آزمایشگاه شیمی تجزیه ۲

آزمایشگاه شیمی تجزیه ۲

اسلاید 1: شیـــــمی جــــــوانهرگونه کپی برداری بدون ذکر منبع از لحاظ شرعی و قانونی ممنوع می باشدشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 2: بسمه تعالی آزمایشگاه شیمی تجزیه 2شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 3: www.javanchemistry.ir تهیه و تنظیم: سایت شیمی جوانشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 4: فهرست مطالبفصل اول: PH سنجی 3فصل دوم:پتانسیل سنجی 35فصل سوم:کاربرد الکترود های یون گزین 52فصل چهارم:روش های الکترووزنی 62 فصل پنجم:روشهای کولن سنجی 73فصل ششم:ولتامتری 102 فصل هفتم:آمپر سنجی 127 فصل هشتم:رسانایی سنجی 135 شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 5: فصل اول PH سنجیمقدمه ا لکتروشيمي چيست؟الکتروشيمي مبحثي در شيمي است که درمورد تبديل انرژي شيميايي به الکتريکي و بالعکس بحث مي کند.در سلول هاي گالواني، انرژي شيميايي به الکتريکي تبديل مي شود. در سلول هاي الکتروليز انرژي الکتريکي به شيميايي تبديل مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 6: سلول شيميايي هر سلول شيميايي در واقع يک واکنش اکسايشي - کاهشي است. هر واکنش اکسايشي -کاهشي شامل دو نيم واکنش است. هر نيم واکنش يک الکترود مي باشد. نيم واکنش اکسايش، آند ونيم واکنش کاهش،کاتد نام دارد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 7: مثال در مورد يک سلول الکتروشيميايي : يک ظرف شامل محلول سولفات مس که در آن تيغه مسي قرار دارد.Cu2+ + 2e →Cu يک ظرف شامل محلول سولفات روي که در آن تيغه اي از روي قرار دارد. Zn → Zn2+ + 2e اگر ظرف ها را با پل نمکي به هم و دو تیغه را نیز بهم وصل کنيم ، جريان برق توليد مي شود.Cu2+ + Zn → Zn2+ + Cu شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 8: شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 9: پتانسيل سنجي potentiometric اندازه گيري اختلاف پتانسيل ما بين دو الکترود شناساگر و الکترود مرجع .الکترود شناساگريا انديکاتور: پتانسيل آن وابسته به غلظت گونه در تماس با آن است. الکترود مرجع، الکترودي که پتانسيل دقيقاً معيني دارد. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 10: انواع الکترودهاي مرجع الکترود استاندارد هيدروژن - کالومل و نقره - نقره کلريد الکترود استاندارد هيدروژن SHE2H+ +2e H2 Pt,H2(P=1atm) H+(1M) E=0.059 log a H+ شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 11: الکترود کالومل Hg Hg2Cl2(sat,d),KCl(XM) واکنش آن؛Hg2Cl2 +2e 2Hg +2Cl- E0=0.268 پتانسيل آن برحسب غلظتاگر محلول کلريد پتاسيم اشباع باشد، SCE و پتانسيل آن 241/0 ولت شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 12: الکترود نقره - نقره کلريد Ag │AgCl (s) , Cl- (X M) AgCl + e Ag + Cl- ْ E = 222/0 - 059 /0log[Cl-]شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 13: انواع الکترودهاي شناساگر : الکترودهاي فلزيالکترودهاي غشائیانواع الکترودهای فلزی: الکترودهاي مرتبه يک (کاتيون ها) Ag │Ag+ (X M) الکترودهاي مرتبه دو (آنيون ها) Ag │KCl, AgCl الکترودهاي مرتبه سه (اکسايشي - کاهشي) ( Pt │Fe3+ (X M شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 14: انواع الکترودهاي غشائي : 1- الکترود شيشه PH ، 2-يون گزين (ساير کاتيونها)، 3- مايع غشائي - 5- جامد و رسوبی 6-حساس به گاز شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 15: انواع روش های اندازه گيری پتانسيومتری: 1- روش مستقيمالف)- منحنی کاليبراسيونب)- افزايش محلول استاندارد2- روش غير مستقيم:الف)- تيتراسيون های پتانسيومتریب)- تيتراسيون های ديفرانسيلی شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 16: تيتراسيون های PH- سنجیدر اين نوع تيتراسيون حجم معينی از محلول مجهول(اسيد يا باز) در بشر می ريزيم. در داخل محلول الکترود ترکيبی PH را قرار می دهيم. از بورت به محلول بشر قطره قطره محلول استاندارد(باز يا اسيد) اضافه می کنيم به ازاء هر افزايش محلول استاندارد، PH را می خوانيم. از روی نمودار PH بر حسب حجم محلول استاندارد، نقطه هم ارزی تعيين می کنيم..شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 17: الکترود شيشه ای ترکيبی شامل: الکترودهای شيشه ای، الکترودهای مرجع داخلی و خارجی است.Ag │AgCl (s) │Cl-(aq) ││H+(aq) H+(aq) , Cl-(aq) │ Ag (aq) │AgCl (s) │Ag الکترود مرجع داخلی الکترود مرجع خارجی E = L – 0591/0 PHشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 18: نکات اوليه در PH سنجی:بايد طبق دستورالعمل شرکت سازنده الکترود را نگهداری کرد.قبل از استفاده کردن از الکترود از سالم و پر بودن از محلول الکترولیت اطمینان حاصل کرد. دستگاه PH متر را بر اساس دستورالعمل های شرکت سازنده، با محلول های بافر با PH دقيقاً معلوم درجه بند ی(کالیبره) نمود. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 19: خطاها در اندازه گيری PH :خطای قليايي در 9<PH رخ می دهد، PH قرائت شده کمتر از مقدار واقعی است. خطای اسيدی در PH کمتر از 5/0 رخ می دهد؛ PH قرائت شده بيش از مقدار واقعی است. خطا در محلول های خنثی، تعادل دير برقرار می شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 20: انواع تيتراسيون های PH سنجی: اسيد قوی - باز قوی؛ مثل اسيد کلريد ريک با سود و يا بالعکس اسيد ضعيف - باز قوی؛ مثل اسيد استيک با سود و يا بالعکس باز ضعيف - اسيد قوی؛ مثل آمونياک با اسيد کلريد ريک اسيد ضعيف - باز ضعیف؛ مثل آمونياک با اسيد استيکشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 21: روش های تعيين نقطه هم ارزی در تيتراسيون های PH متری و پتانسيل سنجی: الف)- رسم نمودار PH يا E (اختلاف پتانسيل) بر حسب حجم تيترا نت ب)- رسم نمودار بر حسب حجم تيترانت( (V ج)- رسم نمودار بر حسب حجم تيترانت(V) د)روش Gran با توجه به شکل نمودار ،انتخاب روش صحییح تعیین نقطه هم ارزیشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 22: شکل کلی نمودار PH بر حسب V حجم تيترانت، در تيتراسيون اسيد قوی - باز قویشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 23: شکل کلی نمودار PH بر حسب V حجم تيترانت، در تيتراسيون اسيد ضعيف - باز قوی.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 24: نمودارتیتراسیون باز ضعیف(آمونیاک) با اسید ضعیف (اسید استیک) شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 25: روش های تعیین نقطه هم ارزی در نمودارهای PH(E) بر حسب V1-روش نصف کردن2-روش رسم بهتدین دایره3- روش رسم متوازی الاضلاعبا توجه به شکل نمودار PH یاE (اختلاف پتانسیل) برحسب V باید یکی از روش های فوق را انتخاب نمود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 26: روش نصف کردن برای تعیین نقطه هم ارزی در نمودارهای (E/PH) بر حسب حجم تيترانت. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 27: روش رسم بهترين دايرهشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 28: روش رسم متوازی الاضلاعشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 29: روش Gran با توجه به رابطه زير در مورد تيتراسیون کلر با نقره و معادله نهايي پس از تيتراسيون؛از ترسيم سمت راست معادله برحسب VAg ، حط راستي به دست مي آيد که محل تلاقي آن با محور X(حجم) نقطه هم ارزی است. Eobs = Eْ AgCl – 059/0 log [Cl-] – E SCE(VClMCl –VAgMAg) = (VCl+ VAg) anti log( -9/16Eobs + K )شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 30: نمودار تيتراسيون PH متری باز دی بازيک مثل کربنات سديم با اسيد کلريد ريکشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 31: نمودار تيتراسيون PH متری اسيد سه ظرفيتی با سودشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 32: نمودار تيتراسيون PH سنجی سیستم های مختلف اسید و باز. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 33: نمودار ( ) بر حسب حجم تيترانت در تيتراسيون PH- سنجی(يا پتانسيومتری)شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 34: نمودار ( )بر حسب حجم تيترانت در تيتراسيون PH- سنجی(يا پتانسيومتری)شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 35: محاسبه Ka يک اسيد با کمک تيتراسيون PH سنجی HA H+ + A- در هر نقطه از تيتراسيون PH را داريم. از روی نمودار می توانيم [A-] و [HA] راحساب کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 36: تعيين شناساگر مناسب از روي نمودار PH برحسب حجم تيترانت. شنا ساگر های مناسب برای این تیتراسیون:فنل فتالئین وبروموتیمول بلو شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 37: فصل دوم تيتراسيونهاي رسوبي پتانسيومتريآناليت (مثلا محلول يون کلريد با غلظت نامعلوم) را در بشر مي ريزيم. يک الکترود کالومل و يک الکترود شناساگر (تيغه اي از فلز نقره)در محلول قرار مي دهيم. دوالکترود را به دو سر ميلي ولتمتر وصل مي کنيم. بازاء هر افزايش محلول استاندارد نقره، ولتاژ را مي خوانيم. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 38: نحوه افزايش تيترانت به محلول استاندارد:ابتدا هر بار يک ميلي ليتر، با افزايش تغييرات ولتاژ مقادير را کم مي کنيم. در حدود نقطه هم ارزي قطره قطره اضافه مي کنيم. بعد از نقطه هم ارزي مقادير را زياد مي کنيم. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 39: تعيين نقطه هم ارزي مانند تيتراسيونهايPH متري ، نمودارE برحسب V (حجم تيترانت) ، یا ( )بر حسب حجم تيترانت يا ( )بر حسبحجم تیترانت را رسم می کنیم. با روش Gran . ودر هر مورد با روش مناسب نقطه هم ارزی را بدست می آوریمشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 40: تاثير غلظت روي شکل نمودار PH یا Eبر حسب V (حجم تيترانت) با کم شدن غلظت تيترانت و تيتر شونده، شيب منحني کم و نقطه عطف نامشخص مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 41: تاثير ثابت تعادل Ksp ياKa روي شکل نمودار هرچهKa يا Kb بزرگتر و Kspکوچکتر باشد، منحني بلندتر وشيب تندتر است..و تعیین نقطه هم ارزی آسان تراست.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 42: تیتراسیون پتا نسیومتری یون کلرید با نیترات نقره10 میلی ازمحلول کلرید مجحول در بشر 100 میلی لیتری ریخته ایم. 50 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه کرده و ؛در حالی بهم زدن قطره قطره از بورت نیترات نقره 1/0 اضافه کرده ایم.به ازاء هر افزایش نیترات نقره حجم اعداد جدول اسلاید بعد بدست آمده است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 43: نتایج تيتراسيون رسوبي يون کلريد با نقره. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 44: شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 45: تيتراسيون رسوبي مخلوط I- , Cl-. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 46: تيتراسيون رسوبي مخلوط I- , Cl-شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 47: محاسبه Ksp کلريد نقره به روش پتانسيومتري مستقيم. E cell = Ec – Ea [Ag+]  [Cl-] = Ksp [Ag+] = [Cl-] با رسم نمودار E برحسب V وتعیین نقطه هم ارزی E eq را تعیین واز رابطه فوق Ksp را محاسبه می کنیم.( E cell)eq =EْAg+/Ag – 059/0 log 1/ Ksp – E refشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 48: پتانسيومتري مستقيم:محلولي از نيترات نقره با غلظت معين و قدرت يوني مشخص مي سازيم . پتانسيل آن را مي خوانيم:ٍE* بدست مي آيد. حال مي توانيم بااندازه گیری E محلول مجحول شامل یونAg+ ، غلظت آن را از رابطه فوق محاسبه کنیم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 49: محاسبه Kf کمپلکسP+(3Ag(NH .در محلولهاي مختلف با غلظتهاي متفاوت از آمونياک. پتانسيل را اندازه گيري. از رابطه log[Ag+]059/0E = E*+ غلظت را محاسبه، نمودار log[Ag+] برحسب log[NH3] رسم می کنيم. از روی عرض از مبداء خط حاصل Kf محاسبه می شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 50: تعيين Kspيديد نقره:در دو بشر در يکي cc 25 نيترات نقره 1/0 مولار. و در بشر ديگر cc 10 نيترات نقره و cc 10 يديد پتاسيم 1/0 مولار. دوبشر را با پل نمکي به يکديگر وصل مي کنيم. پتانسيل را مي خوانيم.غلظت نقره در بشر دوم (2 a) بدست مي آيد.Ksp = [Ag+] 2 Eemf = Ec – Ea = 0591/0log a2/a1شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 51: پتانسيل سنجی اکسايشی- کاهشی آهن (II) با پرمنگنات پتاسيم.5Fe2+ + MnO4- +8H+ Mn2+ +4H2O +5Fe3 + Fe3+ + e Fe2+ MnO4- +8H+ +5e 4H2O +Mn2+ شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 52: روش پتانسيل سنجی آهن (II) با محلول پرمنگنات پتاسيم. حجم دقيقاً معيني از مجهول بر مي داريم و در بشر مي ريزيم. مقدار کافي اسيدسولفوريک به آن اضافه مي کنيم. دو الکترود ، يک مرجع و الکترود پلاتين در آن قرار مي دهيم. دو الکترود را به ميلي ولتمتر وصل مي کنيم. به ازاء هر افزايش محلول استاندارد پرمنگنات، اختلاف پتانسيل (E) را قرائت . از روي نمودار Eيا يا برحسب V . نقطه هم ارزي و سپس غلظت +2Fe را محاسبه مي کنيم. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 53: نمودار تغییرات E (اختاف پتانسیل ) بر حسب V در تیتراسیون Fe2+ با KMn O4شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 54: فصل سوم کاربرد الکترودهاي يون گزين الکترود یون گزین : به يک گونه خاص در محلول پاسخ مي دهند. داراي غشاء نازکي هستند که نمونه را از داخل الکترود جدا مي کند. اختلاف پتانسيل در غشاء به تفاوت فعاليت گونه هاي يوني بين محلول داخل الکترود و آناليت بستگي دارد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 55: انواع الکترودهاي يون گزين الکترودهايي که به گونه هاي يوني حساس اند: مثل الکترودهاي +k، +Na، +2Ca، F-، - 2No و؛ الکترود هايی که برای تعيين مولکول ها به کار می روند، مثل الکترود اندازه گيری اکسيژن. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 56: انواع الکترودهاي يون گزين: الف) غشاهای بلوری، مانند، تک بلوری مانند 3LaF برای-F، چند بلوری يا بلور مختلط مانند S2Ag برای -2S و Ag+ ب) غشاهای غير بلوری، شيشه های سيليکاتی برای +Na و H+، مايعات، مانند تبادل گرمای يونی مايع برای +2Ca.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 57: انواع الکترودهاي مولکول گزين: الف) لوله های حساس به گاز، مانند: غشاءهای آب گريز برای 2CO، 3NH.ب) الکترودهای آنزيم- سوبسترا، مانند :غشاءهای اوره آز برای اوره خون.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 58: خواص غشاهای يون گزين: 1- انحلال پذيری حداقل2- رسانايی الکتريکی3- واکنش پذيری گزينشی با آناليت.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 59: دسته بندی الکترودهای يون گزين 1- غشاهای شيشه ای برای کاتيون های يک ظرفيتی و H+2- حالت جامد، بلورهای نمک معدنی3- غشاهای مايع4- ترکيبی شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 60: اساس الکترودهای يون گزيننمودار شکل یک الکترود يون گزين برای کاتيون.اين الکترود شامل يک الکترود مرجع و يک الکترود غشايی است. فعاليت محلول درونی 2a معين. فعاليت آناليت 1a نامشخص است. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 61: الکترودهای انتخابی حالت مايعشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 62: الکترود گاز سنجشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 63: مراحل کار با الکترودهای يون گزين تعيين ثابت گزينش پذيری در صورت حضور يون مزاحم. اندازه گيری اختلاف پتانسيل يک سری محلول استاندارد از يون مورد اندازه گيری (در محدوده کارايی الکترود)، رسم نمودار E بر حسب غلظت يون، اندازه گيری پتانسيل نمونه مجهول، تعيين غلظت مجهول از روی نمودار درجه بندی.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 64: فصل چهارم روشهاي الکترو وزني اساس روش الکترو وزني ؟ در داخل بشر محتوي آناليت دو الکترود (معمولا پلاتين) توزين شده قرار داده مي شود؛ جريان برق مستقيم براي مدتي از محلول عبور داده مي شود. پس از شستشو و خشک کردن الکترود کاتد، دوباره وزن مي شود. تفاوت وزن مقدار جسم رسوب کرده روي آن است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 65: عوامل موثر بر کيفيت رسوب ايجاد شده روي کاتد چگالي جريان ، دما، حضور عوامل کمپلکس کننده، بهم زدن.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 66: مزاياي وزن سنجي الکتروشيميايي الف - سريع و عدم نياز به صاف کردن. ب - صحت و دقت زياد ج- گزينش پذيري يا انتخابي عمل کردن آن ؛ مي توان يک کاتيون را از ساير کاتيونها جدا کرد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 67: آيا مي توان +2Cu و+2Cd را از مخلوط آنها به طريق رسوب گيري روي کاتد جدا نمود؟ بله؛ اگر پتانسيل لازم براي شروع رسوب گيري هر کدام را بدانيم. با اعمال Eapp مي توان آن ها را از يکديگر جدا کرد.E < Eapp < Et شروع رسوب گيري گونه دوم گونه اول کاملا رسوب کردهشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 68: مداروزن سنجي در شدت جريان ثابت منبع الکتريسيته مستقيم با ولتاژ 4 تا 10 ولت که بطورسري با يک رئوستا قرار دارد. دو الکترود پلاتيني( توري يا تيغه)، بهم زن، آمپر بطور سري در مدار، ولتمتر به طور موازي.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 69: پتانسيل بکار برده شده (Ea ) جهت الکتروليز Ea = ED +EIRR مقاومت محلول، I شدت جرياني که از سلول عبور مي کند. ED پتانسيل تجزيه. ولتاژ اضافي+ED=EB ED = ( EC + WC) – ( EA + WA EA و EC پتانسيل هاي آند و کاتد و WA و WCپتانسيلهاي اضافي آنها.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 70: معايب وزن سنجي الکتروشيميايي در جريان ثابت: براي عناصري مفيد است که پتانسيل کاهش آنها بيشتر از هيدروژن باشد. اختلاف پتانسيل استاندارد دو فلز، حداقل 25/0 ولت بايد باشد. اگر کمتر باشد بايد از عوامل کمپلکس دهنده استفاده شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 71: وزن سنجي الکتروشيميايي در پتانسيل ثابتروش انجام آزمايش: دو بشر انتخاب مي کنيم. در بشر اول محلول الکتروليت ( KCl يا KNO3 ) و يک الکترود مرجع. دربشر دوم محلول مورد تجزيه و يک صفحه پلاتيني به عنوان الکترود کمکي (آند) و يک توري پلاتيني به عنوان الکترود کار (کاتد) و يک هم زن مغناطيسي. دو بشر با پل نمکي به يکديگر متصل مي شوند.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 72: وزن سنجي الکتروشيميايي در پتانسيل ثابتشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 73: اندازه گيري غلظت مس در محلول آبي به روش الکترو وزني.بستن مدار؛ حجمي از نمونه مجهول شامل حدود 200 ميلي گرم مس را در بشر مي ريزيم. مقداري اسيد نيتريک و اسيد سولفوريک به آن اضافه مي کنيم. الکترود پلاتيني وزن شده را در بشر قرار مي دهيم. آند پلاتيني را به قطب مثبت و کاتد پلاتيني را به قطب منفي والکترود مرجع را به (RE ) پتاسيو استات وصل مي کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 74: روش انجام آزمايش ( اندازه گيري غلظت مس به روش الکتروشيميايي در پتانسيل ثابت) ولتاژ الکترودکار را نسبت به الکترود RE از mv 100 شروع و به آرامي به حدود 360 ميلي ولت مي رسانيم. جريان از محلول مي گذرد و مس روي کاتد رسوب مي کند. تا بي رنگ شدن و سپس 15 دقيقه جريان را عبور مي دهيم. پس از شستشو، خشک کردن، توزين ، مقدار مس محاسبه مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 75: فصل پنجم روشهاي کولن سنجيدر کولن سنجي از روي مقدار الکتريسيته عبور کرده از يک محلول؛ مقدار تغيير شيميايي صورت گرفته را تعيين مي کند. مبناي محاسبات کولن سنجي قانون فاراده است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 76: قانون فارادههرگاه يک فاراده الکتريسيته از يک محلول بگذرد، يک هم ارز گرم از ماده اکسيد يا احيا مي شود. يک فاراده بار يک مول الکترون است.F=1.6 ×10-19 × 6.02 × 1023 = 96500 Coulon شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 77: وسايل لازم براي کولن سنجي ؛الکترودهاي فلزي ،يا بي اثر مثل Pt و گرافيت منبع جريان برق مستقيم. آمپرسنج، ولت متر،رئوستا.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 78: انواع روش هاي کولن سنجي: الف)- اندازه گيري تحت پتانسيل ثابتب)- اندازه گيري تحت جريان روش ب متداولتر است. اگر I تغيير کند Q از رابطه بدست مي آيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 79: اندازه گيري تحت پتانسيل ثابت:اکسايش- کاهش آناليت بدون وجود مزاحم انجام مي شود. در ابتدا شدت جريان بدليل بالا بودن غلظت آناليت زياد است وبه مرور کم مي شود بايد انتگرال گيري کرد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 80: اندازه گيري تحت جريان ثابتالکتروليز تا زماني ادامه مي يابد که يک معرف کامل شدن واکنش را نشان مي دهد. مقدار الکتريسيته عبوري (Q = i t) با اندازه گيري i و t بدست مي آيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 81: تيتراسيونهاي کولن سنجي در اين نوع تيتراسيون، تيترانت در اثر يک واکنش الکترودي در داخل محلول توليد مي شود. الکتروليز تا زماني انجام مي شود که آناليت تمام شود. تمام شدن آناليت از واکنش تيترانت با معرف مناسب وتغيير رنگ ايجاد شده مشخص مي شود. تعداد فاراده هاي الکتريسيته عبور کرده برابر مقدار هم ارز گرمهاي آناليت است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 82: انواع تيتراسيونهاي کولن سنجيخنثي شدن ياتیتراسیون اسيد و باز، تيتراسيون رسوبي ، تيتراسيون تشکيل کمپلکس ،تيتراسيون اکسايش- کاهشيشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 83: مثال در مورد تيتراسيون کولن سنجي؛ تعيين مقدار Fe2+ در يک محلول، مقدار زيادي Ce3+ به محلول مجهول اضافه مي کنيم. جريان برق از محلول عبور داده شده مي شود:Ce 3+ Ce4+ +e Ce4+ +Fe2+ Ce3+ +Fe3+ پس از اتمام +2Fe و +4Ce در محلول باقي مي ماند که رنگ آن با محلول اوليه متفاوت است. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 84: تعيين عدد فاراده به روش الکتروليز و سايل لازم: دو عدد تيغه مسي، دو بشر، آمپرمتر، ولتمتر، منبع تغذيه. مواد لازم: محلول سولفات، مس حدود 5/0 مولار، محلول اسيدسولفوريک 4 مولارشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 85: اندازه گيري عدد فاراده تيغه هاي مسي را سمباده زده و پس از شستشو در آون خشک مي کنيم. يکي را بعنوان کاتد و ديگري به عنوان آند علامت گذاري مي کنيم. در داخل محلول سولفات مس قرار مي دهيم. مدار را سري مي بنديم، ولتمتر بطور موازي، شدت جريان ثابتي براي مدت معيني (t ) از محلول عبور مي دهيم . پس از خشک ، تمييز کردن تيغه ها را وزن (I ) مي کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 86: محاسبه عدد فاراده از رابطه: i = شدت جريان t = زمان عبور جريان الکتريسيته از محلول M = جرم اتمي مس gr = مقدار گرم مس اکسيد شده يا کاهيده شده n = تعداد الکترونهاي مبادله شدهشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 87: تيتراسيون کولن سنجي خنثي شدن بستن دستگاه ؛دو بشر انتخاب مي کنيم و در يکي 100 ميلي ليتر آب و يک گرم NaCl. در بشر ديگر 1 ميلي ليتر محلول اسيد با غلظت نامعلوم و 2 قطره فنل فتالئين مي ريزيم. در هر بشر يکي الکترود گرافيت قرار مي دهيم دو بشر را با يک پل نمکي به يکديگر متصل مي نمائيم. دو الکترود را از طريق رئوستا، آمپرمتر و منبع تغذيه به يکديگر وصل مي کنيم. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 88: انجام تيتراسيون کولن سنجي خنثي شدن ولتاژ مناسب برقرار مي کنيم. شدت جريان را ثابت مي کنيم و زمان شروع برقراري جريان الکتريسيته را يادداشت مي کنيم، به محض ارغواني شدن محلول جريان برق را قطع مي کنيم. زمان را يادداشت مي کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 89: محاسبه غلظت اسيد به تعداد فارده هاي الکتريسيته عبور کرده از محلول همان تعداادهم ارز OH- توليد شده است، که باهمان تعداد H+ خنثي شده است. Q=I× t تعداد فاراده =تعداد هم ارز OH- =N×V = مقدار هم ارز OH V = حجم اسيد مجهول برداشته شده N = نرماليته اسيد مجهولشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 90: تيتراسيون کولن سنجي اکسايش کاهش: در اين نوع تيتراسيون، ماده تيتر کننده که يک ماده اکسنده(يا کاهنده) است در يکي از الکترودها توليد مي شود. آناليت نيز يک ماده کاهنده (يا اکسنده) است و با تيتر کننده توليد شده واکنش مي دهد. پس از اتمام آناليت، تيترکننده باقي ميماند و معرف تغيير رنگ مي دهد. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 91: توليد 2I در آند يک سلول االکتروليز در يک بشر مواد زير را بريزيد: 100 ميلي ليتر آب مقطر، 1 گرم KI ، 1 گرم سديم هيدروژن کربنات. يک ميلي ليتر محلول چسب نشاسته و جريان برق را برقرار کنيد. به محض آبي شدن محلول، جريان الکتريسيته را قطع کنيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 92: چرا محلول آبي رنگ شد؟در محلول يون I-وجود داشت. در شرايط آزمايش در آند اکسيد و به 2I تبديل شد. و 2I با چسب نشاسته آبي شد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 93: تعيين درجه خلوص اکسيد آرسنيو به روش تيتراسيون کولن سنجيمرحله اول: انحلال اکسيد آرسنيو ؛ 04/0 گرم اکسيد آرسنيو ناخالص در بشر مي ريزيم . 1 گرم سود حل شده در 10 ميلي ليتر آب مي ريزيم. سپسcc 5 آب و 2 قطره فنل فتالئين. HCl (1׃1 ) آنقدر اضافه مي کنيم تا کمي اسيدي شود. محلول را به حجم 50 ميلي ليتر مي رسانيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 94: اندازه گيري مقدار AS2O3به محلول آزمايش قبلي (محلول آبي رنگ). 5 ميلي ليترمحلول آرسنيت اضافه مي کنيم(محلول بي رنگ مي شود)؟ جريان الکتريسيته را برقرار، شدت جريان را تثبيت و ياددا شت و زمان روشن کردن را ثبت می کنيم. الکتروليز را تا ظهور رنگ آبي ادامه مي دهيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 95: تيتراسيون چگونه انجام مي شود؟ پس از اضافه کردن محلول آرسنيت به بشر، يون آرسنيت با مقدار کم 2I واکنش مي دهد و محلول بي رنگ مي شود. پس از برقراري مجدد جريان الکتريسيته در آند e2+2I → -I2 ولي 2I با -33ASOواکنش مي دهد و محلول آبي نمي شود؛AsO33- +I2 +H2O AsO43- +2H+ +2I- پس از اتمام -33 ASO، 2I در محلول باقي مي ماند و محلول آبي مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 96: محاسبه مقدار 3O2AS از نتايج تيتراسيون کولن سنجي Q=I×t α = Q/F = مقدار فاراده الکتريسيته تعداد هم ارز گرم 3O2AS = تعداد هم ارز گرم = 3ASO = a × a = Eq×a = مقدار گرم 3O2ASM = جرم مولکولي 3O2ASشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 97: دستگاه کولن سنج شامل دو مدار مستقل کولن سنجي و پتانسيل سنجيشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 98: تيتراسيون کولن سنجي اسيد کلريدريک وسايل مورد نياز: دستگاه آمپراستات، دستگاه PH متر، الکترود شيشه اي ترکيبي ، الکترود پلاتين دو عدد، زمان سنج ، آمپرواستات، ولتمتر، هم زن مغناطيسيمواد مورد نياز: محلول اسيدکلريدريک مجهول، پتاسيم کلريد1/0 مولار، شناساگر بروموفنول، اسيدکلريدريک 1/0 مولارشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 99: روش کار تيتراسیون کولن سنجي اسيدکلريدريک: در داخل بشر (1) 10 ميلي ليتر اسيدکلريدريک مجهول ، 40 ميلي ليتر پتاسيم کلريد 1/0 مولارو چند قطره شتاساگررنگي بروموفنول بريزيد. هم زن مغناطيسي را بکار اندازيد. با پل نمک ارتباط بين دو بشر برقرار کنيد. جريان 15 ميلي آمپر از محلول عبور دهيد. با اندازه گيري PH وتغيير رنگ شناساگر نقطه خنثي شدن را تعيين کنيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 100: تيتراسيون کولن سنجي هاليدهاسيستم مانند کولن سنجي اسيدها شامل دو مدار است. در بشر (1) 10 ميلي ليتر محلول يديد مجهول ، 40-30 ميلي ليتر پرکلريک اسيد1/0 مولار.در بشر (2) فقط40-30 ميلي ليتر پرکلريک اسيد 1/0 مولاردر بشر(1) تيغه نقره خالص (بعنوان آند)، در بشر (2) الکترود پلاتين به عنوان کاتد. مدارها را آماده کرده، جريان 5 ميلي آمپر از مدار بگذرانيد وتغييرات پتانسيل را خوانده و نمودار آن را بر حسب زمان رسم و نقطه پاياني را بدست آوريد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 101: تعيين وزن هم ارز يک ماده با استفاده از کولن سنجي دستگاه آزمايش ، يک بشر حاوي 100 ميلي ليتر آب ،1 گرمKI، 1 گرم 3NaHCO و يک ميلي ليتر چسب نشاسته . دو الکترود گرافيتي در داخل بشر. يک منبع تغذيه که از طريق آن ولتاژ لازم جهت الکتروليز تامين مي شود. دو تيغه مسي تمييز و وزن شده. يک بشر محتوي سولفات مس5/0 مولار اسيدي شده.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 102: روش کار تعيين وزن هم ارز از بشر محتوي يديد و چسب نشاسته ولتاژمناسبي عبور دهيد تا اولين رنگ آبي پايدار ايجاد شود، بلافاصله جريان برق را قطع کنيد. بشر محتوي سولفات مس را به طور سري در مدار قرار دهيد. حجم معيني از محلول مجهول را در بشر اول بريزيد و جريان را تا ايجاد مجدد رنگ آبي برقرار کنيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 103: محاسبه وزن هم ارز ماده مجهول تيغه هاي مسي را خشک و مجدد وزن کنيد. اختلاف وزن آند (يا کاتد) = ∆m تعداد هم ارزهاي مس اکسيد شده = مقدار هم ارزهاي ماده مجهول اکسيد شده = مقدار هم ارزهاي مس اکسيد شده شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 104: فصل ششم ولتا متري- پلاروگرافي ولتا متري: مطالعه منحني هاي جريان بر حسب ولتاژ در حين الکتروليز مي باشد. در ولتامتري، الکتروليز بين دو الکترود با سطح زياد و کم انجام مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 105: پلاروگرم و پلاروگرافي منحني جريان برحسب ولتاژ را پلاروگرام مي نامند.دستگاه پلاروگرافي شامل قسمتهاي زير است:الکترود قطره اي جيوه DME ، الکترود مرجع با سطح زياد( استخر جيوه) ، پتانسيومتر، منبع الکتريسيته ، گالوانومترشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 106: شکل يک دستگاه پلاروگرافشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 107: مکانيسم کار يک پلاروگراف جريان ناچيزي بين دو الکترود ميکرو و با سطح زياد برقرار مي شود. يونها به سمت الکترود ميکرو رفته و واکنشهاي الکترودي انجام مي دهند. الکترود مرجع پلاريزه نمي شود و پتانسيل آن ثابت است. پتانسيل اندازه گيري شده معادل پتانسيل الکترود ميکرو مي باشد(کاتد).شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 108: شدت جريان مشاهده شده در پلاروگراف It = Im + Id + IM It = جريان کل Im = جريان مهاجرت Id = جريان نفوذي = IMجريان مکانيکي شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 109: منشاء جريان هاي مختلف در پلاروگرافي فقط Id وابسته به غلظت است يعني در اثر شيب غلظتي ايجاد مي گردد.Im در اثر شيب پتانسيل و ميدان الکترواستاتيکي ايجاد شده ما بين بارهاي ناهمنام. IMدر اثر هم زدن مکانيکي محلول ها و نزديک شدن آنها به سطح الکترود و انجام واکنش هاي الکترودي بوجود مي آيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 110: مزاياي الکترودي جيوه اي قطره چکان (DME) 1- مقاومت زياد جيوه در برابر عوامل شيميايي2- بالا بودن فوق ولتاژ هيدروژن بر روي جيوه3- دادن قطرات با سطح صاف 4- قابليت پلاريزه شدن لحظه اي و عبور جريان هاي کوچک 5-10 تا 6-10آمپر5- تجديد مکررشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 111: محدوديت الکترود جيوه اي قطره چکان 1- سهولت اکسيد شدن2- در پتانسيل بيش از 4/0+ ولت جيوه(I) تشکيل مي شود.3- براي تجزيه اجسام کاهش پذير يا اجسامي که به سهولت اکسيد مي شوند مناسب است.4- کاربرد پر دردسر و گرفتگي لوله موئينه شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 112: پتانسيل منفي در پلاروگرافي ميکرو الکترود به سر منفي مولد نيرو متصل مي شود طبق قرارداد به پتانسيل اعمال شده در اين شرايط علامت منفي مي دهند. همچنين طبق قرار داد وقتي که ميکرو الکترود بعنوان کاتد عمل مي کند به جريان علامت مثبت مي دهند.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 113: پلاروگرام ترسيمي از جريان بر حسب پتانسيل اعمال شده به يک سلول پلاروگرافي است. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 114: مفاهيم مهم در پلاروگرام. جريان باقيمانده: جريان کمي که در غياب يونهاي مورد تجزيه ولي در حضور الکتروليت کمکي از محلول عبور مي کند. جريان حد: جرياني مستقل از ولتاژ اعمال شده.جريان نفوذ: عهده دار انتقال واکنش دهنده به سطح ميکرو الکترود متناسب با غلظت گونه واکنش پذير است.پتانسيل نيم موج2/1 E: پتانسيلي که در آن جريان، نصف جريان نفوذ است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 115: در پلاروگرافي It= Id است ؟با اضافه کردن يک الکتروليت قوي مثل KCl به غلظت 50 تا 100 برابر غلظت نمونه Im حذف مي شود. با خودداري از اختلاط ، IM حذف مي شود. بنابراين:It =Id + IM + Im It = Id KC = Id K = ثابت تناسب C= غلظت محلولشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 116: معادله ايلکوويچايلکوويچ در سال 1934 رابطه اي بين Id و عوامل متغير ارائه نمود:Id = 6.7 n.D1/2 .m2/3 .t1/6 c n= تعداد الکترونهاي شرکت کننده در واکنش احيا بر الکترودc= غلظت آناليتD= ضريب نفوذ بر حسب سانتي متر مربع در ثانيهm= سرعت جريان جيوه بر حسب ميلي گرم در ثانيهt= زمان تشکيل قطره بر حسب ثانيهشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 117: پتانسيل نيم موج 2/1E پتانسيل الکترود قطره اي جيوه وقتي که مقدار جريان مربوط به آن پتانسيل ، دقيقا نصف جريان نفوذ باشد يعني2/ Id= . i   2/1E به غلظت ماده بستگي ندارد و به ماهيت ماده وابسته است زيرا گونه هاي مختلف در پتانسيلهاي مختلف کاهيده مي شوند که عامل خوبي براي شناسايي گونه هاست . رابطه بين پتانسيل با شدت جريان و پتانسيل نيم موج شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 118: عوامل موثر در تجزيه به روش پلاروگرافي1- دما: بستگي دما به درجه حرارت در جمله v60 گنجانده است.2- PH محيط : اگر در واکنش الکترودي يونهاي H دخالت داشته باشند پتانسيل نيم موج تابع PH مي شود.3- ماکزيمم هاي جريان که با اضافه کردن مواد با وزن مولکولي مي توان آن را حذف کرد.4- اکسيژن : زيرا در کاتد احيا مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 119: روش حذف مواد مزاحم در پلاروگرافي1- ايجاد کمپلکس با ماده مزاحم که باعث جابجا کردن  2/1E آن مي شود.2- خارج کردن مواد شيميايي به روشهاي شيميايي.3- خارج کردن اکسيژن توسط 2N شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 120: کاربرد پلاروگرافي در تجزيه کمّي وکيفيبراي تجزيه کمّي وکيفي مقادير کم موادآلي و معدني (M 10-6-10-2 )به کار مي رود. براي تعیین Kf ، ثابت تشکيل کمپلکس ها . تعيين تعداد الکترونهاي لازم براي کاهش يون فلزي شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 121: تجزيه کمي به روش پلاروگرافي روش اول ؛ پلاروگرام محلولي با غلظت معين (Cs) از جسم را رسم مي کنيم. ارتفاع جريان نفوذ آن را بدست مي آوريم. پلاروگرام محلول مجهول (Cx )را رسم مي کنيم ارتفاع جريان نفوذ آن را بدست مي آوريم. از رابطه ، ، Cx را حساب مي کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 122: تجزيه کمّي به روش پلاروگرافي از طريق رسم نمودار درجه بندي: چند محلول استاندارد از جسم تهيه مي کنيم . ارتفاع جريان نفوذي هر يک را تعيين مي کنيم . از رسم نمودار ارتفاع جريان نفوذ بر حسب غلظت خطي بدست مي آيد. پلاروگرام مجهول را رسم و ارتفاع جريان نفوذ آن را تعيين و از روي نمودارغلظت را محاسبه مي کنيم. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 123: تعيين مقدار +2 CU و +2Cd در يک محلول شامل هر دو به روش پلاروگرافي :محلولهاي لازم ، 100 ميلي ليتر از هر يک از محلولهاي زير را تهيه کنيد:الف- 001/0 مولار نسبت به +2Cu ،1/0 مولارنسبت به 3NH و 1/0 مولارنسبت به Cl4NH ب- محلولي 001/0 مولار نسبت به +2Cd ،1/0 مولار نسبت به 3NH ، 1/0 مولار نسبت به Cl4NH ح- محلولي 001/0 مولار نسبت به +2 CU ، 001/0 مولار نسبت به +2Cd ، 1/0 مولار نسبت به 3NH و 1/0 مولار نسبت به Cl4NH .شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 124: روش اندازه گيري در هر مرحله در سلول پلاروگراف ، 25 ميلي ليتر از يکي از محلولها و 5 ميلي ليتر محلول آگار ( حذف ماکزيما ) و 4/0 گرم سولفيت سديم( براي حذف 2O ) اضافه کنيد. پلاروگرام را در ناحيه 0 تا 1- (ولت ) بدست آوريد . با کمک موج پلاروگرام مقدار Id و  2/1E را بدست آوريد . براي مجهول نيز مانند محلولهاي استاندارد Id و 2/1E را بدست آوريد و غلظت را محاسبه کنيد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 125: رابطه بين Kf يا Kd يک کمپلکس و 2/1EMn+ + PX → (MXP)n+ Kd= [Mn+][X]p/[MXpn+] E1/2 = E˚ - LnK – P [X] ∆E1/2 = - LnK – P Ln[X] شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 126: تعيين ثابت تشکيل کمپلکس به روش پلاروگرافي محلولي از کاتيون مورد نظر با غلظت معين ولي مقادير مختلف از ليگاند تهيه مي کنيم . پلاروگرام هر يک را رسم مي کنيم. از رسم 2/1E∆ بر حسب Ln[X] مي توان p و ثابت کمپلکس را محاسبه کرد. شيب خط = عرض از مبداء =شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 127: تعيين فرمول و ثابت تشکيل کمپلکس روي و آمونياک 100 ميلي ليتر از يکي از محلولهاي زير را تهيه کنيد ؛الف- M 001/0 نسبت به +2 Zn وM 1 نسبت به KCl ب- M 001/0 نسبت به +2 Zn وM 1 نسبت به Cl4NH ج- M001/0 نسبت به +2 Zn وM 1 نسبت به Cl4NH و M1/0نسبت به 3NH د- - M001/0 نسبت به +2 Zn وM 1 نسبت به Cl4NH وM 2/0 نسبت به 3NHه –M 001/0 نسبت به +2Zn و M1 نسبت به Cl 4 NH و M 5/0 نسبت به 3NH.و- M 001/0 نسبت به+ 2Zn و M1 نسبت به Cl 4 NH و M 1/0 نسبت به 3NH.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 128: روش کار تعيين K و P براي کمپلکس روي- آمونياک. cc25 از هريک از محلولهاي فوق جداگانه داخل سل پلاروگراف بريزيد، در هر سل 5 میلي ليتر آگار و 4/0 گرم سولفيت بريزيد. منحني پلاروگرام را براي هر محلول در ناحيه 5 تا 2- ولت بدست آوريد. 2/1E Δ محلولها را برحسب]3log[NH رسم نموده ، K و P را بدست آوريد. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 129: فصل هفتم تيتراسيونهاي آمپرسنجي اصول کلي روشدر بشري محلول مجهول مي ريزيم. دو ميکرو الکترود يکسان مثلاً پلاتيني ويا متفاوت در محلول قرار داده مي شود. بين دو الکترود ولتاژي در حدود 1 تا 100 میلي ولت برقرار مي شود. بعد از افزايش هر حجم از محلول استاندارد( در حال بهم زدن) ، جريان عبور کرده از مدار اندازه گيري مي شود. از روي نمودار شدت جريان برحسب حجم تيترانت نقطه پايان تيتراسيون بدست مي آيد. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 130: نمونه هايي از نمودارهاي تيتراسيون آمپرسنجيشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 131: روشهاي مختلف تيتراسيون آمپرسنجي الف- با استفاده از دو ميکرو الکترود يکسان مثلاً پلاتيني و يا متفاوت. ميکرو الکترودهاي مورد استفاده پلاتيني ( براي مواردي که برم و يد تيتر کننده هستند) و ميکرو الکترودهاي نقره اي دوقلو( براي مواردي که نيترات نقره شرکت دارد.)شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 132: کاربرد تيتراسيونهاي آمپرسنجي در تيتراسيونهايي که در آنها يک رسوب کم محلول يا کمپلکس پايدار محصول واکنش است. براي اندازه گيري اکثر يونهاي فلزي متداول +3Fe ،+3Bi ، +3Al ، +2Cu ، +2 Zn و غيره. براي اندازه گيري يونهايي مثل-Cl ، - F ، -4MnO ،- Br ، - CH و غيره. براي اندازه گيری فنول ها ، آمينهاي آروماتيک ، اولفين ها.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 133: تيتراسيون آمپرسنجي با تيو سولفات با دو الکترود شناساگر پلاتين اصول نظري روش: در ابتداي تيتراسيون محلول فقط شامل 2I و شدت جريان صفر است. با افزايش تيوسولفات يون يديد توليد و شدت جريان ظاهر مي شود. با افزايش تيوسولفات و توليد يديد بيشتر ، شدت جريان کاهش مي يابد و در نقطه هم ارزي به صفر مي رسد. پس از نقطه هم ارزي شدت جريان همچنان صفر مي ماند.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 134: وسايل مورد نياز تيتراسيون آمپرسنجي يد با تيوسولفات دستگاه پلاروگراف دستي ، دو الکترود سيم پلاتين يکسان، دستگاه هم زن مغناطيسي، بورت 25 ميلي ليتري، پيپت حبابدار 20ميلي ليتري و بشر 250 ملي ليتري.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 135: روش کار تيتراسيون آمپرسنجي يد با تيوسولفات؛ 20 ميلي ليتر محلول يد در بشر 150 ملي ليتري بريزيد. دو الکترود سيم پلاتيني يکسان را در محلول قرار دهيد . مدار را به ترتيب شکل قبل متصل کنيد. بين دو الکترود اختلاف پتانسيل 1/0 ولت برقرار کنيد وجريان را بخوانيد. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 136: ادامه تیتراسیون آمپر سنجی ید با تیوسولفاتبه محلول در حال بهم زدن به تدريج تيوسولفات M 005/0 اضافه کنيد وپس از هر بار افزايش شدت جريان را بخوانيد. نمودار شدت جريان برحسب حجم تيوسولفات را رسم و نقطه پايان تيتراسيون را بدست آوريد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 137: فصل هشتم رسانايي سنجي مقدمهمحلول الکتروليت شامل يونهاي منفي و مثبت است. درنتيجه اعمال جريان الکتريسيته به محلول الکتروليت، يونهاي منفي به سمت آند و يونهاي مثبت به سمت کاتد حرکت مي کنند. بنابراين محلول جريان برق را از خود عبور مي دهد ورسانايي الکتريکي دارد. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 138: رسانايي الکتريکي يک محلول الکتروليت به چه عواملي بستگي دارد نوع يونها: هرچه تحرک يون بيشتر باشد رسانايي آن بيشتر است. غلظت يونها.هر چه غلظت یون بیشتر رسانایی بیشتر (رابطه خطی نیست) بار يونها : هرچه بار يون بيشتر باشد، رسانايي آن بيشتر است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 139: رابطه بين مقاومت الکتريکي و رسانايي الکتريکي R = مقاومت الکتريکي محلول = مقاومت ويژه l = فاصله مابين دو الکترود s= سطح مقطع الکترود داخل محلول = رسانايی الکتريکیشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 140: رابطه رسانايي الکتريکي در مورد يک محلول =L رسانایی و واحد آن زیمنس s یاا- ө ρ = مقاومت ویژه ө= ثابت سل cm- К =رسانایی ویژ ه واحد آن s cm- Lشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 141: رسانايي ويژه يک محلول K رسانايي يک سانتيمتر مکعب از محلول. واحد آن s / cm يا ms / cm يا μs/cm . براي مقايسه رسانايي نسبي محلولها ، رسانايي ويژه آنها با هم مقايسه مي شوند. در دستگاههاي رسانايي سنج جديد، رسانايي ويژه اندازه گيري و نمايش داده مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 142: رسانايي هم ارز  رسانايي حجمي از يک محلول که شامل يک هم ارز گرم از الکتروليت باشد.رابطه К با  ؛  = 1000 К / N N = نرماليته محلولاگرК بر حسب μs/cm باشد، واحد  مساوی 1000cm2 . μs / eq است.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 143: رسانايي هم ارز در رقت بي نهايت Λ0, هرچه غلظت الکتروليت کمتر باشد ، مقدار  بيشتر مي شود. در رقت بي نهايت ،Λبه مقدار ثابتي مي رسد که آن رابا ْ يا نشان مي دهند. ْ يا رسانايي حد ناميده مي شود. در رقت بي نهايت يونها کاملا مستقل از يکديگرند ، -) ْ+ ) + (ْ(  = ْ شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 144: رابطه کهلروش: کهلروش رابطه را براي تعدادي از الکتروليتها بدست آورد. A براي هر الکتروليت مقداري ثابت است. در اغلب الکتروليتها رابطه درست است. N نرماليته.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 145: محاسبه درجه تفکيک اسيدهاي ضعيف با اندازه گيري  محلولي از آن. HA ⇄ H+ + A- با توجه به رابطه α = ˚ / در حالت تعادل: α C(1- α) C α Cشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 146: روش کار تعيين Ka اسيد استيک محلولي از اسيد استيک با غلظت معين مثلا 01/0 مولار تهيه مي کنيم. رسانايي ويژه آن را بادستگاه اندازه گيري مي کنيم( محلولК). رسانايي ويژه آب مقطر مورد استفاده در تهيه محلول اسيد استيک را اندازه گيري مي کنيم(آبК) . شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 147: روش محاسبه Kaاز روي K اندازه گيري شده ˚ = ˚cH3coo- + ˚H+ C=0.01 شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 148: تعيين Ksp يک نمک کم محلول به روش رسانايي سنجي حدود 100 ميلي ليتر آب مقطر را در يک بشر مي ريزيم. رسانايي ويژه آن را بادستگاه مي خوانيم. حدود يک گرم نمک کم محلول مثلا 3 CaCOدر بشر مي ريزيم و خوب به هم مي زنيم. بعداز برقراري تعادل بين جامد و محلول رسانايي ويژه مخلوط را قرائت مي کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 149: محاسبه Ksp از روي رسانايي ويژه قرائت شدهدر جداول داریم V = تعداد يونهای حاصل از هر مولکول نمکبا محاسبه C، Ksp را محاسبه می کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 150: اصول تيتراسيونهاي رسانايي سنجي در تيتراسيونهاي رسانايي سنجي حجم معيني از محلول مجهول برداشته ، در بشر مي ريزيم. در صورت نياز مقدار معيني آب مقطر اضافه مي کنيم. سل دستگاه رسانايي سنج را در محلول قرار مي دهيم. از بورت به تدريج محلول استاندارد اضافه مي کنيم.رسانايي ويژه را مي خوانيم. از رسم نمودار رسانايي ويژه تصحيح شده برحسب حجم تيترانت ، نقطه هم ارزي ؛و از رابطه 1V1N = 2V 2N نرماليته مجهول را حساب مي کنيم.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 151: تغييرات К محلول در طول تيتراسيون چگونه است؟ چرا؟ در انواع مختلف تيتراسيون برحسب نوع تيتر شونده و تيترانت، تغييرات К متفاوت است. Кبه نوع يونهاي موجود در محلول بستگي دارد. در حين تيتراسيون نوع يونها تغيير مي کنند. پس К محلول تغيير مي کند.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 152: تغييرات رسانايي ويژه در ضمن تيتراسيون اسيد قوي با باز قوي فرضاً محلول اسيد کلريدريک با سود. با اضافه کردن محلول سود واکنش ذيل اتفاق مي افتد:(H+ ,Cl-) + (Na+,OH-) H2O +(Na++Cl-) λ0 349.8 76.3 50.1 198 0 50.1 76.3 قبل از نقطه هم ارزي ، Na+جايگزين H+مي شود. تحرک نسبي H+ تقريبا 7 برابر Na+ است پس رسانايي محلول کاهش مي يابد. پس از نقطه هم ارزي Na+ و OH-اضافه شده در محلول مي ماند و رسانايي افزايش مي يابد.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 153: نتایج آزمايش تيتراسيون رسانايي سنجيشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 154: نمودار تيتراسيون رسانايي سنجي اسيد قوي با باز قوي شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 155: نتایج آزمايش تيتراسيون رسانايي سنجي اسيداستيک (ضعيف) با باز قويشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 156: نمودار تیتراسیون رسانایی سنجی اسید استیک با سودشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 157: تفسير نمودار تيتراسيون رسانايي سنجي اسيد استيک با سود. ابتدا با اضافه کردن سود Na+ جايگزين H+آزاد مي شود، رسانايي کم مي شود.سپس NaOH با H مولکول تفکيک نشده اسيد واکنش مي دهد.Na+ و COO-3 CH توليد مي شود رسانايي زياد مي شود تا نقطه هم ارزي.در محلول اسيد استيک مقدار خيلي کمي H+و COO-3 CH داريم(اسيدي ضعيف است). پس از نقطه هم ارزي OH- و Na+ که رسانايي زيادتري دارند وارد محلول مي شوند و باعث شکست نمودار مي شود(نقطه هم ارزي).شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 158: تيتراسيون رسانايي سنجي اسيد ضعيف با باز ضعيف و بالعکس مثال اسيد استيک با سود. شکل 17 - ج – جزوهCH3COOH CH3COO- + H+ Ka=1.75 × 10-5 λ0 40.9 349.8 NH4OH NH4+OH- Kb=1.76 × 10-5 λ0 78.4 198 CH3COOH +NH4OH CH4COO-+NH4 +H2O شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 159: نمودار تيتراسيون رسانايي سنجي اسيد استيک با آمونیاک وتفسیرآندر شروع تيتراسيون ، + 4NH جايگزين H+مي شود و К کاهش مي يابد. پس از کاهش اوليه تا نقطه هم ارزي يونهاي +4NH و COO-3 CH توليد و K زياد مي شود. از نقطه هم ارزي به بعد با افزايش آمونياک بيشتر ، تغييرات K زياد نيست. چون آمونياک کم يونيزه مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 160: نتایج تیتراسیون رسانایی سنجی مخلوط اسید کلریدریک و اسید استیک با سودشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 161: نتایج تيتراسيون رسانايي سنجي مخلوط ( HCl وCOOH3( CHتوسط NaOH.ابتدا اسيد قوي تيتر مي شود و سپس ضعيف. شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 162: تفسير نمودار تيتراسيون رسانايي سنجي مخلوط HCl وCOOH3CH با NaOH. H+ OH- CH3COO- Na+ λ0 349.8 198 40.9 50.1 از شروع تيتراسيون تا خنثي شدن HCl ، Na+ جايگزين H+ و Kکاهش مي يابد. از نقطه هم ارزي HCl به بعد اسيد استيک تيتر مي شود، COO-3CH و Na+توليد ،K زياد. از نقطه هم ارزي دوم، Na+ و OH-وارد محلول، K با سرعت بيشتري زياد مي شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 163: تيتراسيون رسانايي سنجي رسوبي، تيتراسيون محلول کلريد سديم با نيترات نقره. (Na++Cl-) +(Ag+ +NO3-) AgCl+Na+ +NO3- λ0 50.1 76.1 61.9 71 در ابتدا در محلول یونهای سدیم وکلر داریم ومحلول یک مقدار هدایت ویژه دارد.با افزایش نیترات نقره یون NO3- جایگزین کلرید می شود هدایت خیلی کم کاهش می یابد تا نقطه هم ارزی.از نقطه هم ارزی به بعد دو یون نیتر ات وکلرید به محلول اضافه وهدایت زیاد می شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 164: نتايج تيتراسيون رسانایی سنجی يک محلول کلريد سديم با نيترات نقرهشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 165: نمودار تيتراسيون رسانايی سنجی يک محلول کلريد سديم با نيترات نقرهشیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 166: تفسیر نمودار تیتراسیون رسانایی سنجی مخلوط اسید کلرید ریک و اسید استیک با سودقبل ازاضافه کردن سود، در محلول یونهای ؛ H+, Cl-, CH3COO- داریم.با اضافه کردن سود تا نقطه هم ارزیHCl ، Na+ جایگزین H+ بنا براینКکم میشود.سپس HCH3COO با Na OH تر کیب وNa+ و-CH3COOبوجود می آید ؛ К با شیب، کم زیاد می شود.پس از خنثی شدن اسید ها ،NaOH اضافه شده به محلول باعث افزایش Кبا شیب زیاد می شود.شیمی جوان www.javanchemistry.ir

اسلاید 167: www.javanchemistry.ir تهیه و تنظیم: سایت شیمی جوانشیمی جوان www.javanchemistry.ir