C.t.t를 감지하려면 중화 방법은 전통적으로 산-염기 지시약(약산 또는 약염기이며 용액의 pH에 따라 눈에 보이는 색상이 변하는 합성 유기 염료)을 사용합니다. 일부(실험실에서 가장 자주 사용되는) 산-염기 지시약의 예가 표에 나와 있습니다. 4.11. 지표의 구조와 속성은 참고서에 나와 있습니다. 각 산-염기 지시약의 가장 중요한 특징은 전환 간격과 적정 지수(pT)입니다. 전이 간격은 두 pH 값 사이의 구역으로, 지시약의 혼합 색상이 관찰되는 구역의 경계에 해당합니다. 따라서 관찰자는 메틸 오렌지 수용액이 pH에서 순수한 노란색임을 특징으로 합니다.< 3,1 и как чисто красный при рН >4.4, 이 경계값 사이에는 서로 다른 색조의 혼합된 분홍색-주황색이 관찰됩니다. 전이 간격의 폭은 일반적으로 2 pH 단위입니다. 실험적으로 결정된 지표 전환 간격은 경우에 따라 두 pH 단위보다 작거나 높습니다. 특히 이는 가시 스펙트럼의 다양한 부분에 대한 눈의 민감도가 다르기 때문에 설명됩니다. 단색 지표의 경우 간격의 너비는 지표의 농도에 따라 달라집니다.
다양한 지표의 특성을 알면 이론적으로 올바른 분석 결과를 얻기 위해 지표를 선택할 수 있습니다. 다음 규칙을 준수하십시오. 지시약의 전환 간격은 적정 곡선의 점프 영역에 있어야 합니다.. 이 조건이 충족되면 c.t.t. 간의 불일치로 인해 표시 오류가 발생합니다. t.eq.를 사용하면 점프 경계를 결정할 때 지정된 최대 오류를 초과하지 않습니다.
약한 단백질의 적정을 위한 지표를 선택할 때 t.eq를 고려해야 합니다. 적정 점프는 산을 적정할 때 약알칼리성 환경으로 이동하고 염기를 적정할 때 약산성 환경으로 이동합니다. 따라서, 약산의 적정에는 약알칼리성 환경에서 색이 변하는 지시약(예: 페놀프탈레인)이 적합하고, 약염기의 적정에는 약산성 환경에서 색이 변하는 지시약(예: 메틸 오렌지)이 적합합니다. 적합한.약산을 메틸 오렌지로 적정하거나 약염기를 페놀프탈레인으로 적정하면 분석 결과가 크게 과소평가되고 지시약 오류가 나타납니다.
표 4.11
가장 중요한 산-염기 지표
| 지시자 | 전환 간격 ΔрН Ind | 태평양 표준시 | 아르 자형 에게(암사슴) | 색상 변경 |
| 티몰 블루(1차 전이) | 1,2 – 2,8 | 2,0 | 1,65 | 빨간색 – 노란색 |
| 메틸옐로우 | 2,9 – 4,0 | 3,0 | 3,1 | 같은 |
| 메틸 오렌지 | 3,1 – 4,4 | 4,0 | 3,5 | 같은 |
| 브로모크레졸 그린 | 3,8 – 5,4 | 4,5 | 4,9 | 노란색 – 파란색 |
| 메틸 레드 | 4,2 – 6,2 | 5,5 | 5,0 | 빨간색 – 노란색 |
| 브로모크레졸 보라색 | 5,2 – 6,8 | 6,0 | 6,4 | 노란색 – 보라색 |
| 브로모티몰블루 | 6,0 – 7,6 | 7,0 | 7,3 | 노란색 – 파란색 |
| 페놀 레드 | 6,8 – 8,4 | 7,5 | 8,0 | 노란색 – 빨간색 |
| 티몰 블루(2차 전이) | 8,0 – 9,6 | 8,5 | 9,2 | 같은 |
| 페놀프탈레인 | 8,2 – 10,0 | 9,0 | 9,5 | 무색-빨간색 |
| 티몰프탈레인 | 9,4 – 10,6 | 10,0 | 9,6 | 무색 - 파란색 |
| 알리자린 옐로우 | 9,7 – 10,8 | 11,0 | 10,1 | 노란색 – 보라색 |
강한 원석의 적정 곡선은 약한 원석의 적정의 경우보다 높이가 훨씬 더 큰 점프를 특징으로 합니다(그림 4.9 참조). 적어도 강산이나 알칼리의 상당히 농축된 용액을 적정할 때는 다양한 지표가 이러한 적정에 적합합니다. 그러나 동일한 물질의 희석 용액으로 이동하면 적정 곡선의 점프 높이가 감소하고 적합한 지표를 선택하는 것이 점점 더 어려워집니다. 0.001M 용액을 적정할 때 점프 경계(DpH 1%)는 5 및 9 pH 단위에 해당합니다. 페놀프탈레인 또는 메틸 오렌지의 전이 간격은 더 이상 이 경계 내에 있지 않으며 이 지표의 적정 오류는 1%를 초과합니다. 그리고 10-4M 용액을 적정할 때 거의 사용되지 않는 몇 가지 지시약(브로모티몰 블루)의 전이 영역은 점프 경계(6에서 8 pH 단위) 내에 속합니다.
지시약을 선택할 때 전이 간격(및 pT 값)은 지시약 분자의 구조뿐만 아니라 사용된 용매, 온도, 용액의 이온 강도, 농도에 따라 달라진다는 점을 고려해야 합니다. 용해된 이산화탄소, 단백질과 콜로이드의 존재. 적정 용액의 구성을 고려하지 않고 다양한 지표의 전환 간격에 대한 표 데이터를 사용하면 심각한 분석 오류가 발생할 수 있습니다.
적정지수산-염기 지시약(pT)은 관찰자가 지시약의 색상 변화를 가장 분명하게 알아차릴 수 있는 pH 값이며, 이 순간 적정이 완료된 것으로 간주됩니다. 분명히, pT = pH k.t.t. 적합한 지표를 선택할 때 pT 값이 이론적으로 계산된 값에 최대한 가깝도록 노력해야 합니다. pH t.eq. 일반적으로 pT 값은 전환 간격의 중간에 가깝습니다. 그러나 pT는 재현성이 떨어지는 값입니다. 동일한 지시약으로 동일한 적정을 수행하는 사람마다 상당히 다른 pT 값을 얻게 됩니다. 또한 pT 값은 적정 순서, 즉 색상 변화 방향에 따라 달라집니다. 동일한 지시약으로 산과 염기를 적정할 때 pT 값이 다를 수 있습니다. 단색 지시약(페놀프탈레인 등)의 경우 pT도 지시약의 농도에 따라 달라집니다.
지표의 이온 발색 이론. pH 변화에 따른 지시약의 색상 변화 특성은 다음과 같습니다. 이온-크로모-
승률 이론, 20년대 I. Kolthoff가 만들었습니다. XX세기. 이는 물리화학(W. Ostwald) 또는 유기화학(A. Hancz)의 관점에서 지표를 고려한 초기 이론을 결합했습니다. 지시약의 색상은 분자에 존재하기 때문에 나타납니다. 발색단다중 결합을 포함하고 π-결합 전자의 상대적으로 쉬운 여기로 인해 가시광선 흡수를 제공하는 그룹: –N=N–, ñC=S, –N=O, 퀴노이드 구조 등. 발색단의 광 흡수는 의 존재 변색성분자 내 전자 밀도 분포와 색상의 음영 또는 강도에 영향을 미치는 그룹(NH 2 -, OH- 등).
지시약 용액에서는 단백질 분해 평형이 확립됩니다.
HInd + H 2 O ÆH 3 O + + Ind.
양성자 이동은 발색단 그룹의 재배열을 동반하므로 지시약의 산성(HInd) 형태와 염기성(Ind) 형태는 서로 다른 색상을 갖습니다. 많은 산-염기 지시약은 다수의 호변이성질체 형태가 존재한다는 특징이 있으므로 변환 및 해당 색상 변화가 즉시 발생하지 않습니다.
메틸 오렌지 지시약은 디메틸아미노-아조벤젠술폰산(CH 3) 2 N–C 6 H 4 –N=N–C 6 H 4 –SO 3 Na의 염입니다. 수용액에서 이 산의 음이온은 양성자를 결합하여 다음과 같은 방식으로 산이 됩니다.
색상은 지시약의 주요 형태에 아조 그룹이 존재하고 산 HInd의 호변 이성질체 형태 중 하나에 퀴노이드 그룹이 존재함으로써 설명됩니다.
지시약 용액의 평형은 산도 상수로 특징지어집니다. 에게(HInd), 지시약 형태의 비율에 대한 pH의 영향(약한 짝산과 염기를 포함하는 용액에서와 같이)은 다음 방정식에 반영됩니다.
pH = p 에게(HInd) + lg .
두 가지 형태의 지시약의 광 흡수 강도(색상 강도)가 거의 같을 경우, 이 형태의 농도가 지시약의 농도보다 약 10배 높을 때 인간의 눈은 지시약의 지배적인 형태의 색상을 인식합니다. 다른 형태. 즉, 비율 /가 10:1 이상에 가까우면 용액의 색이 Ind의 기본 형태의 색상으로 인식되고, 비율 /가 1:10 이하에 가까우면 용액의 색상이 Ind의 기본 형태의 색상으로 인식됩니다. 용액의 색은 HInd의 산성 형태의 색으로 인식됩니다. 비율 범위 0.1
ΔрН Ind = p 에게(하단) ± 1. (4.29)
공식(4.29)은 대부분의 지표의 전이 간격이 약 2 pH 단위인 이유를 설명합니다.
표에서 볼 수 있듯이. 4.11에서 전환 중간 근처에 있는 pT 값은 대략 p에 해당합니다. 에게(암사슴).
중화 방법의 표시 오류.올바른 지시약 선택으로 pT 값은 pH t.eq.와 일치해야 하지만 실제로는 이 요구 사항이 거의 충족되지 않는다는 점을 이미 언급했습니다. 일반적으로 표시기는 동등성 직전 또는 동등성 직후에 색상을 변경합니다. 이로 인해 적정 중에 소비되는 적정제 R의 부피는 분석물 X의 양과 일치하지 않습니다. pT와 pH eq 간의 불일치는 체계적 오류로 이어지며, 이를 표시기 오류. 표시 오류는 c.t.t.에서 적정되지 않은 X 양의 백분율 비율입니다. (또는 초과 R의 양)을 X의 원래 양으로 바꿉니다.
지시약 오류의 부호는 pT 및 pH t.eq. 값뿐만 아니라 적정 중 pH 값이 변경되는 방향에 따라 달라집니다. 강산을 알칼리와 지시약인 페놀프탈레인으로 적정합니다. 분명히 pH t.eq = 7입니다. 페놀프탈레인은 대략 pH 9에서 색이 변합니다. 이 적정 동안 pH는 항상 증가하므로 먼저(pH 7에서) t.eq.에 도달한 다음 pH 9에서 페놀프탈레인의 색상 전이(무색 용액에서 진홍색으로)가 관찰되며 이는 적정 종료 신호가 됩니다. 이 경우, 과대평가된 적정제 소비량을 얻게 됩니다(양의 체계적 오류). 그러나 동일한 지시약을 사용하여 알칼리를 산으로 적정하면 분석 결과가 과소평가되어 부정적인 오류가 발생합니다. 표시 오류의 크기(%)는 pT와 pH t.eq.의 차이에 따라 달라집니다. 이 차이가 클수록 분석 오류도 커집니다. 많은 경우 적정된 원형질의 초기 농도도 영향을 미칩니다. 즉, 희석 용액을 적정할 때 지시약 오류가 더 높습니다.
C.T.T.의 용액에 존재하는 원석의 특성과 강도를 기반으로 다양한 유형의 표시 오류("오류")가 계산됩니다.
수소 오류. c.t.t.에 과도한 수소 이온이 존재하여 발생합니다. 강산의 과소적정 또는 강산으로 염기의 과적정으로 인해 발생합니다. 첫 번째 경우 오류는 음수이고 두 번째 경우에는 양수입니다. 강한 산 농도를 적정할 때 와 함께용량 V o 초기 수량은 이력서영형 . k.t.t 이후로. pH = –log[H 3 O + ] = pT, [H 3 O + ] ktt = 10 – pT, 과소적정된 H 3 O + 이온의 수는 10 – pT( V영형 +V t), 여기서 V티 – 첨가된 적정제의 부피. 그러면 수소 오류는 다음과 같습니다.
특히 수소 오류는 메틸 오렌지(pT)와 같은 지시약이 포함된 수용액에서 강산이나 강염기를 적정할 때 발생합니다.< 7).
수산화물 오류. c.t.t.에 과량의 수산화물 이온 OH –가 있을 때 발생합니다. 산으로 강염기를 과소적정(음성 오류)하거나 강염기로 산을 과적정(양성 오류)하기 때문입니다. k.t.t 이후로. [OH – ] = 10 –(14–рТ), 이전 결론과 유사하게 수산화물 오류는 다음과 같이 결정될 수 있습니다.
예를 들어, 페놀프탈레인(pT > 7)과 같은 지시약을 사용하여 수용액에서 강산이나 강염기를 적정할 때 수산화물 오류가 발생합니다.
산성 오류. kt.t의 용액에 존재하여 발생합니다. 해독되지 않은 약산. 적정 중 용액의 희석을 고려하지 않은 산 오류 값(%):
산도 상수 방정식에서 다음과 같이 씁니다.
고려해 보면 카= 및 [H 3 O + ] ktt = 10 –рТ, 우리는 다음을 얻습니다: [A]/ = . 필수 공식:
여기에서 예를 들어 오류가 0.1%를 넘지 않도록 특정 산 오류 값을 제공하는 지표를 선택하기 위한 조건을 얻을 수 있습니다. pT > p 카+ 3.
기본 오류 X비. r.t.t.의 용액에 존재하는 과소적정된 약한 염기로 인해 발생합니다. 이전과 유사하게 다음을 출력할 수 있습니다.
표시기가 다음 조건을 충족하는 경우 주요 오류는 0.1% 미만입니다.< 11 – pK b. 산 및 염기 적정 오류는 모두 음수라는 점에 유의해야 합니다. 약산과 염기의 적정 중에 나타나는 이러한 유형의 오류는 지시약 선택에 실패한 경우 10% 이상에 도달할 수 있습니다.
산-염기 지시약(또는 지시약이라고도 함)은 위치하는 환경에 따라 색이 변하는 물질을 말하며, 일반적으로 이러한 물질은 약산 또는 약염기로서 물에 용해되면 약하게 해리되어 이온을 형성합니다. 일반식을 갖는 약산인 지시약을 생각해 봅시다.물에 용해되면 이 약산과 짝염기 사이에 다음과 같은 평형이 성립됩니다.
짝염기의 색과 색이 눈에 띄게 다른 산을 지시약으로 사용합니다. 낮은 값에서는 용액 내 이온 농도가 높으므로 평형 위치가 왼쪽으로 이동합니다. 이러한 조건에서 평형 용액의 색상은 A입니다.
쌀. 8.1. 페놀프탈레인.
pH 값은 용액의 농도가 낮기 때문에 평형 위치가 오른쪽으로 이동하여 평형 용액의 색상이 B임을 의미합니다.
이러한 유형의 평형이 확립된 수용액 내 지시약의 예는 페놀프탈레인입니다(그림 8.1). 페놀프탈레인은 무색의 약산으로 물에 용해되면 분홍색 음이온을 형성합니다. 산성 환경에서는 산과 음이온 사이의 평형이 왼쪽으로 이동합니다. 음이온의 농도가 너무 낮아 핑크색이 보이지 않습니다. 그러나 알칼리성(염기성) 환경에서는 평형이 오른쪽으로 이동하고 음이온의 농도가 핑크색을 감지하기에 충분해집니다.
수용액에서 지시약의 평형에 질량 작용의 법칙을 적용하면 약산인 지시약에 대한 일반적인 경우 평형 상수에 대해 다음과 같은 표현을 얻습니다.
이 값을 지표의 해리 상수라고 합니다.
표시기의 색상은 특정 색상 전환 지점에서 A에서 B로 변경됩니다. 이 지점에서
따라서 식 (5)로부터
지시약의 색 전이 지점에서 용액의 pH 값이 표시됩니다. 따라서 이는 지시약의 절반이 산 형태이고 절반이 짝염기 형태인 pH 값을 나타냅니다.
표시 색상 변경 범위
낮은 값에서는 약산인 지시약이 형태에 거의 완전히 존재하므로 용액에서 이 형태의 색상이 우세합니다. 증가함에 따라 형태에 내재된 색상 A의 강도가 감소하고 식 (4)에서 설명하는 평형은 오른쪽으로 이동합니다. 따라서 형태에 고유한 색상 B의 강도가 증가합니다. 관찰된 A에서 B로의 색상 변화는 실제로 일부 값 범위에서 발생합니다. 표시기는 명확한 관찰이 있을 때 가장 효과적입니다.
표 8.5. 지표
내 색상 변화는 좁은 범위의 값에서 발생하며 대부분의 지표에서 이 범위는 값의 경계 내에 있습니다(표 8.5).
만능지시약이란 넓은 범위의 변화에 따라 점차적으로 색상의 변화를 주는 지시약을 혼합한 것을 말하며, 만능지시약을 용액에 몇 방울 떨어뜨리면 용액의 색상으로 대략적으로 판단할 수 있습니다.
산-염기 적정
산-염기 적정은 주로 정량적 화학 분석에 사용되는 산 또는 염기의 농도를 결정하기 위한 실험 기술입니다. 일반적으로 알려진 농도의 산을 뷰렛에서 원추형 플라스크에 들어 있는 농도를 알 수 없는 알칼리성 용액에 점차적으로 첨가합니다. 적정 당량점은 정확히 화학량론적 양의 산이 염기에 첨가될 때 도달합니다. 이 시점에서 모든 알칼리는 중화되었으며 용액에는 과잉 산이나 과잉 염기가 없습니다. 용액은 소금과 물로만 구성됩니다. 예를 들어 수산화나트륨 용액의 농도에 맞춰 염산을 첨가하면, 용액에 정확히 염산을 첨가하는 순간 적정 당량점에 도달하게 됩니다. 이는 화학량론적 방정식으로부터 따릅니다.
산-염기 적정을 수행할 때 당량점을 결정하기 위해 지시약을 사용하는 경우가 많습니다. 그러나 당량점은 -meter 또는 전도도 측정 방법을 사용하여 전위차적으로 결정될 수도 있습니다(10장 참조).
이제 산에 염기를 첨가하여 적정을 수행한다고 가정해 보겠습니다. 첨가된 염기의 양이 증가함에 따라 용액의 변화를 그래프로 그리면 산과 염기의 강약 여부에 따라 네 가지 유형의 곡선이 나타납니다. 이 네 가지 유형의 적정 곡선이 그림 1에 나와 있습니다. 8.2. 당량점에 도달하는 것은 급격한 증가를 특징으로 하며, 이와 관련하여 유일한 예외는 약염기로 약산을 적정하는 것입니다. 만약에
산염기 적정의 당량점을 결정하려면 지시약을 사용해야 하며, 색 변화가 일어나는 pH 범위가 적정 곡선의 수직 부분에 속하도록 지시약을 선택해야 합니다. 이는 적정 당량점에 도달하는 순간 지시약 색상의 급격한 변화를 보장합니다.
강한 염기로 강한 산을 적정합니다. 예를 들어,
이 적정 곡선의 수직 부분은 4에서 10까지의 pH 변화 범위에 해당합니다. 결과적으로 적정 당량점에서 산에 염기 한 방울을 더 추가하면 pH가 즉시 6단위만큼 증가합니다. 이는 이러한 적정을 위해 pH 값 4에서 10 사이의 색상 범위를 갖는 지시약을 사용할 수 있음을 의미합니다. 이러한 지시약의 예로는 메틸 레드 염료와 페놀프탈레인이 있습니다. 메틸 오렌지를 강염기와 강산의 적정에 대한 지시약으로 사용하는 경우 색상 변화가 그다지 극적이지 않습니다.
약한 염기로 강한 산을 적정합니다. 예를 들어,
이 적정 곡선의 수직 부분은 4에서 8까지의 pH 변화 범위에 해당합니다. 이에 대한 편리한 지표는 메틸 레드 또는
브로모티몰 블루는 색상 변화 범위가 적정 곡선의 평평한 부분에 속하기 때문에 페놀프탈레인은 아니지만 페놀프탈레인은 아닙니다.
강한 염기로 약산을 적정합니다. 예를 들어,
이 적정 곡선의 수직 부분은 pH 6.5~11 범위에 속합니다. 결과적으로 페놀 레드 또는 페놀프탈레인이 이에 대한 편리한 지표입니다. 메틸 오렌지와 같이 pH 6 미만의 색상 범위를 갖는 지시약은 이 적정에 적합하지 않습니다.
쌀. 8.2. 0.10 mol/dm3 농도의 염기와 0.10 mol/dm3 농도의 산 25.00 cm3의 적정 곡선: a - 강염기를 이용한 강산 적정; b - 약염기를 이용한 강산의 적정; c - 강염기로 약산을 적정하는 단계; d - 약염기로 약산을 적정합니다. I-페놀프탈레인, II-메틸 오렌지.
색상 변화 범위가 적정 곡선의 평평한 부분에 해당하므로 당량점을 정확하게 감지할 수 없기 때문입니다.
약염기를 이용한 약산의 적정. 예를 들어,
이러한 유형의 적정은 당량점에 도달했을 때 pH의 급격한 변화가 없다는 것이 특징입니다. pH 변화는 허용된 값의 전체 범위에서 원활하게 발생합니다. 따라서 이 유형의 적정에 대한 지시약을 선택하는 것은 불가능합니다.
그럼 다시 말해보자
1. 강한 전해질은 용해되거나 용융된 상태에서 완전히 이온화됩니다.
2. 약한 전해질은 용해되거나 용융된 상태에서 부분적으로만 이온으로 해리됩니다.
3. 오스트왈드의 희석 법칙은 전해질의 해리 상수를 해리도 a 및 농도 c와 연관시킵니다.
4. 브뢴스테드-로우리 이론에 따르면, 산은 양성자를 내는(기여하는) 물질이고, 염기는 양성자를 받는(부가하는) 물질이다.
5. 강산에는 약한 짝염기가 있습니다.
6. 약산은 강한 짝염기를 갖는다.
7. 양쪽성 물질은 산과 염기로 반응할 수 있습니다.
8. 루이스산은 염기가 제공하는 전자쌍을 받아들일 수 있는 물질이다.
9. 루이스 염기는 비공유 전자쌍을 가진 물질이다.
10. 산 해리 상수는 어디에 있습니까?
11. , 염기의 해리 상수는 어디에 있습니까?
12. , 물의 이온 생성물은 어디에 있습니까?
16. 약산인 지시약 수용액의 평형은 다음 식에 의해 결정된다.
17. 산-염기 적정의 당량점은 화학량론적 양의 염기가 산에 첨가될 때 도달합니다.
18. 시각적 지시약의 색상 변화 범위는 적정 곡선의 수직 부분에 속해야 합니다.
pH에 따른 지시약의 색 변화
산-염기 지시약은 매체의 산도에 따라 색상이 변하는 화합물입니다.
예를 들어, 리트머스는 산성 환경에서는 빨간색, 알칼리성 환경에서는 파란색을 띕니다. 이 속성은 용액의 pH를 신속하게 추정하는 데 사용될 수 있습니다.
산-염기 지시약은 화학에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 산성 환경과 알칼리성 환경에서는 많은 반응이 다르게 진행되는 것으로 알려져 있습니다. pH를 조정하면 반응 방향을 바꿀 수 있습니다. 지표는 정성적 평가뿐만 아니라 용액 내 산 함량의 정량적 평가(산-염기 적정 방법)에도 사용할 수 있습니다.
지표의 사용은 "순수한" 화학에만 국한되지 않습니다. 환경의 산성도는 식품, 의약품 등의 품질을 평가할 때 다양한 생산 공정에서 통제되어야 합니다.
안에 1 번 테이블가장 "인기 있는" 지표가 표시되고 중성, 산성 및 알칼리성 매체의 색상이 표시됩니다.
1 번 테이블
메틸 오렌지
페놀프탈레인
실제로 각 지표는 색상 변화가 발생하는 자체 pH 간격(전환 간격)을 특징으로 합니다. 색상 변화는 한 형태의 지시약(분자)이 다른 형태(이온성)로 변환되어 발생합니다. 매체의 산도가 감소하면(pH가 증가함에 따라) 이온 형태의 농도가 증가하고 분자 형태가 감소합니다. 표 2에는 일부 산-염기 지표와 해당 전이 간격이 나열되어 있습니다.
표 2지표(후기 위도 표시기 - 포인터), 화학. 물질이 변할 때 색이 변하거나 침전물을 형성하는 물질. 솔루션의 구성 요소입니다. 시스템의 특정 상태 또는 이 상태에 도달하는 순간을 나타냅니다. 되돌릴 수 있는 지표와 되돌릴 수 없는 지표가 있습니다. 시스템 상태가 변경되면(예: 매체의 pH가 변경될 때) 전자의 색상이 변경될 수 있습니다. 여러 번 반복되었습니다. 비가역적 지표는 비가역적 화학작용을 받습니다. 예를 들어 BrO3를 사용한 변환 - 파괴됩니다. 연구 중인 솔루션에 도입되는 지표를 호출합니다. 내부는 외부와 달리 분석된 혼합물 외부에서 수행되는 절차입니다. 후자의 경우 하나 이상입니다. 분석된 용액 한 방울을 지시약을 적신 종이 위에 놓거나 지시약 한 방울과 함께 백자 접시 위에 섞습니다.그리고 지표는 인구의 종말을 결정하는 데 가장 자주 사용됩니다. 화학. 지구, ch. 도착. 끝점(t.t.t.). 적정법에 따라 방법은 산-염기, 흡착, 산화-환원을 구별합니다. 그리고 복잡계. 지표. r-rime 조직 화합물은 색상이 변하거나 H +(환경의 pH)에 따라 변합니다. 신청 H +가 포함된 경우 회로와 (at 포함) 또는 다른 회로 사이의 회로 끝을 설정하고 비색을 위해 설정합니다. 수용액의 pH 결정. 나이브. 중요한 것은 표에 나와 있습니다. 1. 표시기의 색상이 변경되는 이유는 표시기의 추가 또는 방출이 일부 발색단 그룹을 다른 발색단 그룹으로 대체하거나 새로운 발색단 그룹의 출현과 관련되어 있기 때문입니다. 표시기의 HIn 값이 약하면 수용액에서 다음이 발생합니다. HIn + H 2 O D 인 - + H3O + . 표시기가 약한 경우 In은 다음과 같습니다. In + H 2 O D HIn + + OH - . 일반적인 형태로 다음과 같이 쓸 수 있습니다: In a + H 2 O디 In b + H 3 O +, 여기서 In a 및 In b - 각각. 산성 및 염기성 형태의 지시약으로 색상이 다릅니다. 이 프로세스의 K ln = / 호출됩니다. 지시자. 용액의 색상은 용액의 pH에 의해 결정되는 / 비율에 따라 달라집니다.
표시기의 한 형태의 색상이 다른 형태보다 10배 높으면 눈에 띄는 것으로 간주됩니다. 비율 / = /K ln이 0.1 또는 10인 경우 지시약의 색상 변화는 pH = pK ln b 1이라고 불리는 영역에 표시됩니다. 표시기 전환 간격. 최대 변경 = 및 K ln = [H 3 O] +인 경우, 즉 pH = pK ln에서. 일반적으로 끝나는 pH 값을 호출합니다. PT 표시기. 색상 전이 간격에 용액이 당량점에서 가져야 하는 pH 값이 포함되도록 지시약이 선택됩니다. 종종 이 pH 값은 사용된 지시약의 pH와 일치하지 않아 소위 말하는 결과를 낳습니다. 표시기 오류. 적정되지 않은 약품이나 화합물이 C.T.T.에 과도하게 남아 있으면 오류가 발생합니다. 관련 염기성 또는 산성.
표시기 감도 - (v/l) 결정됨(이 경우 H + 또는 OH -
) 최대 지점에서. 갑작스러운 색상 전환. 알칼리성 pH 값 영역에서 전이 간격을 갖는 산에 민감한 지표(예: 티몰프탈레인); 산성 영역에서 전이 간격을 갖는 민감한 지표(예: 디메틸 황색 등); 중립 지표, 전환 간격은 약입니다. pH 7(중성적색 등).그리고 표시기는 하나 또는 두 가지 색상의 모양으로 제공됩니다. 그러한 지표를 관련 단색과 2색. 나이브. 산성 및 염기성 형태가 보색으로 착색된 지시약에서는 명확한 색상 변화가 관찰됩니다. 그림 물감. 그러나 그러한 지표는 존재하지 않습니다. 따라서 추가하면 두 형태의 색상이 그에 따라 변경됩니다. 따라서 메틸 레드의 경우 2 pH 단위 범위에서 빨간색에서 노란색으로의 전이가 발생하며, 용액에 첨가하면 pH 5.3에서 적자색에서 녹색으로의 색상 전이가 선명하고 명확하게 관찰됩니다. 두 가지 지표를 혼합하여 사용하면 비슷한 효과를 얻을 수 있습니다. 두 지표의 색상은 서로를 보완합니다. 친구. 이러한 지표를 혼합되어 있다(표 2).
1에서 14까지의 전체 pH 범위에서 지속적으로 색상이 변하는 지시약의 혼합물이 호출됩니다. 만능인. 그들은 대략 사용됩니다. 용액의 pH 평가.
표시기의 색상 변화는 이에 영향을 받습니다. 2색 표시기의 경우 가 높을수록 색상 변화가 덜 극적입니다. 두 형태의 흡수 스펙트럼은 서로 더 많이 겹치고 색상 변화를 감지하기가 더 어려워집니다. 일반적으로 동일한 최소(몇 방울의 용액) 양의 지시약이 사용됩니다.
많은 지표의 전환 간격은 온도에 따라 다릅니다. 따라서 pH 3.4~4.4 범위에서는 실온, pH 2.5~3.3 범위에서는 100°C에서 색이 변합니다. 이는 변경으로 인한 것입니다.
용액에 존재하는 콜로이드 입자는 지시약을 흡착하여 색상이 완전히 변합니다. 존재하는 오류를 제거합니다. 양전하를 띤 콜로이드 입자의 경우 염기 지시약을 사용해야 하며, 존재하는 경우 이를 사용해야 합니다. 음전하 - 산성 표시기.
정상적인 조건에서는 특히 pK ln > 4인 지표(예: 메틸 레드)를 사용할 때 용존 CO 2 의 영향을 고려해야 합니다. 때때로 CO 2 는 끓여서 먼저 제거되거나 용액과 접촉하지 않고 적정됩니다.
외부 중립의 영향(소금 효과)은 지표의 변화로 나타납니다. 산성 지시약의 경우 전이 간격은 더 산성인 영역으로 이동하고 염기 지시약의 경우 더 알칼리성 영역으로 이동합니다.
용매의 특성에 따라 표시기의 색상, pK ln 및 감도가 변경됩니다. 따라서 메틸 레드는 브로모페놀 블루보다 더 높은 H + 값에서 색상 전이를 제공하고 에틸렌 글리콜 용액에서는 그 반대입니다. 물-메탄올 및 물-에탄올 용액에서는 수생 환경에 비해 변화가 미미합니다. 알코올 환경에서 산성 지표는 염기 지표보다 H+에 더 민감합니다.
자연이 아닌 환경에서는 일반적으로 유리 표시기를 사용하여 전위차적으로 설정되지만 사용되기도 합니다(표 3).
대부분 약한 경우 메틸 레드는 무수 CH 3 COOH에 사용됩니다. 약산의 경우 - DMF에서.
비수성 및 수생 환경에서 지표의 동작은 유사합니다. 예를 들어, 솔루션 SH의 약한 값 HIn의 경우 다음과 같이 쓸 수 있습니다. HIn + SH D 인 - + SH 2 + . 지표의 작용 메커니즘은 비수성 매체에서만 해당 산도 척도(pH p, pA, 참조)를 사용하는 것과 동일합니다.
또한 pH에 따라 색과 강도가 변하는 제품으로도 사용되며, 색이 많고 탁한 용액의 적정이 가능합니다.
약한 것에는 소위가 사용됩니다. 매우 좁은 pH 범위에서 가역성을 형성하고 응고되는 탁도 표시기(예: isonitro아세틸-n-아미노벤젠은 pH 10.7-11.0에서 탁도를 생성합니다). 콤플렉스를 사용할 수 있습니다(아래 참조). 이러한 복합체가 파괴되면 좁은 pH 범위에서 용액의 색상이 변경됩니다.
조직을 결정합니다. to-t와 현재. 섞이지 않는 소위 용제를 사용합니다. 분해된 지시산(예: 00)인 수륙양용 지시약. org. (예: ). 이 지표는 잘 용해됩니다. 조직에서. r 소매업자, 나쁜 상태; 매우 민감합니다.
흡착지시약은 퇴적물의 표면에 흡착되어 색이나 강도가 변할 수 있는 물질을 말하며, 이러한 지시약은 대개 가역적이며 퇴적에 사용된다.우선 퇴적물에 흡착된다는 점은 퇴적물의 일부와 동일하다. 지표가 흡착된 후 퇴적물 자체. 많은 지표 그룹(표 4)이 퇴적물에 포함된 s의 형성과 함께 퇴적물 표면에 흡착됩니다.
예를 들어, 용액은 분홍색이며 AgNO3를 첨가해도 변하지 않습니다. 그러나 KBr 용액을 사용하면 떨어지는 침전물이 Ag +를 흡착하여 그 자체에 추가됩니다. 침전물은 적자색으로 변합니다. c.t.t.에서 Ag+가 모두 적정되면 침전물의 색이 사라지고 용액은 다시 분홍색이 됩니다.
Inorg. 흡착제. 지시약은 적정제로부터 유색 침전물 또는 착물을 형성합니다(예: 지시약으로 사용되는 CrO 4- 및 SCN - in). 흡착제로서. 산-염기, 산화-환원과 같은 일부 지표도 사용됩니다. 그리고 복잡계. 흡착제의 특성(산, 산화 환원 전위 및 복합체의 안정성)을 나타내는 지표. 상태는 퇴적물의 성질과 표면에 따라 달라집니다.
산화-환원 지시약 - 산화-환원에 따라 색이 변할 수 있는 물질. 솔루션 잠재력. 산화-환원 온도를 설정하는 데 사용됩니다. 그리고 비색계의 경우 산화-환원 결정. 잠재력(주로 생물학에서). 이러한 지표는 일반적으로 자체적으로 노출되는 물질이며 산화된 형태(In Ox)와 환원된 형태(In Red)는 색상이 다릅니다.
가역적인 산화-환원용. 표시기는 다음과 같이 쓸 수 있습니다. In Ox + ne디 빨간색에서는 n이 숫자입니다. 전위 E에서 두 가지 형태의 표시기의 비율은 다음과 같이 결정됩니다.
,
여기서 E ln - 실제 산화 환원. 솔루션의 구성에 따라 표시기 잠재력. 색상 전환 간격은 비율 /가 0.1에서 10으로 변경될 때 실제로 관찰됩니다. 이는 25°C에서 다음과 같습니다. D E (V 단위) = E ln b(0.059/n). 가장 선명한 색상 변화에 해당하는 전위는 Eln과 같습니다. 표시기를 선택할 때 ch를 고려하십시오. 도착. 값 Eln, 계수. 두 가지 형태의 지표의 몰 소멸과 당량점에서의 용액 잠재력. 강한 경우(K 2 Cr 2 O 7, KMnO 4 등) 상대적으로 높은 Eln 및 그 파생물을 갖는 지표가 사용됩니다. 강한 [Ti(III), V(II) 등]의 경우 Eln이 상대적으로 낮은 지표가 사용됩니다(예: 표 5).
일부 물질은 파괴되어 무색이 되는 등 비가역적으로 색상이 변합니다. BrO 3의 영향을 받는 나프톨 청흑색과 같은 제품.
착물계량지표(Complexometric Indicators)는 (M)과 착색된 복합체를 형성하며 지시약 자체와 색상이 다른 물질로 지시약의 품질을 확립하는 데 사용됩니다. 지표(In)를 갖는 복합체의 안정성은 해당 복합체의 안정성보다 낮으며,
따라서 K.T.T.에서는 표시기를 콤플렉스에서 대체합니다. 당량점 =에서 색이 변하는 순간, 따라서 рМ = - log K Mln, 여기서 рМ = - log[M]이 호출됩니다. 지표의 전이점, K Mln - 지표와의 복합체의 안정성. 이 오류는 적정제가 아닌 지시약에 특정 양이 부착될 수 있다는 사실로 인해 발생합니다. 나이브. 종종 소위를 사용합니다.
산성 용액 pH에서< 7, в нейтральной среде рН = 7, в щелочной рН >7. pH가 낮을수록 용액의 산성도는 높아집니다. pH 값 > 7에서 용액은 알칼리성이라고 합니다.
용액의 pH를 결정하는 다양한 방법이 있습니다. 솔루션 환경의 성격은 지표를 사용하여 질적으로 결정됩니다. 지시약은 용액 환경에 따라 색상이 가역적으로 변하는 물질입니다. 실제로는 리트머스, 메틸오렌지, 페놀프탈레인 및 범용 지시약이 가장 많이 사용됩니다(표 2).
표 2
다양한 솔루션 환경에서의 지표 컬러링
pH 값은 의학에 매우 중요하며 정상 값과의 편차가 0.01 단위라도 신체의 병리학 적 과정을 나타냅니다. 정상적인 산도에서 위액의 pH는 1.7입니다. 인간의 혈액의 pH는 7.4입니다. 타액 – pH = 6.9.
이온 교환 반응 및 발생 조건
용액 속의 전해질 분자는 이온으로 분해되기 때문에 전해질 용액에서도 이온 사이에서 반응이 일어난다. 이온 교환 반응-전해질이 해리되어 형성된 이온 간의 반응입니다. 이러한 반응의 본질은 약한 전해질의 형성을 통한 이온의 결합입니다. 즉, 이온 교환 반응은 약한 전해질(침전물, 가스, H 2 O 등)이 형성되면 의미가 있으며 거의 완료됩니다. 서로 결합하여 약한 전해질을 형성할 수 있는 이온이 용액에 없으면 반응은 가역적입니다. 그러한 교환 반응에 대한 방정식은 작성되지 않았습니다.
이온 교환 반응을 기록할 때 분자, 전체 이온 및 약식 이온 형태가 사용됩니다. 세 가지 형태로 이온 교환 반응을 작성하는 예:
K 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + 2KCl,
2K + + SO 4 2– + Ba 2+ + 2Cl – = BaSO 4 + 2K + + 2Cl – ,
Ba 2+ + SO 4 2– = BaSO 4 .
이온 반응 방정식을 구성하는 규칙
1. 약한 전해질의 공식은 분자 형태로, 강한 전해질의 공식은 이온 형태로 기술됩니다.
2. 반응에는 물질의 용액이 사용되므로 시약의 경우 약간 용해되는 물질도 이온 형태로 기록됩니다.
3. 반응의 결과로 약간 용해되는 물질이 형성되면 이온 반응식을 작성할 때 불용성으로 간주됩니다.
4. 식 좌변의 이온 전하의 합은 우변의 이온 전하의 합과 같아야 합니다.
"전해 해리 이론"이라는 주제로 테스트해 보세요. 이온 교환 반응"
1. 수산화마그네슘이 황산에 용해될 때 발생하는 반응은 약식 이온 반응식으로 설명됩니다.
a) Mg 2+ + SO 4 2– = MgSO 4;
b) H + + OH - = H 2 O;
c) Mg(OH) 2 + 2H + = Mg 2 + + 2H 2 O;
d) Mg(OH) 2 + SO 4 2– = MgSO 4 + 2OH –.
2. 4개의 용기에는 아래 나열된 물질의 1M 용액 1리터가 들어 있습니다. 어떤 용액에 이온이 가장 많이 포함되어 있습니까?
a) 황산칼륨; b) 수산화칼륨;
c) 인산; d) 에틸 알코올.
3. 해리 정도는 다음에 의존하지 않습니다.
a) 용액의 양 b) 전해질의 성질;
c) 용매; d) 농도.
4. 약식 이온 방정식
Al 3+ + 3OH – = Al(OH) 3
상호 작용에 해당합니다.
a) 물과 염화알루미늄;
b) 염화알루미늄과 수산화칼륨;
c) 알루미늄과 물;
d) 알루미늄과 수산화칼륨.
5. 단계적으로 해리되지 않는 전해질은 다음과 같습니다.
a) 수산화마그네슘; b) 인산;
c) 수산화칼륨; d) 황산나트륨.
6. 약한 전해질은 다음과 같습니다.
a) 수산화바륨;
b) 수산화알루미늄;
c) 불산;
d) 요오드화수소산.
7. 중정석수와 이산화탄소의 상호작용에 대한 짧은 이온 방정식의 계수의 합은 다음과 같습니다.
가) 6; b) 4; 7시에; 라) 8.
8. 다음 물질 쌍은 용액에 존재할 수 없습니다.
a) 염화구리 및 수산화나트륨;
b) 염화칼륨 및 수산화나트륨;
c) 염산 및 수산화나트륨;
d) 황산 및 염화바륨.
9. 물에 첨가해도 전기 전도성이 변하지 않는 물질은 다음과 같습니다.
a) 아세트산; b) 염화은;
c) 황산; d) 염화칼륨.
10. 이산화탄소가 통과하는 석회수 용액에 전극을 오랫동안 담그면 회로에 연결된 전구의 강도 대 시간의 그래프는 어떻게 보일까요?
a) 선형 증가;
b) 선형 감소;
c) 먼저 감소한 다음 증가합니다.
d) 먼저 증가한 다음 감소합니다.
