Organik erituvchilarning pH ni qanday aniq o'lchash mumkin?
Birinchidan, aniq aytganda, organik erituvchilar yoki suvsiz erituvchilardagi pH aniq emas.
pH - suvli eritmadagi vodorod ionlari konsentratsiyasining manfiy logarifmi, lekin suvli eritmada erkin vodorod ionlari (protonlar) mavjud emas, faqat gidroniy ionlari H3O plus (bundan ham murakkab gidroniy ionlari) va proton kislotalarining ionlanish tabiati. suv Proton almashinuvi, kislota HA bilan ifodalansin: HA plyus H2O ⇌ A- plyus H3O plyus Ya'ni, kislota HA protonni suvga o'tkazadi, kislota A- konjugat asosiga aylanadi va suv H3O ga aylanadi. plyus, H3O plyus ham kislota sifatida ko'rib chiqilishi mumkin, keyin suv aslida bu ionlanishda asosga ekvivalent bo'ladi.
PH o'lchovi aslida suvli eritmadagi H3O plyus kontsentratsiyasi, aniqrog'i, suvli eritmadagi erigan vodorod ionlarining (H3O plus) faolligi. Suvsiz erituvchilarda protonlarni o'tkazish uchun kislotaning maqsadi suv emas va hosil bo'lgan H3O plus emas. Shuning uchun kislotalikni solishtirish uchun kislotaning protonlarni berish qobiliyatini hisobga olish kerak. PH qiymatini o'lchash tushunchasidan foydalanmaslik yaxshiroqdir. Agar siz taxminiy ma'lumotdan foydalanishingiz kerak bo'lsa, kontseptsiya suvsiz erituvchi eritmalardagi (solvatlangan) vodorod ionlarining faolligini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Albatta, agar siz suvsiz erituvchi eritmadagi erigan vodorod ionlari faolligining manfiy logarifmini "suvsiz eritmadagi pH qiymati" deb ham atamoqchi bo'lsangiz, bu yaxshi.
Masalan, muzli sirka kislota erituvchisida kislota HA ning ionlanishini quyidagicha ifodalash mumkin: HA plyus CH3COOH ⇌ A- plyus CH3C(OH)2 plyus CH3C(OH)2 plyus muzli sirka kislotasi erituvchisida erigan vodorod ioni, uning faollik ( Suyultirilgan eritmadagi konsentratsiyaning manfiy logarifmi sifatida taxmin qilish mumkin va uni muzli sirka kislotasi erituvchisidagi "pH qiymati" deb ham atash mumkin. Ushbu suvsiz erituvchidagi "pH qiymati" odatda o'rtasida bo'lishi shart emas. 0-14 va "neytral" pH=7 ga mos kelishi shart emas, chunki suvning ion mahsuloti (298,15K) 1*10^ (-14). Taxminan ikkita o'lchov mavjud. usullari va asosiy g'oyasi suvli eritmadagiga o'xshaydi:
1. Indikator usuli, suvsiz erituvchida protonlarni qabul qilishda rangi o'zgarishi mumkin bo'lgan indikatorni tanlang. Aslida, suvsiz erituvchilarda ko'plab kislota-asos ko'rsatkichlari ishlatilishi mumkin. pH test qog'ozi ko'pincha suvsiz erituvchilarda ma'lum bir "pH qiymatini" o'lchashi mumkin. Konsentrlangan sulfat kislota yoki konsentrlangan fosfor kislotasiga oz miqdorda fenolftalein spirti eritmasini tomizish mumkin. Aniq qizil rangni ko'rish mumkin. To'q sariq-sariq rang kuchli kislota ta'sirida fenolftaleinning protonlanishi va tritil musbat ionli tuzilishga ega birikma hosil qilish uchun suv yo'qotilishi natijasida yuzaga keladi. Superkislotalarning kislotaliligini, ya'ni protonatsiya qobiliyatini o'lchash uchun, ya'ni tegishli ko'rsatkichlardan foydalanish, qo'shimcha ravishda kolorimetrik yoki spektrofotometrik aniqlash. Agar siz mos indikatorni tanlasangiz va spektrofotometriya qo'shsangiz, suvsiz erituvchi eritmalardagi vodorod ionlarining faolligini solishtirishingiz mumkin. Kamchilik shundaki, mutlaq qiymatni o'lchash ko'pincha murakkab kalibrlashni talab qiladi va aniqlik yuqori emas.
2. Potensiometrik usul, suvsiz erituvchida vodorod ionining selektiv elektrodini (vodorod ionini ko'rsatuvchi elektrod) tanlang va aniqlash uchun mos yozuvlar elektrod bilan hamkorlik qiling. Eng keng tarqalgan vodorod ionli selektiv elektrod - shisha elektrod, umuman olganda, suvsiz erituvchilarda ishlatilishi mumkin, ammo suvsiz erituvchilarda qayta kalibrlash kerak; lekin mos yozuvlar elektrodi suvsiz eritma mos yozuvlar elektrodi bo'lishi kerak, odatda Gan simob elektrodi KCl suvli elektrolitidir, uni odatda suvsiz eritmalar uchun to'g'ridan-to'g'ri ishlatish mumkin emas. Agar u istaksiz ishlatilsa, u osongina beqaror o'lchovga olib keladi va suyuqlik birikmasi potentsialining ta'siri tufayli xatolarni oshiradi. Suvsiz eritmalar uchun mos keladigan Ag-AgCl elektrodini tanlash yaxshidir. va hokazo. Ularni etkazib beruvchi ko'plab ishlab chiqaruvchilar mavjud va siz foydalanadigan erituvchiga mos keladiganlarini Internetda topishingiz mumkin. Tegishli vodorod ionining selektiv elektrodini va mos yozuvlar elektrodini pH o'lchagichga ulang va uni suvli eritmadagi pH qiymati kabi o'lchash mumkin, ammo aniq o'lchovga erishish uchun uni kalibrlash kerak. Agar u kalibrlanmagan bo'lsa, o'lchangan "pH qiymati" Faqat ma'lumot uchun. Agar bu suvsiz erituvchida kislota-asos titrlash bo'lsa, ekvivalentlik nuqtasi sifatida potentsial yoki "pH qiymati" sakrash nuqtasidan foydalaning. PH o'lchagich diapazoni ham yaxshi tanlanishi kerak va suvsiz erituvchilardagi "pH qiymati" ko'pincha 0-14 oralig'idan oshib ketadi.
