pH mund të vlerësohet përafërsisht duke përdorur tregues, të matur me saktësi me një matës pH ose të përcaktohet në mënyrë analitike duke kryer titrimin acid-bazë.
1. Për një vlerësim të përafërt të përqendrimit të joneve të hidrogjenit, tregues acido-bazikë- substanca organike ngjyruese, ngjyra e të cilave varet nga pH e mjedisit. Treguesit më të njohur përfshijnë lakmusin, fenolftaleinën, portokallin metil (portokalli metil) dhe të tjerë. Treguesit mund të ekzistojnë në dy forma me ngjyra të ndryshme - ose acidike ose bazë. Ndryshimi i ngjyrës së secilit tregues ndodh në intervalin e tij të aciditetit, zakonisht 1-2 njësi (Tabela 3.1). Avantazhi i tyre është kostoja e ulët, shpejtësia dhe qartësia e kërkimit.
Kjo metodë nuk është mjaftueshëm e saktë, kërkon futjen e korrigjimeve të kripës dhe temperaturës, jep një gabim domethënës me mineralizim shumë të ulët të ujit në studim (më pak se 30 mg/l) dhe gjatë përcaktimit të pH-së së ngjyrosur dhe ujërat e trazuar. Metoda nuk mund të përdoret për media që përmbajnë agjentë të fortë oksidues ose reduktues. Zakonisht përdoret në kushte fushore dhe për përcaktime të përafërta.
Ndryshimi i ngjyrës së treguesve acido-bazë
në varësi të pH-së së tretësirës
2. Për të zgjeruar gamën e punës të matjeve të pH, përdorni të ashtuquajturat tregues universal, e cila është një përzierje e disa treguesve. Treguesi universal ndryshon ngjyrën në mënyrë sekuenciale nga e kuqe në të verdhë, jeshile, blu në vjollcë kur lëviz nga një rajon acid në një rajon alkalik. Treguesi ndryshon ngjyrën në intervalin e pH 1.0-10.0 (Tabela 3.2).
Ndryshimi i ngjyrës së treguesit universal
në varësi të pH-së së tretësirës
3.Përdorimi pajisje speciale - pH metër- ju lejon të matni pH në një gamë më të gjerë dhe më saktë (deri në 0,01 njësi pH) sesa të përdorni tregues. Metoda jonometrike për përcaktimin e pH bazohet në matjen e EMF të një qarku galvanik me një jonometër milivoltmetër, duke përfshirë një elektrodë të veçantë xhami, potenciali i së cilës varet nga përqendrimi i joneve H + në tretësirën përreth. Metoda është e përshtatshme dhe saktësi të lartë, veçanërisht pas kalibrimit të elektrodës treguese në një gamë të pH të zgjedhur, lejon matjen e pH të tretësirave opake dhe me ngjyrë dhe për këtë arsye përdoret gjerësisht.
Elektroda e qelqit është një tub qelqi me një top të fryrë në fund me një mur shumë të hollë, në të cilin derdhet një pezullim AgCl. tretësirë HCl dhe tela argjendi të zhytur. Kështu, brenda tubit me topin ka një elektrodë klorur argjendi. Për të matur pH, një elektrodë qelqi është zhytur në tretësirën që testohet (duke mos futur në të asnjë lëndë të huaj). Një elektrodë referencë zhytet në të njëjtën zgjidhje drejtpërdrejt ose përmes një ndërprerës elektrolitik. Në sistemin që rezulton, transferimi i elektroneve nga elektroda e klorurit të argjendit në elektrodën e referencës, e cila ndodh nën ndikimin e një ndryshimi të mundshëm të matur drejtpërdrejt, shoqërohet në mënyrë të pashmangshme nga transferimi i një numri ekuivalent protonesh nga pjesa e brendshme e elektrodës së qelqit. tek solucioni testues. Nëse marrim parasysh konstante përqendrimin e joneve H + brenda elektrodës së qelqit, atëherë emf i matur është funksion vetëm i aktivitetit të joneve të hidrogjenit, d.m.th. pH e tretësirës së provës.
4. Metoda vëllimore analitike- Titrimi acido-bazik - jep edhe rezultate të sakta për përcaktimin e aciditetit të tretësirave. Një tretësirë me përqendrim të njohur (titrant) i shtohet pikë-pika tretësirës së provës. Kur përzihen, rrjedh reaksion kimik. Pika e ekuivalencës - momenti kur ka saktësisht mjaftueshëm titran për të përfunduar plotësisht reagimin - regjistrohet duke përdorur një tregues. Më pas, duke ditur përqendrimin dhe vëllimin e tretësirës titranuese të shtuar, llogaritet aciditeti i tretësirës.
Substancat që ndryshojnë ngjyrën kur ndryshon reagimi i mjedisit - tregues - më shpesh komplekse komponimet organike– acide të dobëta ose baza të dobëta. Skematikisht, përbërja e treguesve mund të shprehet me formulat HInd ose IndOH, ku Ind është një anion organik kompleks ose kation tregues.
Në praktikë, treguesit janë përdorur për një kohë të gjatë, por përpjekja e parë për të shpjeguar veprimin e tyre u bë në 1894 nga Ostwald, i cili krijoi të ashtuquajturën teori jonike. Sipas kësaj teorie, molekulat treguese të padisocuar dhe jonet e tij Ind kanë ngjyra të ndryshme në tretësirë, dhe ngjyra e tretësirës ndryshon në varësi të pozicionit të ekuilibrit të disociimit të treguesit. Për shembull, fenolftaleina (një tregues acidi) ka molekula të pangjyrë dhe anione të kuqërremta; portokalli metil (treguesi kryesor) - molekulat e verdha dhe kationet e kuqe.
fenolftaleinë metil portokalli
HIndH + + Ind – IndOH 
Ind + + OH -
pa ngjyrë Malinov e verdhe e kuqe
Një ndryshim në përputhje me parimin e Le Chatelier çon në një zhvendosje të ekuilibrit djathtas ose majtas.
Sipas teorisë së kromoforit (Hanch), e cila u shfaq më vonë, ndryshimi i ngjyrës së treguesve shoqërohet me një rirregullim të kthyeshëm të atomeve në molekulën e një përbërjeje organike. Ky rirregullim i kthyeshëm në kimi organike i quajtur tautomerizëm. Nëse, si rezultat i një ndryshimi tautomerik në strukturë, grupe të veçanta të quajtura kromofore shfaqen në molekulën e një përbërjeje organike, atëherë substanca organike merr ngjyrë. Kromoforet janë grupe atomesh që përmbajnë një ose më shumë lidhje të shumta që shkaktojnë thithjen selektive të dridhjeve elektromagnetike në rajonin UV. Grupet e atomeve dhe lidhjeve, si −N=N−, =C=S, −N=O, strukturat kinoidale etj., mund të veprojnë si grupe kromofore.
Kur një transformim tautomerik çon në një ndryshim në strukturën e kromoforit, ngjyra ndryshon; nëse, pas rirregullimit, molekula nuk përmban më një kromofore, ngjyra do të zhduket.
Idetë moderne bazohen në teorinë jonike-kromoforike, sipas së cilës një ndryshim në ngjyrën e treguesve shkaktohet nga një kalim nga një formë jonike në një molekulare dhe anasjelltas, i shoqëruar nga një ndryshim në strukturën e treguesve. Kështu, i njëjti tregues mund të ekzistojë në dy forma me struktura të ndryshme molekulare, dhe këto forma mund të shndërrohen në njëra-tjetrën, dhe midis tyre vendoset ekuilibri në tretësirë.
Si shembull, ne mund të konsiderojmë ndryshimet strukturore në molekulat e treguesve tipikë acid-bazë - fenolftaleinë dhe metil portokalli nën ndikimin e zgjidhjeve të alkaleve dhe acideve (në vlera të ndryshme pH).
Reagimi, si rezultat i të cilit, për shkak të një rirregullimi tautomerik të strukturës së molekulës së fenolftaleinës, në të shfaqet një grup kromofor, duke shkaktuar shfaqjen e ngjyrës, vazhdon sipas ekuacionit të mëposhtëm:
i pangjyrë i pangjyrë i pangjyrë
i kuq
Treguesit si elektrolite të dobëta, kanë konstante të vogla disociimi. Për shembull, K d i fenolftaleinës është 2∙10 -10 dhe në mjediset neutrale gjendet kryesisht në formën e molekulave të saj për shkak të përqendrimit shumë të ulët të joneve, prandaj mbetet pa ngjyrë. Kur shtohet alkali, jonet H + të fenolftaleinës lidhen, "tërhiqen" me jonet OH të alkalit, duke formuar molekulat e ujit dhe pozicioni i ekuilibrit të disociimit të treguesit zhvendoset në të djathtë - drejt rritjes së përqendrimit të Ind – jonet. Në një mjedis alkalik, formohet një kripë dinatriumi, e cila ka një strukturë kinoidale, e cila shkakton ngjyrën e treguesit. Zhvendosja e ekuilibrit midis formave tautomere ndodh gradualisht. Prandaj, ngjyra e treguesit nuk ndryshon menjëherë, por kalon përmes një ngjyre të përzier në ngjyrën e anioneve. Kur një acid i shtohet të njëjtës tretësirë njëkohësisht me neutralizimin e alkalit - në një përqendrim të mjaftueshëm të joneve H + - pozicioni i ekuilibrit të disociimit të treguesit zhvendoset në të majtë, drejt molarizimit dhe tretësira zbardhet përsëri.
Ngjyra e metil portokallit ndryshon në mënyrë të ngjashme: molekulat neutrale të metil portokallit i japin tretësirës një ngjyrë të verdhë, e cila, si rezultat i protonimit, kthehet në të kuqe, që korrespondon me strukturën kinoidale. Ky tranzicion vërehet në intervalin e pH 4.4-3.1:
e verdhë E kuqe
Kështu, ngjyra e treguesve varet nga mjedisi pH. Intensiteti i ngjyrës së treguesve të tillë është mjaft i lartë dhe qartë i dukshëm edhe me futjen e një sasie të vogël të një treguesi që nuk mund të ndikojë ndjeshëm në pH të tretësirës.
Tretësira që përmban treguesin ndryshon vazhdimisht ngjyrën e saj ndërsa pH ndryshon. Syri i njeriut, megjithatë, nuk është shumë i ndjeshëm ndaj ndryshimeve të tilla. Gama mbi të cilën vërehet një ndryshim në ngjyrën e treguesit përcaktohet nga kufijtë fiziologjikë të perceptimit të ngjyrave nga syri i njeriut. Me shikim normal, syri është në gjendje të dallojë praninë e një ngjyre në përzierjen e tij me një ngjyrë tjetër vetëm nëse ka të paktën një densitet të caktuar të pragut të ngjyrës së parë: një ndryshim në ngjyrën e treguesit perceptohet vetëm në zonë. ku ka një tepricë 5-10-fish të njërës formë në raport me tjetrën. Duke marrë si shembull HInd dhe duke karakterizuar gjendjen e ekuilibrit
Hind 
H + + Ind -
konstante përkatëse
,
mund të shkruajmë se treguesi shfaq ngjyrën e tij thjesht acidike, që zakonisht zbulohet nga vëzhguesi, kur
,
dhe ngjyrosje thjesht alkaline në
Brenda intervalit të përcaktuar nga këto vlera, shfaqet një ngjyrë e përzier e treguesit.
Kështu, syri i vëzhguesit dallon një ndryshim në ngjyrë vetëm kur reagimi i mediumit ndryshon në intervalin prej rreth 2 njësive pH. Për shembull, për fenolftaleinën ky interval pH është nga 8.2 në 10.5: në pH = 8.2 syri vëren fillimin e shfaqjes së një ngjyre rozë, e cila gjithnjë e më shumë intensifikohet në pH = 10.5 dhe në pH = 10.5 një intensifikimi i ngjyrës së kuqe. nuk vërehet më. Ky varg i vlerave të pH, në të cilin syri dallon një ndryshim në ngjyrën e treguesit, quhet intervali i tranzicionit të ngjyrës së treguesit. Për portokallin metil, KD = 1,65·10 -4 dhe pK = 3,8. Kjo do të thotë se në pH = 3.8, format neutrale dhe të disociuara janë në ekuilibër në përqendrime afërsisht të barabarta.
Gama e treguar e pH prej afërsisht 2 njësive për tregues të ndryshëm nuk bie në të njëjtin rajon të shkallës së pH, pasi pozicioni i tij varet nga vlera specifike e konstantës së disociimit të secilit tregues: sa më i fortë të jetë acidi HInd, aq më acid është tranzicioni. intervali i treguesit është në rajon. Në tabelë 18 tregon intervalet e tranzicionit dhe ngjyrat e treguesve më të zakonshëm acid-bazë.
Për më shumë përcaktim i saktë Vlerat e pH të tretësirave përdorin një përzierje komplekse të disa treguesve të aplikuar në letër filtri (i ashtuquajturi "Treguesi Universal Colthoff"). Një rrip letre tregues zhytet në tretësirën e provës, vendoset në një substrat të bardhë, të papërshkueshëm nga uji dhe ngjyra e shiritit krahasohet shpejt me një shkallë referimi të pH.
Tabela 18.
Intervalet e tranzicionit dhe ngjyrosja në media të ndryshme
Treguesit më të zakonshëm acido-bazikë
|
Emri |
Ngjyra e treguesit në mjedise të ndryshme |
||
|
Fenolftalinë |
pa ngjyrë |
i kuq 8.0 < pH < 9.8 |
i kuq |
|
vjollce 5 < рН < 8 | |||
|
Metil portokalli |
portokalli | ||
|
3.1< рН < 4.4 | |||
|
Metil vjollce |
vjollce | ||
|
Bromokresol | |||
|
Bromothymol | |||
|
Timoli |
2,5 < pH < 7,9 | ||
Ndryshimi i ngjyrës së treguesve në varësi të pH
Treguesit acido-bazikë janë komponime ngjyra e të cilave ndryshon në varësi të aciditetit të mediumit.
Për shembull, lakmusi është i kuq në një mjedis acid, dhe blu në një mjedis alkalik. Kjo veti mund të përdoret për të vlerësuar shpejt pH-në e tretësirave.
Treguesit acido-bazikë përdoren gjerësisht në kimi. Dihet, për shembull, se shumë reaksione zhvillohen ndryshe në mjedise acidike dhe alkaline. Duke rregulluar pH, ju mund të ndryshoni drejtimin e reagimit. Treguesit mund të përdoren jo vetëm për vlerësimin cilësor, por edhe sasior të përmbajtjes së acidit në një tretësirë (metoda e titrimit acid-bazë).
Përdorimi i treguesve nuk kufizohet në kiminë "e pastër". Aciditeti i mjedisit duhet të kontrollohet në shumë proceset e prodhimit, gjatë vlerësimit të cilësisë së produkteve ushqimore, në mjekësi etj.
NË Tabela 1 tregohen treguesit më "të njohur" dhe vërehet ngjyra e tyre në media neutrale, acidike dhe alkaline.
Tabela 1
Metil portokalli
Fenolftalinë
Në fakt, çdo tregues karakterizohet nga intervali i tij i pH në të cilin ndodh ndryshimi i ngjyrës (intervali i tranzicionit). Ndryshimi i ngjyrës ndodh për shkak të shndërrimit të një forme të treguesit (molekular) në një tjetër (jonike). Me zvogëlimin e aciditetit të mjedisit (me rritjen e pH), përqendrimi i formës jonike rritet dhe forma molekulare zvogëlohet. Tabela 2 liston disa tregues acid-bazë dhe intervalet e tyre përkatëse të tranzicionit.
tabela 2Leksioni 4 Treguesit acido-bazikë. Titrimi në mjedise jo ujore. Teoria e bazës acidike.
Në 1894, Ostwald krijoi të ashtuquajturin teoria e treguesit të joneve. Sipas kësaj teorie, treguesit acido-bazikë janë substanca organike komplekse (acidet ose bazat organike të dobëta: HInd ose IndOH) që mund të ndryshojnë ngjyrën e tyre në varësi të pH-së së tretësirës. Rreth 200 tregues acido-bazikë që lidhen me klasa të ndryshme komponimet organike. Përveç treguesve individualë, për titrim përdoren edhe tregues të përzier, të cilët janë përzierje 2, 3 ose më shumë treguesish, të cilët japin kalime më të qarta të ngjyrave kur ndryshon pH e tretësirës.
Në tretësirat, treguesit mund të ekzistojnë në forma molekulare dhe jonike. Këto forma janë me ngjyra ngjyra të ndryshme dhe janë në ekuilibër, i cili varet nga pH e mjedisit.
Për shembull, treguesi acidik metil portokalli është i kuq në formë molekulare, por i verdhë në një mjedis neutral dhe alkalik. Një ndryshim në aciditetin e tretësirës çon në një zhvendosje të ekuilibrit të disociimit ose djathtas ose majtas, i cili shoqërohet me një ndryshim në ngjyrën e tretësirës.
Propozuar më vonë teoria e kromoforit lidh ndryshimin e ngjyrës së treguesve me një ndryshim në strukturën e treguesve si rezultat i rirregullimit intramolekular. Kjo teori mori emrin e saj sepse ngjyra e përbërjeve organike i atribuohet pranisë së grupeve të veçanta të quajtura kromofore. Kromoforet përfshijnë grupet e mëposhtme: , grup azo –N=N-, duke u shndërruar në grupin =N-NH-, =C=0 grup. Ngjyra e përbërjes së shkaktuar nga kromoforet përmirësohet nga prania e grupeve të quajtura auksokrome në molekulën e përbërjes. Auksokromet më të rëndësishme janë grupet –OH dhe –NH 2, si dhe derivatet e tyre, për shembull –N(CH 3) 2, -N(C 2 H 5) 2, etj. Auksokromet në vetvete nuk janë të afta t'i japin ngjyrë një përbërjeje, por kur janë të pranishme me kromofore, ato rrisin efektin e kësaj të fundit. Nëse si rezultat i një rirregullimi intramolekular, në tregues shfaqen ose zhduken grupe kromoforike ose auksokromike që ndikojnë në ngjyrë, atëherë ngjyra ndryshon.Teoria jonike dhe kromofore nuk e përjashtojnë, por plotësojnë njëra-tjetrën. Jonizimi i molekulave tregues zakonisht çon në rirregullim intramolekular dhe ndryshim të ngjyrës. Kur pH e tretësirës ndryshon, të gjithë treguesit acido-bazë ndryshojnë ngjyrën e tyre jo papritur, por pa probleme, d.m.th. në një interval të caktuar pH. Ky interval quhet interval i tranzicionit të treguesve. Çdo tregues ka intervalin e vet të tranzicionit, i cili varet nga karakteristikat e strukturës së treguesit. Intervali i kalimit të ngjyrave të treguesit karakterizohet nga indeksi i titrimit pT. Indeksi i titrimit është vlera e pH në të cilën vërehet ndryshimi më dramatik në ngjyrën e treguesit.
Gama e vlerave të pH në të cilën ndryshon ngjyra e treguesit tregohet nga:
ku Kind është konstanta e disociimit të treguesit
Vlera K, ngjyra dhe janë dhënë në librat e referencës kimike.
Tabela 1 - Ngjyrat e treguesve
Treguesit përdoren ose në formën e zgjidhjeve ose në formën e letrave tregues.
4. 2 Teoria e acideve dhe bazave
Përmbajtja e koncepteve "acidet" dhe "baza" ka ndryshuar ndjeshëm në procesin e zhvillimit të shkencës kimike, duke mbetur një nga çështjet kryesore të kimisë. Një nga teoritë e para të acideve dhe bazave është Teoria e Arrheniusit. Sipas përkufizimit Arrhenius-Ostwald, acidet janë substanca që shpërndahen në ujë për të formuar jonin e hidrogjenit H +, dhe bazat janë substanca që prodhojnë anionin hidroksil OH -. Me grumbullimin e të dhënave dhe zhvillimin e teorisë së tretësirave, rezultoi se shumë substanca që nuk përmbajnë H + ose OH - kanë vetitë e acideve ose bazave. Është vërtetuar se H+ nuk ekziston fare në formë të lirë. Në tretësirat ujore këto jone janë të hidratuar, dhe në tretësirat jo ujore ato treten. Për shembull:
Hulumtimet kanë treguar se disa kripëra sillen si acide ose baza në tretës jo-ujorë. Për shembull, KNH 2 në tretësirën e amoniakut sillet si KOH në ujë, d.m.th. është një bazë e fortë. Ngjyron fenolftaleinën, është përçues elektrik dhe neutralizon acidet. Një kripë tjetër NH 4 Cl sillet në amoniak të thatë si HCl, d.m.th. është një acid i fortë. Rrjedhimisht, vetitë bazë dhe acide janë të natyrshme jo vetëm për komponimet që kanë jone hidrogjeni dhe grupe hidroksil. Prandaj, teoria tjetër e acideve dhe bazave ishte teoria solvosistemi.
Sipas kësaj teorie, acidet dhe bazat janë komponime kimike që formojnë katione dhe anione identike me kationet dhe anionet e një tretësi të caktuar.
Për shembull, amoniaku i lëngshëm shkëputet:
do të thotë NH 4 Cl është një acid (i njëjti kation)
Baza (i njëjti anion).
Disavantazhi i kësaj teorie është se në disa tretës ata nuk shpërndahen as në katione dhe as në anione, por në to ekzistojnë acide dhe baza.
Teoria protolitike e Bronsted-Lowry.
Sipas kësaj teorie, acidet janë komponime kimike që mund t'i dhurojnë protone substancave të tjera, dhe bazat janë substanca që mund të bashkojnë protonet.
Acidet mund të jenë molekula, katione dhe anione. Për shembull, uji:
Kështu, çdo acid ka një bazë të konjuguar (), dhe çdo bazë ka një acid të konjuguar.
Forca e acideve dhe bazave varet nga natyra e tretësit. Kështu, për shembull, në një tretësirë të amoniakut të lëngshëm të gjitha acidet shpërndahen plotësisht sepse amoniaku i lëngshëm shfaq vetitë e një baze. Në ujë, një bazë më e dobët, jo të gjitha acidet shpërndahen, por vetëm ato inorganike të forta.
Disavantazhet e teorisë Brønsted-Lowry përfshijnë faktin se kjo teori përjashton mundësinë që substancat që nuk përmbajnë hidrogjen të jenë acide. Prandaj, krahas kësaj teorie u shfaq edhe një teori tjetër – Teoria e elektroneve të Lewis.
Sipas kësaj teorie, një bazë është një substancë që ka një çift të lirë të pandarë elektronesh. Për shembull, amoniaku është një bazë sepse molekula e saj ka një palë të vetme elektronesh.
Një acid është një substancë, molekulës së së cilës i mungojnë një palë elektrone për të formuar një grup elektronik të qëndrueshëm. Për shembull: BCl 3
Sipas teorisë së Lewis-it, një substancë nuk duhet të ketë H+ që të ketë veti acidike. Pra, NH 3 dhe BCl 3 ndërveprojnë për të formuar një kripë:
ose NH 3 +HClàNH 4 Cl
Teoria elektronike ka zgjeruar ndjeshëm konceptin e acideve dhe bazave. Disavantazhi i kësaj teorie është se nuk shpjegon faktin që e njëjta substancë mund të jetë edhe acid edhe bazë, në varësi të natyrës së tretësit. Aktualisht, bazuar në hulumtimet e një numri shkencëtarësh, është vërtetuar se e njëjta substancë, në varësi të tretësit në të cilin është tretur, mund të klasifikohet si acid ose bazë.
Teoria moderne e acideve dhe bazave.
Kjo teori përcakton acidet dhe bazat si më poshtë:
“Acidi është një substancë që është dhurues i protonit ose pranues i çiftit elektronik ose prodhon të njëjtin kation lioniumi si tretësi në të cilin është tretur. Një bazë është një substancë që është një pranues proton, ose dhurues i çiftit elektronik, ose jep të njëjtin anion liat si tretësi në të cilin është tretur.
Për shembull, kripa CH 3 COONa shpërndahet në acid acetik sipas ekuacionit:
CH 3 COONa àCH 3 COO - +Na + (vetitë themelore)
Prandaj, CH 3 COONa mund të titrohet në mënyrë sasiore me çdo acid të fortë, për shembull, perklorik:
HClO 4 +CH 3 COONaàNaClO 4 +CH 3 COOH.
4. 3 Titrimi në mjedise jo ujore.
Teoria kimike e tretësirave nga D.I. Mendeleev e konsideron tretësin jo vetëm si një mjedis në të cilin ndodh reaksioni, por edhe si një pjesëmarrës i drejtpërdrejtë në procesin kimik. Sipas teorisë së mediave jo ujore, të zhvilluar nga shkencëtarët tanë Izmailov dhe Kreshkov, e njëjta substancë mund të sillet ndryshe në varësi të tretësit, d.m.th. Forca e acideve dhe bazave varet nga natyra e tretësit.
Kur klasifikohen sipas vetive dhuruese-pranuese, ato zakonisht dallohen protik dhe aprotik tretës. Hangouts mund të dhurojë ose të pranojë një proton dhe kështu të marrë pjesë në procesin e ndërveprimit acid-bazë. Tretës aprotik nuk shfaqin veti acido-bazike dhe nuk hyjnë në ekuilibër protolitik me substancën e tretur. Tretësit protikë zakonisht ndahen në:
1. Tretës amfoterikë Janë tretës që luajnë rolin e bazës në raport me acidet dhe rolin e acideve në raport me bazat. Këta tretës ndryshojnë në aftësinë e tyre për të dhuruar dhe për të fituar protone. Këto përfshijnë: H 2 O, CH 3 OH, C 2 H 3 OH dhe të tjera.
2. Tretës acid. Këto janë substanca acidike, molekulat e të cilave mund të dhurojnë vetëm protone. HF, H 2 SO 4, CH 3 COOH dhe të tjerët.
3. Tretësit bazë. Këto janë substanca që kanë një afinitet të theksuar për protonet (NH 3, N 2 H 4).
Në bazë të efektit të tyre në vetitë acido-bazike të lëndës së tretur, tretësit zakonisht ndahen në nivelim Dhe duke diferencuar.
Nivelimi- këta janë tretës në të cilët acidet dhe bazat e natyrës së veçantë nuk e ndryshojnë raportin në forcën e tyre (ujë, acid acetik dhe etj.)
Duke diferencuar e – tretës në të cilët acidet dhe bazat ndryshojnë dukshëm raportin në forcën e tyre (DMF, aceton, etj.).
Tretësit nivelues përfshijnë ose acide shumë të forta ose baza shumë të forta, për shembull CH 3 COOH - hydrazine. Meqenëse këto janë acide ose baza të forta, të gjitha acidet në mjedisin e tyre bëhen të barabartë në forcë, dhe e njëjta gjë vlen edhe për bazat.
Tretësirat diferencuese përfshijnë tretësirat në të cilat shfaqen ndryshime të rëndësishme në forcën e acideve dhe bazave. Për shembull, DMF, DMSO, piridinë, aceton. Në mjedisin e këtyre tretësve, është e mundur të titroni veçmas jo vetëm përzierjet 2-, 3-, por edhe 5- dhe 6-komponentësh.
Duke përdorur ndikimin e tretësve jo ujorë në vetitë e elektroliteve të tretur, është e mundur të kryhet titrimi acid-bazë në mjedise jo ujore të substancave që nuk mund të titrohen në ujë. Për shembull, shumë kripëra në ujë shfaqin vetitë e acideve ose bazave shumë të dobëta dhe nuk mund të titrohen drejtpërdrejt me baza ose acide. Në mjediset jo ujore, aciditeti ose baziciteti i tyre rritet aq shumë, saqë ato mund të titrohen në mënyrë sasiore me një acid ose bazë.
Titrimi në mjedise jo ujore përdoret gjerësisht në kiminë analitike. Kjo është për shkak të arsyeve të mëposhtme.
- Në mjediset jo ujore, është e mundur të titrohen ato substanca që nuk treten në ujë.
- Në mjediset jo ujore, është e mundur të titrohen ato substanca që nuk japin pika përfundimtare të mprehta të titrimit në ujë.
- Në mjediset jo ujore, është e mundur të kryhen jo vetëm titrim c/o, por edhe o/w, kompleksometrik dhe titrim të reshjeve.
Leksioni 5 Metodat redoks (redoksimetria).
- 1 Thelbi i metodës redoksimetrike të analizës
Kjo metodë bazohet në përdorimin e reaksioneve redoks. Tretësirat e agjentëve oksidues ose reduktues përdoren si titues. Si rregull, substancat që mund të oksidohen titrohen si agjentë oksidues dhe substancat që mund të reduktohen titrohen si agjentë reduktues. Duke përdorur këtë metodë, është e mundur të përcaktohen substanca inorganike dhe organike të afta për oksidim ose reduktim.
Ekzistojnë disa metoda të titrimit: të drejtpërdrejta dhe të kundërta.
Gjatë procesit të titrimit, nuk është pH e tretësirës që ndryshon, por potenciali i tij redoks. Nëse reaksioni ndërmjet një agjenti oksidues dhe një agjenti reduktues përfaqësohet si:
atëherë konstanta e ekuilibrit mund të përfaqësohet si më poshtë:
Duke përdorur ekuacionin Nernst, ne mund të shprehim përqendrimet e agjentit oksidues dhe agjentit reduktues në terma të potencialeve. Pas transformimeve marrim një shprehje për konstantën e ekuilibrit:
Kështu, sa më i madh të jetë ndryshimi midis potencialeve standarde të agjentit oksidues dhe agjentit reduktues, aq më e madhe është konstanta e ekuilibrit. Rrjedhimisht, ka më shumë gjasa që reaksioni të vazhdojë deri në përfundim, prandaj, agjentët oksidues të fortë dhe agjentët reduktues të fortë që kanë vlera të larta potencialet standarde. Agjentët oksidues të kripës përfshijnë: Agjentët e fortë reduktues përfshijnë solucione të joneve metalike.
5. 2 Lakoret e titrimit në redoksimetri
Gjatë procesit të titrimit, E-ja e tretësirës ndryshon, kështu që kjo varësi mund të shprehet grafikisht. Për shembull, merrni parasysh se si ndryshon potenciali i një tretësire kur këto jone titrohen me një titran. Le të shkruajmë reagimin:
Sipas ekuacionit Nernst, deri në pikën e ekuivalencës, potenciali i zgjidhjes llogaritet duke përdorur formulën:
pas pikës së ekuivalencës:
Figura 1 tregon lakoren e titrimit të lakores së titrimit të një tretësire FeSO 4 me një tretësirë KMn0 4.
Lakoret e titrimit redoks duken, në përgjithësi, si kurbat e titrimit për acidet dhe bazat. Pranë pikës së ekuivalencës ata kanë një kërcim të mprehtë në potencial. Prandaj, për të rregulluar pikën e ekuivalencës, mund të përdorni tregues që ndryshojnë ngjyrën e tyre në varësi të potencialit të sistemit. Ndryshe nga kurba e titrimit acid-bazë, kërcimi është i pavarur nga hollimi dhe mund të rritet nëse një nga jonet që rezultojnë kompleksohet.
Figura 1-Lakorja e titrimit 100.0 cm 3 0.lMFeSO 4 0.1 N. Zgjidhja KMP0 4.
5. 3 Treguesit e përdorur në redoksimetri
Në titrat redoks, pika e ekuivalencës mund të përcaktohet në tre mënyra:
1. Kur titroni, shpesh mund të bëni fare pa tregues. Titrimi pa tregues është i mundur nëse titranti ose tretësira që përcaktohet është me ngjyrë të ndezur, si, për shembull, në rastin e titrimit të permanganatit të kaliumit. Siç e dini, zgjidhja është një ngjyrë e ndritshme mjedër-vjollcë. Si rezultat i reduktimit, formohen jone pa ngjyrë. Pa tregues, mund të titroni edhe me tretësirë jodi, pasi është me ngjyrë të errët dhe pa ngjyrë.
2. Përdorimi i treguesve.
Treguesit në redoksimetri mund të ndahen në dy grupe:
1) Treguesit që hyjnë në një reaksion specifik me një tepricë të një agjenti oksidues ose reduktues. Për shembull, jonet japin një kompleks rozë të ndezur me, prandaj, nëse të paktën një pikë shfaqet në tretësirë, e gjithë zgjidhja bëhet rozë.
2) Treguesit nga ndryshimi i ngjyrës së të cilëve nuk varet vetitë specifike agjent oksidues ose agjent reduktues, dhe shoqërohet me arritjen e një potenciali të caktuar nga tretësira e titruar. Tregues të tillë quhen tregues redoks. Format e oksiduara dhe të reduktuara kanë ngjyra të ndryshme.
Transformimi i tyre mund të përfaqësohet si më poshtë:
ku është forma e oksiduar;
- restauruar.
Duke zbatuar ekuacionin Nernst për tregues të tillë, marrim:
Kështu, kur ndryshon potenciali i zgjidhjes, raporti midis formave të oksiduara dhe të reduktuara ndryshon. Nëse sistemit redoks i shtohen 1-2 pika të një treguesi, do të vendoset një raport midis përqendrimeve të formave të oksiduara dhe të reduktuara të treguesit që korrespondon me potencialin e sistemit. Në këtë rast, zgjidhja fiton një ngjyrë përkatëse. Për çdo sistem, është e mundur të zgjidhni një tregues në të cilin ndryshimi i ngjyrës së treguesit ndodh afër pikës së ekuivalencës.
5. 4 Shembuj të metodave të titrimit redoks.
5. 4. 1 Permanganatometria
Permanganatometria është një metodë në të cilën një zgjidhje pune, d.m.th. Titranti është një zgjidhje e permanganatit të kaliumit. Substancat që përcaktohen janë katione metalike të afta për oksidim.
Në varësi të kushteve në të cilat ndodh reaksioni i oksidimit-reduktimit, një anion mund të pranojë një numër të ndryshëm elektronesh:
Në një mjedis acid, potenciali redoks i sistemit është më i madhi, prandaj, oksidimi me permanganat kaliumi për qëllime analitike kryhet në një mjedis acid. Në këtë drejtim, ekuacioni bazë i permanganatometrisë ka formën:
Zakonisht përgatitet 0,1 N. tretësirë ose 0.05N. . Permanganati i kaliumit i përdorur për përgatitjen e tretësirës së punës, si rregull, përmban një numër papastërtish, më të rëndësishmet prej të cilave janë. Përveç kësaj, përqendrimi i permanganatit po ndryshon vazhdimisht, sepse Të gjitha koha po shkon restaurimi i tij nga papastërtitë çështje organike, të cilat janë në ajër dhe ujë të distiluar. Prandaj, përqendrimi vendoset sipas substancë standarde, përqendrimi i të cilit dihet saktësisht dhe nuk ndryshon. Standardi kryesor në permanganatometri janë substanca të tilla si oksalati i amonit, oksalati i natriumit ose acidi oksalik:
Ndërveprimi i acidit oksalik me permanganat kaliumi vazhdon sipas ekuacionit:
Dallimi i potencialit redoks:
Një ndryshim i madh potencial tregon se reagimi po vazhdon drejt përfundimit. Megjithatë, shpejtësia e reagimit të drejtpërdrejtë është e vogël dhe reagimi vazhdon shumë ngadalë. Shpejtësia e reaksionit të drejtpërdrejtë ndikohet nga faktorët e mëposhtëm: pH, temperatura, katalizatori. Prandaj, për të përshpejtuar reaksionin, pH e tretësirës rritet (në një mjedis acid, E0 ka vlerën e saj maksimale). Reaksioni kryhet me ngrohje (70-80 0 C). Katalizatori për këtë reaksion janë jonet dyvalente të manganit. Ato shfaqen si rezultat i një reaksioni oksidimi dhe, ndërsa grumbullohen, reaksioni përshpejtohet deri në pikën e ndërveprimit të menjëhershëm.
Titrimi me permanganat kryhet pa tregues, sepse tretësira në vetvete ka një ngjyrë të kuqërremtë dhe në pikën e ekuivalencës një pikë shtesë titranti e kthen tretësirën rozë.
Permanganatometria përdoret për të përcaktuar përmbajtjen e agjentëve reduktues dhe oksidues. Nga agjentët oksidues, jonet dyvalente të hekurit përcaktohen më shpesh me këtë metodë. Komponimet dyvalente të hekurit përcaktohen lehtësisht në një mjedis acid:
Gjatë oksidimit, jonet dyvalente të hekurit shndërrohen në jone ferrik, pra,. Reagimi vazhdon shpejt edhe pa ngrohje, dhe është më mirë ta kryeni atë me ftohje dhe një mjedis gazi inert për të parandaluar oksidimin e joneve të hekurit nga oksigjeni atmosferik.
Kur analizohen lidhjet e hekurit, minerali i hekurit dhe mineralet, ku hekuri gjendet në të dyja format dyvalente dhe trevalente, hekuri i hekurit fillimisht reduktohet në dyvalent dhe më pas titrohet me permanganat. Reduktimi i hekurit ferrik kryhet menyra te ndryshme: zink, alumin, etj.
5. 4. 2 Jodometria
Përveç permanganatit, jodi përdoret gjerësisht si një agjent oksidues në oksidimetri:
Në këtë reaksion, çdo atom jodi fiton një elektron, dhe për këtë arsye ekuivalenti i jodit është i barabartë me masën e tij atomike. Potenciali standard redoks i sistemit, d.m.th. pak më pak se sistemi.
Si rezultat, jodi oksidon një numër shumë më të vogël agjentësh reduktues në krahasim me permanganat. Reaksioni i oksidimit të jodit është i kthyeshëm dhe drejtimi i tij përcaktohet nga kushtet në të cilat ndodh. Potenciali më i madh redoks i këtij sistemi manifestohet në një mjedis neutral. Në mjediset alkaline dhe acide, ky reagim zhvillohet me një mekanizëm të ndryshëm. Veçori e jodometrisë është fakti se si zgjidhje pune, d.m.th. tretësira titruese e jodit përdoret jashtëzakonisht rrallë. Është e pamundur të titrohet drejtpërdrejt ndonjë agjent reduktues me një tretësirë, siç bëhet në permangamatometri. Kjo për faktin se është një substancë e paqëndrueshme që avullon shpejt nga bureta, përveç kësaj, ajo dekompozohet në dritë. Prandaj, në jodometri përdoret metoda e titrimit të kundërt. Thelbi i metodës është se titruesi nuk është vetë titranti, por një zgjidhje e standardit parësor, për shembull tiosulfati i Na.
Ky reagim vazhdon sipas ekuacionit:
në këtë rast jonet oksidohen:
Gjatë titrimit, një tretësirë e tiosulfatit të natriumit vendoset në një biretë dhe një vëllim i caktuar tretësire, i përgatitur nga një pjesë e peshuar saktë, vendoset në balonat konike të titrimit.
Përqendrimi i tiosulfatit mund të përcaktohet gjithashtu nga agjentë të tjerë oksidues, për shembull, nga. Treguesi i përdorur në këtë titrim është tretësirë uji niseshte. Përdorimi i tij bazohet në faktin se tretësira e niseshtës është e ngjyrosur me jod të errët. Ngjyra blu. Në pikën ekuivalente, ngjyra blu e tretësirës zhduket dhe tretësira bëhet e pangjyrë. Titrimi jodometrik përdoret për të përcaktuar përmbajtjen e agjentëve oksidues dhe reduktues; mund të përdoret jodometria e drejtpërdrejtë dhe e kundërt.
5. 4. 3 Kromatometria
Zgjidhja e dikromatit të kaliumit përdoret gjerësisht si një agjent oksidues në metodat redoks. Metoda e bazuar në përdorimin e këtij agjenti oksidues quhet kromatometri. Dikromati i kaliumit ndryshon nga agjentët e tjerë oksidues në qëndrueshmërinë e tij shumë të lartë, kështu që titri dhe normaliteti i tij nuk ndryshojnë për disa muaj. Përgatitni një tretësirë të dikromatit të kaliumit duke e peshuar me saktësi ilaçin e pastër kimik në një balonë vëllimore, d.m.th. në këtë rast nuk kërkohet një standard primar. Pika e ekuivalencës në kromatometri përcaktohet duke përdorur treguesin difenilaminë, e cila ndryshon ngjyrën e saj në pikën ekuivalente. Difenilamina është një përfaqësues tipik i treguesve redoks. Kromatometria përdoret më shpesh për të përcaktuar jonet dhe për të përcaktuar përmbajtjen totale të hekurit në lidhjet, xehet dhe mineralet e tij. Kromatometria përdoret për të përcaktuar kationet e tjera metalike që janë të afta për reduktim. Përveç kësaj, duke përdorur metodën e titrimit të pasëm, është e mundur të përcaktohet përmbajtja e agjentëve oksidues në mostrat duke përdorur këtë metodë.
5. 4. 4 Bromatometria dhe bromometria.
Bromati i kaliumit ose një përzierje e bromatit dhe bromit () përdoren shpesh si agjentë oksidues në redoksimetri. Oksidimi kryhet në një mjedis acid, ndërsa jonet që përcaktohen oksidohen në gjendjen më të lartë të oksidimit, dhe bromati dhe bromidi reduktohen në . Bromi i lëshuar zbulohet ose nga shfaqja e një ngjyre të verdhë të tretësirës ose nga një ndryshim në ngjyrën e treguesve. Duke përdorur bromo- dhe bromatometrinë, përcaktohet përmbajtja e joneve të arsenikut, antimonit, si dhe fenolit, anilinës dhe derivateve të ndryshëm të benzenit të aftë për oksidim.
5. 5. 5 Tserimetri
Kripërat mund të përdoren si agjent oksidues. Kjo për faktin se jonet tetravalente të ceriumit reduktohen lehtësisht në . Si rezultat, tretësira e verdhë e kripës zbardhet, sepse kripëra të verdha pa ngjyrë. Ky titrim, si në rastin e permanganatit të kaliumit, mund të kryhet pa tregues. Cerimetria mund të përdoret për të njëjtat raste si permanganatometria, vetëm këto kripëra të ceriumit janë më të qëndrueshme.
Leksioni 6 Metoda e kompleksimit (kompleksometria)
6. 1 Karakteristikat e përgjithshme të metodës
Kompleksometria bazohet në reaksionet e formimit kompleks. Në kuptimin më të përgjithshëm, nën kompleks (komponim kompleks) në kimi kuptojmë një grimcë komplekse që përbëhet nga komponentët të aftë për ekzistencë autonome. Është e mundur të vërehen tiparet kryesore që na lejojnë të dallojmë komponimet komplekse në një klasë të veçantë të përbërjeve kimike:
Aftësia e përbërësve individualë për të ekzistuar në mënyrë të pavarur;
Kompleksiteti i përbërjes;
Shpërbërja e pjesshme në pjesë përbërëse në tretësirë sipas një mekanizmi heterolitik;
Prania e një grimce qendrore të ngarkuar pozitivisht - agjent kompleksues(zakonisht një jon metalik) i lidhur me ligandët;
Prania e një hapësinor të caktuar të qëndrueshëm gjeometria rregullimi i ligandëve rreth agjentit kompleks. Shembuj.
TREGUESIT ne kimi(lat. tregues tregues) - substanca që ndryshojnë ngjyrën e tyre në prani të përbërjeve të caktuara kimike në mjedisin e provës (në tretësirë, në ajër, në qeliza, në inde), si dhe kur ndryshon pH ose potenciali redoks i mjedisit. ; përdoret gjerësisht në laboratorët biokimikë, klinikë dhe sanitarë.
I. përdoret për të përcaktuar përfundimin e një reaksioni (pika ekuivalente) gjatë titrimit, për përcaktimin kolorimetrik të vlerave të pH ose potencialeve redoks dhe për zbulimin e llojeve të ndryshme të substancave në objekte të ndryshme në studim. Për të gjitha këto qëllime, I. përdoret në formën e tretësirave ujore ose alkoolike ose në formën e letrave tregues, të cilat janë shirita letre filtri të ngopura me I.
Në varësi të qëllimit dhe mekanizmit të veprimit, I. ndahen në një sërë grupesh.
Treguesit acido-bazikë Janë komponime organike komplekse që ndryshojnë ngjyrën (dy ngjyra I.) ose intensitetin e saj (një ngjyrë I.) në varësi të pH-së së mjedisit. Për shembull, lakmoidi është me dy ngjyra: në një mjedis alkalik është blu, dhe në një mjedis acid është i kuq. Një shembull i përbërjeve me një ngjyrë është fenolftaleina, e cila është e pangjyrë në një mjedis acid dhe e kuqe në një mjedis alkalik.
Sipas teorisë së W. Ostwald-it, përbërjet acido-bazike janë komponime ose baza organike të dobëta, molekulat e padisocuara të të cilave kanë një ngjyrë të ndryshme në tretësirë nga anionet dhe kationet që formojnë. Fenolftaleina, për shembull, është e dobët; molekulat e pandarë janë të pangjyrë dhe anionet i ngjyrosin tretësirat ngjyrë të kuqe. Në tretësirat I., që janë komponime të dobëta, shpërndahuni sipas barazimit
ku HA janë molekula të padisociuara të hidrogjenit, H + janë jone hidrogjeni dhe A - janë anione të hidrogjenit.
Konstanta e jonizimit të joneve të tilla është e barabartë me
Ka = [H + ] [A - ]/[HA] (2)
(kllapat katrore tregojnë përqendrimet molare të grimcave përkatëse).
I., të cilat janë baza të dobëta, shpërndahen sipas ekuacionit
ku BOH janë molekula të padisocuara të hidrogjenit, B+ janë katione të hidrogjenit dhe OH- janë jone hidroksil.
Konstanta e disociimit të këtyre joneve është e barabartë me
Kb = / (4)
Nga ekuacionet 2 dhe 4 rezulton se sa më e madhe të jetë vlera e konstantës së disociimit, aq më shumë jonet shpërbëhen në jone dhe, për rrjedhojë, në përqendrime më të larta të joneve H + (në rastet kur shpërbërja është e dobët) ose joneve OH - (në rastet kur I. është një bazë e dobët), shpërbërja e saj shtypet dhe ndodh ndryshimi i ngjyrës. I. e ndryshme kanë vlera të ndryshme të Ka dhe Kb., prandaj ndryshojnë ngjyrën e tyre në vlera të ndryshme pH të mjedisit. Gama e vlerave të pH në të cilën ndryshon ngjyra e një joni të caktuar quhet zona e veprimit ose intervali i tranzicionit të jonit. Intervali i tranzicionit të jonit zakonisht është i barabartë me vlerën pK ± 1, ku pK është e barabartë me - logK. Pika e tranzicionit e I. është vlera e pH në të cilën ndryshimi në ngjyrën e I perceptohet vizualisht më qartë. Pika e tranzicionit është afërsisht e barabartë me vlerën pK të një I të dhënë.
Agjentët acid-bazë përdoren gjerësisht për titrimi dhe alkalet, si dhe për matjen kolorimetrike të vlerës së pH të biolit, lëngjeve, qelizave, indeve etj.
Titrimi i acideve dhe alkaleve duhet të përfundojë në momentin që arrihet pika e ekuivalencës, pra në momentin kur një vëllim i tillë titranti i shtohet tretësirës që titrohet (alkaleve), e cila përmban një sasi ekuivalente acidesh (alkale). Për ta bërë këtë, është e nevojshme të përdoret një I. i tillë, pika e tranzicionit e së cilës është e barabartë me vlerën e pH të tretësirës së titruar në pikën ekuivalente (shih metodën e neutralizimit). Në tabelë I. renditen, më të përdorurat në titrimin e barnave dhe bazave.
Përcaktimi cilësor i aciditetit dhe alkalinitetit kryhet duke përdorur të ashtuquajturat. neutral i., pika e tranzicionit e së cilës ndodhet pothuajse në pH 7.0. Këto përfshijnë, për shembull, lakmusin, i cili është i kuq në një mjedis acid (pH më pak se 7.0) dhe blu në një mjedis alkalik (pH më shumë se 7.0); e kuqe neutrale, duke u kthyer në të kuqe në një mjedis acid dhe të verdhë në një mjedis alkalik.
Një matje e përafërt e vlerës së pH të një mediumi (me një saktësi prej 0,5-1,0 njësi pH) zakonisht kryhet duke përdorur një I. universale (të kombinuar), e cila është një përzierje e disa I., intervalet e tranzicionit të së cilës janë të afërta. me njëra-tjetrën dhe mbulojnë një gamë të gjerë vlerash pH.
Në 0,5 ml të lëngut të testit, shtoni 1-2 pika tretësirë universale dhe ngjyra që shfaqet krahasohet me shkallën e ngjyrave të bashkangjitur, e cila tregon vlerat e pH që korrespondojnë me ngjyra të ndryshme I. Përdoren gjithashtu shirita letre filtri të ngopura me universale I.
Për një përcaktim kolorimetrik më të saktë (0,1-0,5 njësi pH) të vlerës së pH-së, ata zakonisht përdorin seri njëngjyrëshe I. të dinitro- dhe nitrofenoleve, të propozuara nga L. Michaelis dhe që përfaqësojnë komponime të dobëta që ndryshojnë ngjyrën nga pa ngjyrë (në një mjedis acid) në të verdhë (në një mjedis alkalik). Për të njëjtin qëllim, ata përdorin një numër I. me dy ngjyra, të propozuara nga W. M. Clark dhe H. A. Lubs, të cilat janë sulfoftalinë. Format acide dhe alkaline të këtyre treguesve ndryshojnë ndjeshëm në ngjyrë; ky është avantazhi i tyre ndaj treguesve Michaelis.
Treguesit redoks ose redoks, janë ngjyra organike, ngjyra e të cilave është e ndryshme në gjendje të oksiduar dhe të reduktuar. I. i tillë përdoren në titrimin oksidimetrik (shih Oksidimetrinë), si dhe për përcaktimin kolorimetrik të vlerave të potencialeve redoks të lëngjeve (shih potencialin Redox), qelizave dhe indeve individuale në laboratorët e citokimisë dhe citologjisë. Shumica e treguesve redoks kthehen në komponime të pangjyrë pas reduktimit dhe bëhen të ngjyrosura pas oksidimit. Format e oksiduara dhe të reduktuara të jodit janë në tretësirë në një gjendje ekuilibri dinamik:
formë e oksiduar + ne<->formë e reduktuar, ku n është numri i elektroneve.
Marrëdhënia midis përqendrimeve ekuilibër të dy formave të një jodi të caktuar, dhe për rrjedhojë ngjyra e tretësirës në të cilën gjendet jodi, varet nga vlera e potencialit redoks të tretësirës. Nëse vlera e potencialit të një tretësire është më e madhe se potenciali normal redoks (E0) i një treguesi të caktuar redoks, atëherë pjesa më e madhe e jodit në këtë tretësirë kalon në një formë të oksiduar (zakonisht me ngjyrë), por nëse potenciali redoks i mediumi në studim është më i vogël se E0, atëherë I. kthehet në një formë të reduktuar (zakonisht pa ngjyrë). Kur vlerat e potencialit oksido-reduktues të mediumit dhe E0 të treguesit janë të barabarta, përqendrimet e formave të oksiduara dhe të reduktuara të oksigjenit janë të barabarta me njëra-tjetrën. Duke pasur një seri të I. me kuptime të ndryshme E0, mund të gjykohet nga ngjyra e tyre në një mjedis të caktuar vlerën e potencialit redoks të një mjedisi të caktuar. Treguesit Redox të propozuar nga Michaelis, duke pasur emer i perbashket"viologens" dhe që janë derivate të gama- dhe gama-dipiridyls, kanë toksicitet të ulët dhe përdoren gjerësisht për të matur potencialet redoks në sistemet biologjike; forma e reduktuar e këtyre komponimeve është e ngjyrosur.
Potenciali normal redoks i viologenëve nuk varet nga vlera e pH e tretësirës. Kështu ndryshojnë nga treguesit e tjerë redoks.
Treguesit kompleksometrikë (treguesit metalikë) janë ngjyra organike që janë shumë të tretshme në ujë dhe të afta për të formuar komponime komplekse me ngjyra me jonet metalike. Këto I. përdoren për të vendosur pikën e ekuivalencës gjatë titrimit kompleksometrik (shih Kompleksometria).
Treguesit e adsorbimit- këto janë ngjyra organike që absorbohen në sipërfaqen e sedimenteve të formuara gjatë titrimit duke përdorur metodën e sedimentimit dhe ndryshojnë ngjyrën e tyre kur arrihet pika e ekuivalencës. Për shembull, tropeolin 00, kur titron kloruret me tretësirë nitrat argjendi, ndryshon ngjyrën në pikën ekuivalente nga e verdha në rozë.
Treguesit kimilumineshent (fluoreshente).- komponimet organike (për shembull, lumenoli, luceginina, silakseni, etj.) që kanë aftësinë të ndriçojnë kur dritë natyrale ose kur ekspozohen ndaj dritës ultravjollcë. Intensiteti dhe ngjyra e lumineshencës varen si nga vlera e pH-së së mediumit ashtu edhe nga vlera e potencialit të tij redoks; Këto I. përdoren për titrim (gjatë neutralizimit dhe oksidimetrisë) të lëngjeve me ngjyrë të fortë ose të turbullt, kur ndryshimi i ngjyrës së I. i zakonshëm është i padukshëm.
I. përdoren në shumë biokimike. metodat e përdorura në biokiminë klinike. laboratorët. Më të përdorurat prej tyre janë bromothimol blu (për përcaktimin e aktivitetit të fruktozës bifosfat aldolazës në serumin e gjakut, aktivitetin e acetilkolinesterazës dhe kolinesterazës në serumin e gjakut sipas A. A. Pokrovsky, si dhe aktivitetin e karboksilesterazës në gjak sipas A. A. Pokrovsky dhe L. G. Ponomareva), bromofenol blu (për ndarjen elektroforetike të proteinave të ndryshme për ngjyrosjen e elektroferogrameve së bashku me amido të zezë dhe acid blu-zezë), universale I., fenol i kuq (për përcaktimin e aktivitetit të aminotransferazave aspartate dhe alanine në serumin e gjakut, Aktiviteti i kolinesterazës në serumin e gjakut, etj. .), fenolftaleinë, tetrazolium nitroblu, përdoret për vlerësimin cilësor dhe sasior të aktivitetit të dehidrogjenazave të ndryshme (shih Dehidrogjenazat) etj.
|
Emri i treguesit |
Intervali i tranzicionit të treguesit, në njësi pH |
||
|
Forma acide e treguesit |
Forma alkaline e treguesit |
||
|
Tropeolin 00 (difenilaminoazo-n-benzensulfonat natriumi) |
|||
|
Dimetil i verdhë (dimetilaminoazobenzen) |
Portokalli-kuqe |
||
|
Portokalli metil (dimetilaminoazobenzensulfonat natriumi) |
|||
|
Metil i kuq (dimetilaminoazobenzen acid karbonik) |
|||
|
Fenoli i kuq (fenolsulfoftaleinë) |
|||
|
Fenolftalinë |
Pa ngjyrë |
Crimson |
|
|
Thimolftaleinë |
Pa ngjyrë |
||
Bibliografi: Vinogradova E. N. Metodat për përcaktimin e përqendrimit të joneve të hidrogjenit, M., 1956, bibliogr.; Treguesit, ed. E. Bishop dhe I. N. Marov, përkth. nga anglishtja, vëll.1-2, M., 1976, bibliogr.
