. −N=N−, =C=S, −N=O, quinoid strukturları və s. kimi atom və bağ qrupları xromofor qrupları kimi çıxış edə bilər.

Tautomerik çevrilmə xromoforun strukturunun dəyişməsinə səbəb olduqda, rəng dəyişir; əgər yenidən təşkil edildikdən sonra molekulda artıq xromofor yoxdursa, rəng yox olacaq.

Müasir fikirlər ion-xromofor nəzəriyyəsinə əsaslanır, buna görə göstəricilərin rənginin dəyişməsi ion formasından molekulyar formaya keçid və əksinə göstəricilərin strukturunun dəyişməsi ilə müşayiət olunur. Beləliklə, eyni göstərici müxtəlif molekulyar quruluşa malik iki formada mövcud ola bilər və bu formalar bir-birinə çevrilə bilər və məhlulda onların arasında tarazlıq yaranır.

Nümunə olaraq, qələvilərin və turşuların məhlullarının (müxtəlif pH dəyərlərində) təsiri altında tipik turşu-əsas göstəricilərinin - fenolftalein və metil narıncı molekullarında struktur dəyişikliklərini nəzərdən keçirə bilərik.

Fenolftalein molekulunun strukturunun tautomerik yenidən qurulması nəticəsində, rəngin görünüşünə səbəb olan bir xromofor qrupu meydana gələn reaksiya aşağıdakı tənliyə uyğun olaraq davam edir:

rəngsiz rəngsiz rəngsiz

al qırmızı

kimi göstəricilər zəif elektrolitlər, kiçik dissosiasiya sabitlərinə malikdir. Məsələn, fenolftaleinin K d-si 2∙10 -10-dur və neytral mühitdə ionların çox aşağı konsentrasiyasına görə əsasən onun molekulları şəklində olur, buna görə də rəngsiz qalır. Qələvi əlavə edildikdə, fenolftaleinin H + ionları bağlanır, qələvi OH - ionları ilə "bir-birinə çəkilir", su molekullarını əmələ gətirir və indikatorun dissosiasiya tarazlıq vəziyyəti sağa - konsentrasiyanın artmasına doğru dəyişir. Ind - ionlar. Qələvi mühitdə indikatorun rənginə səbəb olan quinoid quruluşa malik olan bir disodium duzu meydana gəlir. Tautomer formalar arasında tarazlığın dəyişməsi tədricən baş verir. Buna görə də indikatorun rəngi dərhal dəyişmir, qarışıq rəngdən anionların rənginə keçir. Qələvinin neytrallaşdırılması ilə eyni vaxtda eyni məhlula turşu əlavə edildikdə - H + ionlarının kifayət qədər konsentrasiyasında - indikatorun dissosiasiya tarazlıq vəziyyəti sola, molarizasiyaya doğru sürüşür və məhlul yenidən rəngsizləşir.

Metil narıncın rəngi də oxşar şəkildə dəyişir: metil narıncın neytral molekulları məhlula sarı rəng verir ki, bu da protonasiya nəticəsində quinoid quruluşa uyğun qırmızıya çevrilir. Bu keçid pH 4.4-3.1 aralığında müşahidə olunur:

sarı Qırmızı

Beləliklə, göstəricilərin rəngi pH mühitindən asılıdır. Bu cür göstəricilərin rəng intensivliyi olduqca yüksəkdir və məhlulun pH-a əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilməyən kiçik bir göstəricinin tətbiqi ilə belə aydın görünür.

Tərkibində göstərici olan məhlul pH dəyişdikcə öz rəngini davamlı olaraq dəyişir. İnsan gözü isə belə dəyişikliklərə çox həssas deyil. Göstəricinin rənginin dəyişməsinin müşahidə olunduğu diapazon insan gözü ilə rəng qavrayışının fizioloji hədləri ilə müəyyən edilir. Normal görmə ilə göz bir rəngin başqa bir rənglə qarışığında mövcudluğunu yalnız birinci rəngin ən azı müəyyən bir həddi sıxlığı olduqda ayırd edə bilir: göstəricinin rəngindəki dəyişiklik yalnız ərazidə qəbul edilir. burada bir formanın digərinə nisbətən 5-10 qat artıqlığı var. Nümunə olaraq HInd götürmək və tarazlıq vəziyyətini xarakterizə etmək

Hind
H + + Ind -

müvafiq sabit

,

yaza bilərik ki, indikator özünün sırf turşu rəngini nümayiş etdirir, adətən müşahidəçi tərəfindən aşkar edilir

,

və sırf qələvi rəngləmə

Bu dəyərlərlə müəyyən edilmiş interval daxilində göstəricinin qarışıq rəngi görünür.

Beləliklə, müşahidəçinin gözü rəng dəyişikliyini yalnız mühitin reaksiyası təxminən 2 pH vahidi diapazonunda dəyişdikdə fərqləndirir. Məsələn, fenolftalein üçün bu pH diapazonu 8,2-dən 10,5-ə qədərdir: pH = 8,2-də göz getdikcə pH = 10,5-ə qədər intensivləşən çəhrayı rəngin görünüşünün başlanğıcını və pH = 10,5-də qırmızı rəngin güclənməsini müşahidə edir. artıq nəzərə çarpmır. Gözün göstəricinin rəngindəki dəyişikliyi fərqləndirdiyi bu pH dəyərləri diapazonu göstərici rəng keçid intervalı adlanır. Metil narıncı üçün KD = 1.65·10 -4 və pK = 3.8. Bu o deməkdir ki, pH = 3.8-də neytral və dissosiasiya olunmuş formalar təxminən bərabər konsentrasiyalarda tarazlıqdadır.

Fərqli göstəricilər üçün təxminən 2 vahidin göstərilən pH diapazonu pH şkalasının eyni bölgəsinə düşmür, çünki onun mövqeyi hər bir göstəricinin dissosiasiya sabitinin xüsusi dəyərindən asılıdır: HInd turşusu nə qədər güclü olsa, keçid bir o qədər turşudur. göstərici intervalı regiondadır. Cədvəldə 18 ən ümumi turşu-əsas göstəricilərinin keçid intervallarını və rənglərini göstərir.

Daha çox üçün dəqiq tərif Məhlulların pH dəyərləri filtr kağızına tətbiq olunan bir neçə göstəricinin kompleks qarışığından istifadə edir ("Universal Colthoff Göstərici" adlanır). Bir indikator kağızı zolağı sınaq məhluluna batırılır, ağ, suya davamlı substratın üzərinə qoyulur və zolağın rəngi tez bir zamanda istinad pH şkalası ilə müqayisə edilir.

Cədvəl 18.

Müxtəlif mühitlərdə keçid intervalları və rəngləmə

ən ümumi turşu-əsas göstəriciləri

ad

Müxtəlif mühitlərdə göstərici rəngi

Fenolftalein

rəngsiz

al qırmızı

8.0 < pH < 9.8

al qırmızı

bənövşəyi

5 < рН < 8

metil

narıncı

narıncı

3.1< рН < 4.4

metil

bənövşəyi

bənövşəyi

Bromokresol

Bromotimol

timol

2,5 < pH < 7,9

pH-dan asılı olaraq göstəricilərin rənginin dəyişməsi

Turşu-əsas göstəriciləri mühitin turşuluğundan asılı olaraq rəngi dəyişən birləşmələrdir.

Məsələn, lakmus turşulu mühitdə qırmızı, qələvi mühitdə mavi rəngdədir. Bu xassə məhlulların pH-nı tez qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər.

Turşu-əsas göstəriciləri kimyada geniş istifadə olunur. Məsələn, məlumdur ki, bir çox reaksiyalar turşu və qələvi mühitlərdə fərqli şəkildə gedir. PH-ı tənzimləməklə reaksiyanın istiqamətini dəyişə bilərsiniz. Göstəricilər yalnız keyfiyyət baxımından deyil, həm də məhluldakı turşu tərkibinin kəmiyyətcə qiymətləndirilməsi üçün istifadə edilə bilər (turşu-əsas titrləmə üsulu).

Göstəricilərin istifadəsi "saf" kimya ilə məhdudlaşmır. Çoxlarında ətraf mühitin turşuluğu nəzarət edilməlidir istehsal prosesləri, qida məhsullarının keyfiyyətini qiymətləndirərkən, tibbdə və s.

IN cədvəl 1ən “məşhur” göstəricilər göstərilir və onların neytral, turşu və qələvi mühitlərdə rəngi qeyd olunur.


Cədvəl 1

Metil narıncı

Fenolftalein


Əslində, hər bir göstərici rəng dəyişikliyinin baş verdiyi öz pH intervalı ilə xarakterizə olunur (keçid intervalı). Rəng dəyişikliyi göstəricinin bir formasının (molekulyar) digərinə (ionik) çevrilməsi nəticəsində baş verir. Mühitin turşuluğu azaldıqca (pH artması ilə) ion formasının konsentrasiyası artır, molekulyar forması isə azalır. Cədvəl 2-də bəzi turşu-əsas göstəriciləri və onların müvafiq keçid intervalları verilmişdir.

cədvəl 2

Mühazirə 4 Turşu-əsas göstəriciləri. Susuz mühitlərdə titrləmə. Turşu əsas nəzəriyyəsi.

1894-cü ildə Ostwald qondarma yaratdı ion göstərici nəzəriyyəsi. Bu nəzəriyyəyə görə turşu-əsas göstəriciləri məhlulun pH-dan asılı olaraq rəngini dəyişə bilən mürəkkəb üzvi maddələrdir (zəif üzvi turşular və ya əsaslar: HInd və ya IndOH). ilə bağlı 200-ə yaxın turşu-qələvi göstəriciləri müxtəlif siniflərüzvi birləşmələr. Ayrı-ayrı göstəricilərə əlavə olaraq, titrləmə üçün qarışıq indikatorlardan istifadə olunur, bunlar 2, 3 və ya daha çox göstəricilərin qarışıqlarıdır, məhlulun pH-ı dəyişdikdə daha aydın rəng keçidləri verir.

Məhlullarda göstəricilər molekulyar və ion formalarında mövcud ola bilər. Bu formalar rənglidir fərqli rəng və tarazlıqdadırlar, bu da ətraf mühitin pH-dan asılıdır.

Məsələn, asidik göstərici metil narıncı molekulyar formada qırmızı, neytral və qələvi mühitdə sarıdır. Məhlulun turşuluğunun dəyişməsi dissosiasiya tarazlığının ya sağa, ya da sola sürüşməsinə gətirib çıxarır ki, bu da məhlulun rənginin dəyişməsi ilə müşayiət olunur.

Sonradan təklif edildi xromofor nəzəriyyəsi indikatorların rənginin dəyişməsini molekuldaxili yenidən qurulma nəticəsində göstəricilərin strukturunun dəyişməsi ilə əlaqələndirir. Bu nəzəriyyə onun adını almışdır, çünki üzvi birləşmələrin rəngi xromoforlar adlanan xüsusi qrupların olması ilə əlaqələndirilir. Xromoforlara aşağıdakı qruplar daxildir: , azo qrupu –N=N-, =N-NH- qrupuna çevrilir, =C=0 qrupu. Xromoforların yaratdığı birləşmənin rəngi birləşmə molekulunda aukoxromlar adlanan qrupların olması ilə artır. Ən vacib aukoxromlar –OH və –NH 2 qrupları, həmçinin onların törəmələridir, məsələn –N(CH3) 2, -N(C 2 H 5) 2 və s. Auksoxromlar özlüyündə birləşməyə rəng verə bilmirlər, lakin xromoforlarla birlikdə olduqda sonuncunun təsirini artırırlar. Əgər molekuldaxili yenidən qurulma nəticəsində indikatorda rəngə təsir edən xromofor və ya auksoxrom qruplar yaranır və ya yox olursa, onda rəng dəyişir.İon və xromofor nəzəriyyələri bir-birini istisna etmir, əksinə tamamlayır. Göstərici molekulların ionlaşması adətən molekuldaxili yenidən qurulma və rəng dəyişikliyinə səbəb olur. Məhlulun pH-ı dəyişdikdə, bütün turşu-əsas göstəriciləri rəngini kəskin şəkildə deyil, rəvan dəyişir, yəni. müəyyən bir pH aralığında. Bu interval göstərici keçid intervalı adlanır. Hər bir göstəricinin göstərici strukturunun xüsusiyyətlərindən asılı olan öz keçid intervalı var. Göstəricinin rəng keçid intervalı titrləmə indeksi pT ilə xarakterizə olunur. Titrləmə indeksi göstəricinin rəngində ən dramatik dəyişikliyin müşahidə olunduğu pH dəyəridir.



Göstəricinin rənginin dəyişdiyi pH dəyərlərinin diapazonu aşağıdakılarla göstərilir:

burada Kind indikatorun dissosiasiya sabitidir

K dəyəri, rəng və kimyəvi istinad kitablarında verilmişdir.

Cədvəl 1 - Göstərici rəngləri

Göstəricilər ya məhlullar şəklində, ya da göstərici kağızları şəklində istifadə olunur.

4. 2 Turşular və əsaslar nəzəriyyəsi

Kimya elminin inkişafı prosesində "turşular" və "əsas" anlayışlarının məzmunu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmiş, kimyanın əsas məsələlərindən biri olaraq qalmışdır. Turşuların və əsasların ilk nəzəriyyələrindən biri Arrhenius nəzəriyyəsi. Arrhenius-Ostwald tərifinə görə, turşular hidrogen ionu H + əmələ gətirmək üçün suda dissosiasiya olunan maddələr, əsaslar isə hidroksil anion OH - əmələ gətirən maddələrdir. Məlumatlar toplandıqca və məhlullar nəzəriyyəsi inkişaf etdikcə, tərkibində H + və ya OH olmayan bir çox maddələrin turşu və ya əsas xüsusiyyətləri olduğu ortaya çıxdı. Sübut edilmişdir ki, H+ sərbəst formada ümumiyyətlə mövcud deyil. Sulu məhlullarda bu ionlar hidratlanır, susuz məhlullarda isə həll olunur. Misal üçün:

Tədqiqatlar göstərdi ki, bəzi duzlar susuz həlledicilərdə turşu və ya əsas kimi davranır. Məsələn, ammonyak məhlulunda olan KNH 2 suda KOH kimi davranır, yəni. güclü bazadır. Fenolftaleini rəngləndirir, elektrik keçiricidir və turşuları neytrallaşdırır. Başqa bir duz NH 4 Cl HCl kimi quru ammonyakda davranır, yəni. güclü turşudur. Beləliklə, əsas və turşu xassələri yalnız hidrogen ionları və hidroksil qrupları olan birləşmələrə xas deyildir. Ona görə də turşu və əsasların növbəti nəzəriyyəsi nəzəriyyə oldu solvosistem.

Bu nəzəriyyəyə görə, turşular və əsaslar müəyyən bir həlledicinin kationları və anionları ilə eyni olan kationlar və anionlar əmələ gətirən kimyəvi birləşmələrdir.

Məsələn, maye ammonyak dissosiasiya edir:

o deməkdir ki, NH 4 Cl bir turşudur (eyni kation)

Baza (eyni anion).

Bu nəzəriyyənin mənfi cəhəti ondan ibarətdir ki, bəzi həlledicilərdə onlar nə kationlara, nə də anionlara dissosiasiya olunmur, lakin onların tərkibində turşular və əsaslar mövcuddur.

Bronsted-Lowry-nin protolitik nəzəriyyəsi.

Bu nəzəriyyəyə görə turşular protonları başqa maddələrə verə bilən kimyəvi birləşmələr, əsaslar isə protonları birləşdirə bilən maddələrdir.

Turşular molekullar, kationlar və anionlar ola bilər. Məsələn, su:

Beləliklə, hər bir turşunun birləşmiş əsası () var və hər bir əsasın bir konyuq turşusu var.

Turşuların və əsasların gücü həlledicinin təbiətindən asılıdır. Beləliklə, məsələn, maye ammonyak məhlulunda bütün turşular tamamilə dissosiasiya olunur, çünki maye ammonyak bir baza xassələrini nümayiş etdirir. Daha zəif bir əsas olan suda bütün turşular deyil, yalnız güclü qeyri-üzvi olanlar ayrılır.

Bronsted-Lowry nəzəriyyəsinin çatışmazlıqlarına bu nəzəriyyənin tərkibində hidrogen olmayan maddələrin turşu olma ehtimalını istisna etməsi daxildir. Ona görə də bu nəzəriyyə ilə yanaşı, başqa bir nəzəriyyə də meydana çıxdı - Lyuisin elektron nəzəriyyəsi.

Bu nəzəriyyəyə görə, baza bölünməmiş sərbəst elektron cütü olan bir maddədir. Məsələn, ammonyak əsasdır, çünki onun molekulunda tək elektron cütü var.

Turşu, sabit elektron qrupu yaratmaq üçün molekulunda bir cüt elektron olmayan bir maddədir. Məsələn: BCl 3

Lyuisin nəzəriyyəsinə görə, bir maddənin turşuluq xüsusiyyətlərinə malik olması üçün H+ olması şərt deyil. Beləliklə, NH 3 və BCl 3 duz əmələ gətirmək üçün qarşılıqlı təsir göstərir:

və ya NH 3 + HClàNH 4 Cl

Elektron nəzəriyyə turşular və əsaslar anlayışını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirdi. Bu nəzəriyyənin mənfi cəhəti ondan ibarətdir ki, o, eyni maddənin həlledicinin təbiətindən asılı olaraq həm turşu, həm də əsas ola biləcəyini izah etmir. Hal-hazırda bir sıra alimlərin araşdırmaları əsasında sübut edilmişdir ki, eyni maddə həll olunduğu həlledicidən asılı olaraq turşu və ya əsas kimi təsnif edilə bilər.

Turşuların və əsasların müasir nəzəriyyəsi.

Bu nəzəriyyə turşuları və əsasları aşağıdakı kimi təyin edir:

“Turşu proton donoru və ya elektron cütünün qəbuledicisi olan və ya həll olunduğu həlledici ilə eyni lionium kationunu istehsal edən bir maddədir. Baza, proton qəbuledicisi və ya elektron cüt donoru olan və ya həll olunduğu həlledici ilə eyni liat anionunu verən bir maddədir.

Məsələn, CH 3 COONa duzu tənliyə uyğun olaraq sirkə turşusunda dissosiasiya olunur:

CH 3 COONa àCH 3 COO - +Na + (əsas xüsusiyyətlər)

Buna görə də, CH 3 COONa istənilən güclü turşu ilə, məsələn, perklor turşusu ilə kəmiyyətcə titrlənə bilər:

HClO 4 +CH 3 COONaàNaClO 4 +CH 3 COOH.

4. 3 Susuz mühitdə titrləmə.

D.İ.Mendeleyevin məhlulların kimyəvi nəzəriyyəsi həlledicini təkcə reaksiyanın baş verdiyi mühit kimi deyil, həm də kimyəvi prosesin bilavasitə iştirakçısı hesab edir. Alimlərimiz İzmailov və Kreşkov tərəfindən hazırlanmış qeyri-susuz mühit nəzəriyyəsinə görə, eyni maddə həlledicidən asılı olaraq fərqli davrana bilər, yəni. Turşuların və əsasların gücü həlledicinin təbiətindən asılıdır.

Donor-akseptor xüsusiyyətlərinə görə təsnif edildikdə, adətən fərqləndirirlər protik və aprotik həlledicilər. Hangouts bir proton bağışlaya və ya qəbul edə bilər və beləliklə, turşu-qələvi qarşılıqlı əlaqə prosesində iştirak edə bilər. Aprotik həlledicilər turşu-əsas xüsusiyyətlərini nümayiş etdirmir və həll olunan maddə ilə protolitik tarazlığa girməyin. Protik həlledicilər adətən aşağıdakılara bölünür:

1. Amfoter həlledicilər.Bunlar turşulara münasibətdə əsas, əsaslara münasibətdə isə turşuların rolunu oynayan həlledicilərdir. Bu həlledicilər həm proton vermək, həm də əldə etmək qabiliyyətinə görə fərqlənirlər. Bunlara aşağıdakılar daxildir: H 2 O, CH 3 OH, C 2 H 3 OH və başqaları.

2. Turşu həlledicilər. Bunlar molekulları yalnız proton verə bilən turşu maddələrdir. HF, H 2 SO 4, CH 3 COOH və s.

3. Əsas həlledicilər. Bunlar protonlara (NH 3, N 2 H 4) açıq bir yaxınlığa malik olan maddələrdir.

Məhlulun turşu-əsas xassələrinə təsirindən asılı olaraq həlledicilər adətən bölünür hamarlamafərqləndirici.

Düzləşdirmə- bunlar həlledicilərdir ki, tərkibində ayrı-ayrı təbiətə malik olan turşu və əsaslar güc nisbətini dəyişmir (su, sirkə turşusu və s.)

Fərqləndirmə e – turşu və əsasların güc nisbətini nəzərəçarpacaq dərəcədə dəyişdiyi həlledicilər (DMF, aseton və s.).

Düzləşdirici həlledicilərə ya çox güclü turşular, ya da çox güclü əsaslar, məsələn, CH 3 COOH - hidrazin daxildir. Bunlar güclü turşular və ya əsaslar olduğundan, onların mühitində olan bütün turşular güc baxımından bərabər olur və eyni şey əsaslara da aiddir.

Fərqləndirici məhlullara turşuların və əsasların gücündə əhəmiyyətli fərqlərin göründüyü məhlullar daxildir. Məsələn, DMF, DMSO, piridin, aseton. Bu həlledicilərin mühitində nəinki 2, 3, hətta 5 və 6 komponentli qarışıqları ayrıca titr etmək mümkündür.

Sulu olmayan həlledicilərin həll olunmuş elektrolitlərin xassələrinə təsirindən istifadə edərək, suda titrlənə bilməyən maddələrin susuz mühitində turşu-əsas titrləməsini aparmaq olar. Məsələn, suda olan bir çox duzlar çox zəif turşuların və ya əsasların xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir və birbaşa əsaslar və ya turşularla titr edilə bilməz. Susuz mühitlərdə onların turşuluğu və ya əsaslığı o qədər artır ki, onları turşu və ya əsasla kəmiyyətcə titr etmək olar.

Susuz mühitlərdə titrləmə analitik kimyada geniş istifadə olunur. Bu, aşağıdakı səbəblərdən qaynaqlanır.

  1. Susuz mühitlərdə suda həll olunmayan maddələri titr etmək mümkündür.
  2. Susuz mühitlərdə suda kəskin titrasiya son nöqtələri verməyən maddələri titr etmək mümkündür.
  3. Susuz mühitlərdə təkcə c/o deyil, həm də o/w, kompleksometrik və çökmə titrləri aparmaq mümkündür.

Mühazirə 5 Redoks üsulları (redoksimetriya).

  1. 1 Redoksimetrik analiz metodunun mahiyyəti

Bu üsul redoks reaksiyalarının istifadəsinə əsaslanır. Titrant kimi oksidləşdirici və ya azaldıcı maddələrin məhlullarından istifadə olunur. Bir qayda olaraq, oksidləşə bilən maddələr oksidləşdirici maddələr kimi, reduksiya edilə bilən maddələr isə reduksiyaedicilər kimi titrlənir. Bu üsuldan istifadə etməklə həm oksidləşməyə, həm də reduksiya etməyə qadir olan qeyri-üzvi və üzvi maddələri müəyyən etmək mümkündür.

Bir neçə titrləmə üsulu var: birbaşa və tərs.

Titrləmə prosesi zamanı məhlulun pH-ı deyil, onun redoks potensialı dəyişir. Oksidləşdirici maddə ilə reduksiyaedici maddə arasındakı reaksiya aşağıdakı kimi ifadə edilirsə:

onda tarazlıq sabiti aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

Nernst tənliyindən istifadə edərək oksidləşdirici maddənin və reduksiyaedicinin konsentrasiyalarını potensiallar baxımından ifadə edə bilərik. Çevrilmələrdən sonra tarazlıq sabiti üçün bir ifadə alırıq:

Beləliklə, oksidləşdirici maddə ilə reduksiyaedicinin standart potensialları arasındakı fərq nə qədər çox olarsa, tarazlıq sabiti də bir o qədər böyük olar. Nəticə etibarilə, reaksiyanın tamamlanma ehtimalı daha yüksəkdir.Buna görə də güclü oksidləşdirici maddələr və güclü reduksiya edənlər yüksək dəyərlər standart potensiallar. Duz oksidləşdirici maddələrə aşağıdakılar daxildir: Güclü azaldıcı maddələrə metal ionlarının məhlulları daxildir.

5. Redoksimetriyada 2 titrasiya əyriləri

Titrləmə prosesi zamanı məhlulun E-si dəyişir, ona görə də bu asılılığı qrafik şəkildə ifadə etmək olar. Məsələn, bu ionlar titrantla titrləndikdə məhlulun potensialının necə dəyişdiyini nəzərdən keçirək. Reaksiyanı yazaq:

Nernst tənliyinə görə, ekvivalentlik nöqtəsinə qədər həllin potensialı düsturla hesablanır:

ekvivalentlik nöqtəsindən sonra:

Şəkil 1-də FeSO 4 məhlulunun KMn0 4 məhlulu ilə titrləmə əyrisinin titrləmə əyrisi göstərilir.

Redoks titrləmə əyriləri, ümumiyyətlə, turşular və əsaslar üçün titrləmə əyriləri kimi görünür. Ekvivalentlik nöqtəsinə yaxın onların potensialında kəskin sıçrayış var. Buna görə də, ekvivalentlik nöqtəsini düzəltmək üçün sistemin potensialından asılı olaraq rəngini dəyişən göstəricilərdən istifadə edə bilərsiniz. Turşu-qələvi titrləmə əyrisindən fərqli olaraq, sıçrayış qatılmadan müstəqildir və yaranan ionlardan biri kompleksləşərsə, artırıla bilər.

Şəkil 1-Titasiya əyrisi 100,0 sm 3 0.lMFeSO 4 0,1 N. KMP0 4 həlli.

5. Redoksimetriyada istifadə olunan 3 göstərici

Redoks titrləmələrində ekvivalentlik nöqtəsi üç yolla müəyyən edilə bilər:

1. Titrləmə zamanı çox vaxt ümumiyyətlə göstəricilər olmadan edə bilərsiniz. Göstəricisiz titrləmə, məsələn, kalium permanganatın titrlənməsi zamanı olduğu kimi, müəyyən edilən titrant və ya məhlul parlaq rəngə malik olduqda mümkündür. Bildiyiniz kimi, həll parlaq moruq-bənövşəyi rəngdir. Reduksiya nəticəsində rəngsiz ionlar əmələ gəlir. Göstərici olmadan, tünd rəngli və rəngsiz olduğu üçün yod məhlulu ilə də titr edə bilərsiniz.

2. Göstəricilərdən istifadə.

Redoksimetriyada göstəriciləri iki qrupa bölmək olar:

1) Oksidləşdirici və ya azaldıcı maddənin artıqlığı ilə müəyyən reaksiyaya girən göstəricilər. Məsələn, ionlar parlaq çəhrayı kompleks verir, buna görə də məhlulda ən azı bir damla görünsə, bütün məhlul çəhrayı olur.

2) Rəng dəyişikliyi asılı olmayan göstəricilər spesifik xassələri oksidləşdirici və ya reduksiyaedici agentdir və titrlənmiş məhlulla müəyyən potensialın əldə edilməsi ilə əlaqələndirilir. Belə göstəricilər redoks göstəriciləri adlanır. Oksidləşmiş və azaldılmış formalar müxtəlif rənglərə malikdir.

Onların çevrilməsi aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

oksidləşmiş forma haradadır;

- bərpa edilmişdir.

Nernst tənliyini belə göstəricilərə tətbiq edərək əldə edirik:

Beləliklə, məhlulun potensialı dəyişdikdə, oksidləşmiş və reduksiya edilmiş formalar arasındakı nisbət dəyişir. Redoks sisteminə 1-2 damcı indikator əlavə edilərsə, sistemin potensialına uyğun olan göstəricinin oksidləşmiş və reduksiya edilmiş formalarının konsentrasiyaları arasında nisbət qurulacaqdır. Bu vəziyyətdə həll uyğun bir rəng əldə edir. İstənilən sistem üçün indikatorun rəng dəyişikliyinin ekvivalentlik nöqtəsinin yaxınlığında baş verdiyi bir göstərici seçmək mümkündür.

5. 4 Redoks titrləmə üsullarına nümunələr.

5. 4. 1 Permanqanatometriya

Permanganatometriya, işləyən bir həllin, yəni. Titrant kalium permanganatın məhluludur. Müəyyən edilən maddələr oksidləşməyə qadir olan metal kationlardır.

Oksidləşmə-reduksiya reaksiyasının baş verdiyi şərtlərdən asılı olaraq, anion müxtəlif sayda elektron qəbul edə bilər:

Turşu mühitdə sistemin redoks potensialı ən böyükdür, buna görə də analitik məqsədlər üçün kalium permanqanat ilə oksidləşmə turşu mühitdə aparılır. Bununla əlaqədar olaraq, permanganatometriyanın əsas tənliyi formaya malikdir:

Adətən 0,1 N hazırlanır. məhlul və ya 0,05N. . İşçi məhlulu hazırlamaq üçün istifadə edilən kalium permanganat, bir qayda olaraq, bir sıra çirkləri ehtiva edir, bunlardan ən əhəmiyyətlisi . Bundan əlavə, permanganatın konsentrasiyası daim dəyişir, çünki Hamısı vaxt axır onun çirkləri ilə bərpası üzvi maddələr, havada və distillə edilmiş suda olan. Buna görə konsentrasiya uyğun olaraq təyin olunur standart maddə, konsentrasiyası dəqiq məlumdur və dəyişmir. Permanqanatometriyada əsas standart ammonium oksalat, natrium oksalat və ya oksalat turşusu kimi maddələrdir:

Oksalik turşunun kalium permanganat ilə qarşılıqlı təsiri tənliyə uyğun olaraq davam edir:

Redoks potensial fərqi:

Böyük potensial fərq reaksiyanın tamamlanmağa doğru getdiyini göstərir. Bununla belə, birbaşa reaksiyanın sürəti kiçikdir və reaksiya çox yavaş gedir. Birbaşa reaksiyanın sürətinə aşağıdakı amillər təsir edir: pH, temperatur, katalizator. Buna görə də, reaksiyanı sürətləndirmək üçün məhlulun pH-ı artırılır (turşu mühitdə E0 maksimum dəyərinə malikdir). Reaksiya qızdırılmaqla (70-80 0 C) aparılır. Bu reaksiyanın katalizatoru ikivalentli manqan ionlarıdır. Onlar oksidləşmə reaksiyası nəticəsində yaranır və toplandıqca reaksiya ani qarşılıqlı təsir nöqtəsinə qədər sürətlənir.

Permanganat ilə titrləmə göstəricisiz aparılır, çünki məhlulun özü tünd qırmızı rəngə malikdir və ekvivalentlik nöqtəsində əlavə damcı titrant məhlulu çəhrayı rəngə çevirir.

Permanqanatometriya həm azaldan, həm də oksidləşdirici maddələrin tərkibini təyin etmək üçün istifadə olunur. Oksidləşdirici maddələrdən ikivalentli dəmir ionları ən çox bu üsulla müəyyən edilir. Divalent dəmir birləşmələri turşu mühitdə asanlıqla müəyyən edilir:

Oksidləşmə zamanı ikivalentli dəmir ionları dəmir ionlarına çevrilir. Reaksiya hətta qızdırmadan da sürətlə gedir və dəmir ionlarının atmosfer oksigeni ilə oksidləşməsinin qarşısını almaq üçün onu soyutma və inert qaz mühiti ilə aparmaq daha yaxşıdır.

Dəmir ərintiləri, dəmir filizi və minerallar analiz edilərkən, burada dəmir həm iki, həm də üçvalent formada olur, dəmir dəmir əvvəlcə iki valentə qədər azaldılır və sonra permanqanatla titrlənir. Dəmir dəmirinin azaldılması həyata keçirilir fərqli yollar: sink, alüminium və s.

5. 4. 2 Yodometriya

Permanqanatdan əlavə, yod oksidimetriyada oksidləşdirici maddə kimi geniş istifadə olunur:

Bu reaksiyada hər bir yod atomu bir elektron qazanır və buna görə də yodun ekvivalenti onun atom kütləsinə bərabərdir. Sistemin standart redoks potensialı, yəni. sistemdən bir qədər azdır.

Nəticədə, yod permanqanatla müqayisədə daha az miqdarda reduksiyaedici maddələri oksidləşdirir. Yodun oksidləşmə reaksiyası geri çevrilir və onun istiqaməti baş verdiyi şərtlərlə müəyyən edilir. Bu sistemin ən böyük redoks potensialı neytral mühitdə özünü göstərir. Qələvi və turşu mühitlərdə bu reaksiya fərqli mexanizmlə gedir. Yodometriyanın bir xüsusiyyəti, işləyən bir həll kimi, yəni. yod titrant məhlulu çox nadir hallarda istifadə olunur. Permanqamatometriyada olduğu kimi, hər hansı bir azaldıcı maddəni məhlulla birbaşa titr etmək mümkün deyil. Bu, onun büretdən tez buxarlanan uçucu bir maddə olması, əlavə olaraq, işıqda parçalanması ilə əlaqədardır. Buna görə də yodometriyada tərs titrləmə üsulundan istifadə olunur. Metodun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, titrant titrantın özü deyil, ilkin standartın, məsələn, Na tiosulfatın məhluludur.

Bu reaksiya tənliyə uyğun olaraq gedir:

bu halda ionlar oksidləşir:

Titrləmə zamanı natrium tiosulfat məhlulu büretkaya, dəqiq çəkilmiş hissədən hazırlanmış müəyyən həcmdə məhlul isə konusvari titrləmə kolbalarına qoyulur.

Tiosulfat konsentrasiyası digər oksidləşdirici maddələrlə də müəyyən edilə bilər, məsələn. Bu titrləmədə istifadə olunan göstəricidir su məhlulu nişasta. Onun istifadəsi nişasta məhlulunun yod ilə tünd rəngdə olmasına əsaslanır. Mavi rəng. Ekvivalentlik nöqtəsində məhlulun mavi rəngi yox olur və məhlul rəngsiz olur. Yodometrik titrləmə həm oksidləşdirici, həm də azaldıcı maddələrin tərkibini təyin etmək üçün istifadə olunur; həm birbaşa, həm də əks yodometriya istifadə edilə bilər.

5. 4. 3 Xromatometriya

Kalium dikromat məhlulu oksidləşdirici maddə kimi redoks üsullarında geniş istifadə olunur. Bu oksidləşdirici maddənin istifadəsinə əsaslanan üsul xromatometriya adlanır. Kalium dikromatı digər oksidləşdirici maddələrdən çox yüksək dayanıqlılığı ilə fərqlənir, ona görə də onun titri və normallığı bir neçə ay ərzində dəyişmir. Kimyəvi təmiz dərmanı həcmli kolbada dəqiqliklə çəkərək kalium dikromatın məhlulunu hazırlayın, yəni. bu halda ilkin standart tələb olunmur. Xromatometriyada ekvivalentlik nöqtəsi ekvivalent nöqtədə rəngini dəyişən difenilamin indikatorundan istifadə etməklə müəyyən edilir. Difenilamin redoks göstəricilərinin tipik nümayəndəsidir. Xromatometriya ən çox ionları təyin etmək və onun ərintilərində, filizlərində və minerallarında dəmirin ümumi tərkibini təyin etmək üçün istifadə olunur. Xromatometriya reduksiya edə bilən digər metal kationlarını təyin etmək üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, geri titrləmə üsulundan istifadə edərək, bu üsuldan istifadə edərək nümunələrdə oksidləşdirici maddələrin tərkibini təyin etmək mümkündür.

5. 4. 4 Bromatometriya və bromometriya.

Redoksimetriyada oksidləşdirici maddələr kimi tez-tez kalium bromat və ya bromat və bromid qarışığı () istifadə olunur. Oksidləşmə asidik mühitdə aparılır, müəyyən edilən ionlar isə ən yüksək oksidləşmə vəziyyətinə qədər oksidləşir, bromat və bromid isə . Buraxılan brom ya məhlulun sarı rənginin görünməsi, ya da göstəricilərin rənginin dəyişməsi ilə aşkar edilir. Bromo- və bromatometriyadan istifadə etməklə arsenin, sürmə ionlarının, həmçinin oksidləşməyə qadir olan fenol, anilin və müxtəlif benzol törəmələrinin tərkibi müəyyən edilir.

5. 5. 5 Tserimetri

Duzlar oksidləşdirici vasitə kimi istifadə edilə bilər. Bu, dörd valentli serium ionlarının asanlıqla -ə qədər azaldılması ilə əlaqədardır. Nəticədə sarı duz məhlulu rəngsizləşir, çünki sarı, rəngsiz duzlar. Bu titrləmə, kalium permanganat vəziyyətində olduğu kimi, göstərici olmadan həyata keçirilə bilər. Serimetriya permanqanatometriya ilə eyni hallarda istifadə edilə bilər, yalnız bu serium duzları daha sabitdir.

Mühazirə 6 Kompleksləşdirmə üsulu (kompleksometriya)

6. 1 Metodun ümumi xarakteristikası

Kompleksometriya mürəkkəb əmələgəlmə reaksiyalarına əsaslanır. Ən ümumi mənada, altında kompleks (mürəkkəb birləşmə) kimyadan ibarət olan mürəkkəb hissəciyi başa düşürük komponentlər avtonom mövcud ola bilir. ayırd etməyə imkan verən əsas xüsusiyyətləri qeyd etmək olar kompleks birləşmələr kimyəvi birləşmələrin xüsusi sinfinə:

Fərdi komponentlərin müstəqil mövcud olma qabiliyyəti;

Kompozisiyanın mürəkkəbliyi;

Heterolitik mexanizmə görə məhlulda komponent hissələrinə qismən dissosiasiya;

Müsbət yüklü mərkəzi hissəciyin olması - kompleksləşdirici agent(adətən metal ionu) liqandlara bağlanır;

Müəyyən bir sabit məkanın olması həndəsə mürəkkəbləşdirici agent ətrafında liqandların düzülüşü. Nümunələr.

Kimya üzrə GÖSTƏRİŞLƏR(lat. göstərici göstəricisi) - sınaq mühitində (məhlulda, havada, hüceyrələrdə, toxumalarda) müəyyən kimyəvi birləşmələrin iştirakı ilə, həmçinin mühitin pH və ya oksidləşmə-qaytarma potensialı dəyişdikdə rəngini dəyişən maddələr. ; biokimyəvi, klinik və sanitar laboratoriyalarda geniş istifadə olunur.

I. titrləmə zamanı reaksiyanın sonunu (ekvivalentlik nöqtəsini) təyin etmək, pH dəyərlərini və ya redoks potensiallarını kolorimetrik təyin etmək və tədqiq olunan müxtəlif obyektlərdə müxtəlif növ maddələri aşkar etmək üçün istifadə olunur. Bütün bu məqsədlər üçün I. sulu və ya spirt məhlulları şəklində və ya I ilə hopdurulmuş filtr kağızı zolaqları olan indikator kağızları şəklində istifadə olunur.

Məqsədindən və fəaliyyət mexanizmindən asılı olaraq I. bir sıra qruplara bölünür.

Turşu-əsas göstəriciləri Onlar ətraf mühitin pH-dan asılı olaraq rəngini (iki rəngli I.) və ya intensivliyini (bir rəngli I.) dəyişən mürəkkəb üzvi birləşmələrdir. Məsələn, lakmoid iki rənglidir: qələvi mühitdə mavi, asidik mühitdə isə qırmızıdır. Birrəngli birləşmələrə misal olaraq turş mühitdə rəngsiz, qələvi mühitdə tünd qırmızı olan fenolftaleini göstərmək olar.

V.Ostvald nəzəriyyəsinə görə turşu-qələvi birləşmələr zəif üzvi birləşmələr və ya əsaslardır, onların dissosiasiya olunmamış molekulları məhlulda əmələ gətirdikləri anion və kationlardan fərqli rəngə malikdir. Məsələn, fenolftalein zəifdir; ayrılmamış molekullar rəngsizdir və anionlar məhlulları qırmızı rəngə boyanır. Zəif birləşmələr olan I. məhlullarında tənliyə uyğun olaraq dissosiasiya olunur

burada HA hidrogenin dissosiasiya olunmamış molekulları, H + hidrogen ionları, A isə hidrogenin anionlarıdır.

Belə ionların ionlaşma sabiti bərabərdir

Ka = [H + ] [A - ]/[HA] (2)

(kvadrat mötərizələr müvafiq hissəciklərin molar konsentrasiyalarını göstərir).

Zəif əsaslar olan I. tənliyə görə dissosiasiya olunur

burada BOH hidrogenin dissosiasiya olunmamış molekulları, B+ hidrogenin kationları və OH- hidroksil ionlarıdır.

Bu ionların dissosiasiya sabiti bərabərdir

Kb = / (4)

2 və 4-cü tənliklərdən belə çıxır ki, dissosiasiya sabitinin dəyəri nə qədər böyük olarsa, ionlar bir o qədər çox ionlara parçalanır və buna görə də H + ionlarının daha yüksək konsentrasiyalarında (dissosiasiya zəif olduğu hallarda) və ya OH - ionlarına (də I. zəif əsas olduğu hallarda), onun dissosiasiyası sıxılır və rəng dəyişikliyi baş verir. Fərqli I. müxtəlif Ka və Kb dəyərlərinə malikdir, buna görə də ətraf mühitin müxtəlif pH dəyərlərində rənglərini dəyişirlər. Verilmiş bir ionun rənginin dəyişdiyi pH dəyərlərinin diapazonu ionun hərəkət zonası və ya keçid intervalı adlanır.İonun keçid intervalı adətən pK ± 1 dəyərinə bərabərdir, burada pK bərabərdir - logK. I.-nin keçid nöqtəsi, I-in rənginin dəyişməsinin vizual olaraq ən aydın şəkildə qəbul edildiyi pH dəyəridir.Keçid nöqtəsi verilmiş I-in pK dəyərinə təxminən bərabərdir.

Turşu əsaslı agentlər geniş istifadə olunur titrləmə və qələvilər, həmçinin biolun, mayelərin, hüceyrələrin, toxumaların və s. pH dəyərinin kolorimetrik ölçülməsi üçün.

Turşuların və qələvilərin titrlənməsi ekvivalentlik nöqtəsinə çatdıqda, yəni ekvivalent miqdarda turşuları ( qələvilər) ehtiva edən titrlənən məhlula (qələvilər) belə bir həcmdə titrant əlavə edildiyi anda başa çatdırılmalıdır. Bunun üçün keçid nöqtəsi ekvivalent nöqtədə titrlənmiş məhlulun pH dəyərinə bərabər olan belə I.-dən istifadə etmək lazımdır (bax: Neytrallaşdırma üsulu). Cədvəldə Dərmanların və əsasların titrində ən çox istifadə edilən I. sadalanır.

Turşuluq və qələviliyin keyfiyyətcə təyini sözdə istifadə etməklə həyata keçirilir. neytral i., keçid nöqtəsi demək olar ki, pH 7.0-də yerləşir. Bunlara, məsələn, turşu mühitdə qırmızı (pH 7.0-dən az) və qələvi mühitdə mavi (pH 7.0-dən çox) olan lakmus daxildir; neytral qırmızı, asidik mühitdə qırmızıya, qələvi mühitdə isə sarıya çevrilir.

Bir mühitin pH dəyərinin təxmini ölçülməsi (0,5-1,0 pH vahidi dəqiqliyi ilə) adətən keçid intervalları yaxın olan bir neçə I.-nin qarışığı olan universal (birləşdirilmiş) I.-dən istifadə etməklə həyata keçirilir. bir-birinə və pH dəyərlərinin geniş diapazonunu əhatə edir.

0,5 ml sınaq mayesinə 1-2 damcı universal məhlul əlavə edin və görünən rəng pH-a uyğun gələn rəng şkalası ilə müqayisə edilir. müxtəlif rənglər I. Universal I ilə hopdurulmuş filtr kağızı zolaqlarından da istifadə olunur.

PH dəyərinin daha dəqiq (0,1-0,5 pH vahidi) kolorimetrik təyini üçün onlar adətən L. Michaelis tərəfindən təklif olunan və rəngini rəngsizdən dəyişən zəif birləşmələri təmsil edən dinitro- və nitrofenolların tək rəngli I seriyasından istifadə edirlər. turş mühit) sarıya (qələvi mühitdə). Eyni məqsədlə onlar sulfoftaleinlər olan W. M. Clark və H. A. Lubs tərəfindən təklif olunan bir sıra iki rəngli İ.-dən istifadə edirlər. Bu göstəricilərin turşu və qələvi formaları rəng baxımından kəskin şəkildə fərqlənir, bu onların Michaelis göstəricilərindən üstünlüyüdür.

Redoks və ya redoks göstəriciləri, rəngi oksidləşmiş və reduksiya edilmiş vəziyyətdə fərqli olan üzvi boyalardır. Belə I. oksidimetrik titrləşdirmədə (bax: Oksidimetriya), həmçinin sitokimya və sitologiya laboratoriyalarında mayelərin (bax Redoks potensialı), ayrı-ayrı hüceyrələrin və toxumaların redoks potensialının qiymətlərinin kolorimetrik təyini üçün istifadə olunur. Əksər redoks göstəriciləri reduksiya zamanı rəngsiz birləşmələrə çevrilir və oksidləşmə zamanı rənglənir. Yodun oksidləşmiş və azaldılmış formaları dinamik tarazlıq vəziyyətində məhlullardadır:

oksidləşmiş forma + ne<->azaldılmış forma, burada n elektronların sayıdır.

Verilmiş i.-nin iki formasının tarazlıq konsentrasiyaları və deməli, i.-nin yerləşdiyi məhlulun rəngi arasındakı əlaqə məhlulun redoks potensialının qiymətindən asılıdır. Əgər məhlulun potensialının qiyməti verilmiş redoks indikatorunun normal redoks potensialından (E0) böyükdürsə, bu məhluldakı yodun çox hissəsi oksidləşmiş formaya (adətən rəngli) keçir, lakin əgər məhlulun redoks potensialı tədqiq olunan mühit E0-dən azdır, onda I. reduksiya edilmiş formaya (adətən rəngsiz) çevrilir. Mühitin oksidləşmə-reduksiya potensialının qiymətləri və göstəricinin E0 dəyəri bərabər olduqda, oksigenin oksidləşmiş və azaldılmış formalarının konsentrasiyası bir-birinə bərabər olur. I. ilə bir sıra olan müxtəlif mənalar E0, müəyyən bir mühitdə onların rənginə görə müəyyən bir mühitin redoks potensialının dəyərini mühakimə etmək olar. Redoks göstəriciləri Michaelis tərəfindən təklif edilmişdir ümumi ad Qamma- və qamma-dipiridillərin törəmələri olan "viologens" aşağı toksikliyə malikdir və bioloji sistemlərdə redoks potensialını ölçmək üçün geniş istifadə olunur; bu birləşmələrin reduksiya edilmiş forması rənglidir.

Viologenlərin normal redoks potensialı məhlulun pH dəyərindən asılı deyil. Məhz buna görə onlar digər redoks göstəricilərindən fərqlənirlər.

Kompleksometrik göstəricilər (metal göstəricilər) suda çox həll olan və metal ionları ilə rəngli kompleks birləşmələr əmələ gətirə bilən üzvi boyalardır. Bu I. kompleksometrik titrləmə zamanı ekvivalentlik nöqtəsini təyin etmək üçün istifadə olunur (bax: Kompleksometriya).

Adsorbsiya göstəriciləri- bunlar sedimentasiya üsulu ilə titrləmə zamanı əmələ gələn çöküntülərin səthində adsorbsiya olunan və ekvivalentlik nöqtəsinə çatdıqda rəngini dəyişən üzvi boyalardır. Məsələn, tropeolin 00, xloridləri gümüş nitrat məhlulu ilə titr edən zaman ekvivalent nöqtədə rəngini sarıdan çəhrayıya dəyişir.

Kimilüminesans (flüoresan) göstəricilər- luminessiya qabiliyyətinə malik üzvi birləşmələr (məsələn, lümenol, lüceginin, silaksen və s.) təbii işıq və ya ultrabənövşəyi işığa məruz qaldıqda. Lüminesansın intensivliyi və rəngi həm mühitin pH dəyərindən, həm də onun redoks potensialının qiymətindən asılıdır; Bu I.-lərdən adi I.-nin rənginin dəyişməsi hiss olunmayanda güclü rəngli və ya bulanıq mayelərin titrlənməsi (neytrallaşdırma və oksidimetriya zamanı) üçün istifadə olunur.

I. bir çox biokimyəvi istifadə olunur. klinik biokimyada istifadə olunan üsullar. laboratoriyalar. Onlardan ən çox istifadə olunanlar bromotimol mavisidir (qan zərdabında fruktoza bifosfat aldolazanın aktivliyini, A. A. Pokrovskiyə görə qan zərdabında asetilkolinesteraza və xolinesterazanın aktivliyini, həmçinin qanda karboksilesterazanın aktivliyini təyin etmək üçün) A. A. Pokrovski və L. G. Ponomareva), bromofenol mavisi (amido qara və turşu mavi-qara ilə birlikdə elektroferoqramların rənglənməsi üçün müxtəlif zülalların elektroforetik ayrılması üçün), universal I., fenol qırmızı (qan zərdabında aspartat və alanin aminotransferazaların aktivliyini təyin etmək üçün), qan serumunda xolinesteraza aktivliyi və s.), fenolftalein, nitroblue tetrazolium, müxtəlif dehidrogenazların fəaliyyətinin keyfiyyət və kəmiyyət qiymətləndirilməsi üçün istifadə olunur (bax: Dehidrogenazlar) və s.

Göstərici adı

Göstərici keçid intervalı, pH vahidlərində

Göstəricinin turşu forması

Göstəricinin qələvi forması

Tropeolin 00 (natrium difenilaminoazo-n-benzensulfonat)

Dimetil sarısı (dimetilaminoazobenzol)

Narıncı-qırmızı

Metil Portağal (natrium dimetilaminoazobenzensulfonat)

Metil qırmızı (dimetilaminoazobenzol karbon turşusu)

Fenol qırmızı (fenolsulfoftalein)

Fenolftalein

Rəngsiz

Qırmızı

Timolftalein

Rəngsiz

Biblioqrafiya: Vinogradova E. N. Hidrogen ionlarının konsentrasiyasını təyin etmək üsulları, M., 1956, bibliogr.; Göstəricilər, red. E. Bishop və I. N. Marov, trans. İngilis dilindən, cild 1-2, M., 1976, biblioqr.