معايرة أكسدة-اختزال

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

معايرة أكسدة-اختزال في الكيمياء (بالإنجليزية: Redox titration ) هي طريقة في الكيمياء لتعيين تركيز محلول عن طريق المعايرة.[1] . ويمكن بواسطتها تعيين محتويات وتركيب مادة تكون قابلة للأكسدة أو للاختزال. كلمة Redox الإنجليزية هي اختصار لكلمتين :Reduction "اختزال" و oxidation "أكسدة" .

مقــدمة[عدل]

لتعيين كمية مادة بواسطة الأكسدة نقطر محلولا عياريا (معروف التركيز) في قارورة تحتوي على المادة المراد أكسدتها فيتفاعل المحلولان في تفاعل أكسدة-اختزال. تتاكسد المادة في القارورة رويدا رويدا مع زيادة قطرات المحلول العياري المضاف حتى تكتمل الأكسدة أو الاختزال ، وعندئذ لا تجد نقطة من محلول المعايرة المضافة مادة تتفاعل معها في محلول القارورة . تلك هي النقطة الواجب ملاحظتها لتعيين كمية محلول المعايرة المستهلكة من السحاحة. بعد ذلك نقوم بقياس تلك الكمية على تدريج السحاحة ، ومنها نقوم بحساب كمية المادة المجهولة في محلول القارورة (انظر معايرة).

من التفاعلات التي تجري تدريسها في الجامعات في معايرة الأكسدة-اختزال قياس المعايرة بإضافة محلول البروميد كمادة مؤكسدة Bromation :

\mathrm{BrO_3^-\ +\ 5\ Br^-\ +\ 6\ H^+\longrightarrow\ 3\ Br_2\ +\ 3\ H_2O}
إضافة البروميد (حالة الأكسدة : +5) و ايونات البروميد (أكسدة  : -1) فيتحول إلى بروم ( أكسدة  : 0)

كما يستخدم أيضا تفاعل البرمنجنات كمادة مؤكسدة Permanganation مع المحلول المراد معايرته:

\mathrm{MnO_4^-\ +\ 5\ Fe^{2+}\ +\ 8\ H^+\longrightarrow\ Mn^{2+}\ +\ 5\ Fe^{3+}\ +\ 4\ H_2O}
عيارية أكسدة-اختزال باستخدام البرمنجنات بواسطة (حالة أكسدة  : +7) مع الحديد II-أيونات الحديد .

كما تستخدم طريقة المعايرة باستخدام أيونات السيريوم ذات التكافؤ الرباعي لأكسدة المادة المرغوب تعيين كميتها :

\mathrm{Ce^{4+}\ +\ Fe^{2+}\longrightarrow\ Ce^{3+}\ +\ Fe^{3+}}
أكسدة أيونات الحديد (II) بواسطة أيونات السيريوم ( Cer(IV الرباعي التكافؤ .

وقد قل استخدام ثنائي كرومات البوتاسيوم لمحلول معاير ، كان يستخدم كمادة مؤكسدة:

\mathrm{Cr_2O_7^{2-}\ +\ 6\ Fe^{2+}\ +\ 14\ H^+\longrightarrow\ 2\ Cr^{3+}\ +\ 6\ Fe^{3+}\ +\ 7\ H_2O}

في هذا التفاعل يمكن استخدام كاشف لوني مثل ديفينيلامين Diphenylamin .[2]

التعرف على نقطة اكتمال التفاعل[عدل]

باللون الذاتي[عدل]

تستخدم طريقة تعيين نقطة اكتمال التفاعل باستخدام معايرة المنجنيز (KMnO4) أو معايرة اليود حيث يستخدم قليل من النشا مع اليود حيث يكون اليود مع النشا مركب ملون . كلا من طريقة المنجنيز وطريقة اليود في المعايرة تسنخدم لأن اللون الذاتي للمحلول يتغير فجأة عند نقطة اكتمال التفاعل .

باستخدام كاشف لوني[عدل]

يمكن استخدام كواشفا لونية من نوع كواشف أكسدة-اختزال تتميز بتغير لونها بالإكسدة أو الاختزال مثل الفريون Ferroin ، وهو مركب من خلات الحديد . كذلك يمكن استخدام كواشف عادية مثلما في طريقة البروم Bromatometry حيث يحدد تغير لون الكاشف نقطة اكتمال التفاعل .

طريقة قياس الجهد الكهربي[عدل]

يتغير الجهد الكهربي بين المحلول وقطب قياسي (مثل قطب زجاجي) خلال عملية المعايرة . وعند إجراء ذلك نقوم بقراءة الجهد وتسجيله خلال المعايرة واعتماده على حجم محلول السحاحة المستخدم ، فنحصل من تلك القيم على منحنى للمعايرة ، ومنه نحصل على نقطة اكتمال التفاعل .

اقرأ أيضا[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ قالب:Gold Book
  2. ^ Jander/Jahr/Knoll: Maßanalyse, Sammlung Göschen Band 221/221a, Walter de Gruyter Berlin 1966

وصلات خارجية[عدل]