الاثنين، 21 نوفمبر، 2016

أنواع المعايرات الحجمية


أنواع المعايرات الحجمية :

تنقسم المعايرات الحجمية حسب نوع التفاعل بين المادة المعايرة والكاشف إلى أربعة أنواع :

1.      معايرات الأحماض والقواعد : Acid - Base Titration

ويتم هذا النوع من المعايرات بين حمض وقاعدة وقد تعاير القاعدة المجهولة بحمض معلوم فتسمى Acidimetry كما أن الحمض المجهول قد يعاير بقاعدة فتسمى Alkalimetry  وفي كلتا الحالتين تحصل عملية تفاعل بين الحمض والقاعدة مما يترتب عليه عملية تعادل Neutralization ولهذا تسمى هذه المعايرات بمعايرات التعادل   Neutralization Titration والتي يصحبها تغير في الرقم الهيدروجيني pH

2.      معايرات الأكسدة والاختزال Oxidation-Reduction Titration

وأساس هذا النوع من المعايرات تفاعلات الأكسدة والاختزال حيث تضاف المادة المؤكسدة إلي المادة المختزلة أو العكس فتحدث عملية أكسدة واختزال أي تغير في الجهد

3.      معايرات الترسيب Precipitation Titration

ويصحب هذا النوع من المعايرات تكون راسب عند اضافة المحلول القياسي من السحاحة ومن أشهرها معايرات الهاليدات بمحلول قياسي من نترات الفضة والمعروفة بمعايرات الفضة Argentimetry

4.      معايرات التعقيد Compleximetric Titration
وفي هذا النوع من المعايرات يتكون مركب معقد باضافة الكاشف الى المادة المجهولة ومن أشهرها معايرات الEDTA  وتستخدم غالبا لتقدير الفلزات القلوية


1--معايرات الأحماض والقواعد : Acid - Base Titration


الغرض من معايرة محلول قلوي باستخدام محلول قياسي لحمض هو تحديد كمية الحمض الذي يكافئ بالضبط كمية القاعدة الموجودة ويستدل على ذلك بنقطة التكافؤ         Stoichiometric Point ,Equivalent Point أو ما يسمى بنقطة التعادل النهائية Theoritical Endpoint ويمكن تحديدها في محلول مائي للحمض والقاعدة .
فإذا كان كل من الحمض والقاعدة الكتروليتات قوية فان المحلول الناتج يصبح متعادلا ورقمه الهيدروجيني pH =7
أما اذا كان الحمض أو القاعدة الكتروليتا ضعيفا فان الملح الناتج من تعادله يتميأ إلى حد ما ويصبح المحلول يذلك عند نقطة التكافؤ اما قلويا ضعيفا أو حمضيا ضعيفا ويمكن حساب الرقم الهيدروجيني للمحلول بالضبط عند نقطة التكافؤ بعرفة ثابت التأين للحمض الضعيف أو القاعدة الضعيفة وتركيز المحلول .
وبالنسبة لأي عملية معايرة فان نقطة التكافؤ يمكن تمييزها بواسطة تعيين تركيز أيون الهيدروجين في المحلول ويعتمد ذلك على طبيعة كل من الحمض والقاعدة وتركيز المحلول .وهذه  المعايرات التي يتم فيها ارتباط أيون
الهيدروجين H+  مع أيون الهيدروكسيل OH- لتكوين الماء
.
 H2O                      H+   +   OH-
                        
K = [ H+ ] [ OH]
                                                    [[H2O

K[H2O]=[H+] [OH-]

Kw= [H2O]=[H+][OH-] =10-14

عند التعادل:
pH  =  -  log[H+]
pH =7
محلول حامضي  :    pH   <    7
محلول قـــاعدي  :  pH    >  7


أدلـــــة المعـــايرة في تفاعلات التعادل :
   
 عند معايرة حمض مع قاعدة نلاحظ أنه يلزم دليل مناسب لكل نقطة تعادل والأدلة إما أحماض عضوية ضعيفة  H+In- مثل الفينولفثالينPhenolphthaline  أو قواعد عضوية ضعيفة In+OH- مثل الميثيل البرتقالي MethylOrange. يتغير لونها تبعاً للوسط الموجودة فيه ويختلف لون الصورة المتأينة عن الصورة غير المتأينة . حيث أن In: تعني شق الدليل :Indicator : أي: دليل.
أمثلة:
1/ تفسير عمل دليل الفينولفثالينPh.Ph  في الوسط الحمضي والقاعدي

:
أ-الوسط الحمضي   :

      (أحمر وردي)  H+     +    In-                      H+In-   
              (عديم اللون)                     

يزداد تركيز أيون الهيدروجين [H+] (من الدليل والوسط) فيسير التفاعل في الاتجاه العكسي ويظهر الدليل بصورته الغير متأينة (عديم اللون) .

ب-الوسط القاعدي  (أحمر وردي)

      (أحمر وردي)  H+     +    In-                      H+In-         
  OH-                                                             

ترتبط أيونات الهيدروجين [H+] من الدليل وأيونات الهيدروكسيل [OH-] من الوسط فيتشكل الماء ويظهر الدليل بصورته المتأينة (أحمر وردي).



2/ تفسير عمل دليل الميثيل البرتقاليM.O في الوسط الحمضي والقاعدي

أ- في الوسط الحمضي                            In+OH      -          In  +
(أحمر)                (برتقالي)

ترتبط أيونات الهيدروكسيل (من الدليل)  مع أيونات الهيدروجين (من الوسط) فيظهر الدليل بصورته المتأينة (أحمر)



ب- الوسط القاعدي              

أ                  In+OH-                               In         +
(أحمر)                          (برتقالي)


يزداد تركيز أيون الهيدروكسيل من الوسط والدليل فيسير التفاعل قي الاتجاه  المعاكس فيظهر الدليل بالصورة الغير متأينة (ا صفر برتقالي) .

بعض أدلة التعادل المعروفة

اسم الدليل      اللون في الوسط الحمضي     اللون في الوسط القاعدي
أحمر الفينول  أصفر  أحمر
فينولفثالين      عديم اللون     أحمر وردي
الميثيل البرتفالي        أحمر   أصفر برتقالي
الثيمول الأزرق         أحمر   أصفر
بروموثيمول الأزرق  أصفر  أزرق
الثيمولفثالين    عديم اللون     أزرق
الأليزارين الأصفر     أصفر  أحمر
أحمر الكنغو    بنفسجي         برتقالي محمر

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق