شناساگرهای شیمیایی برای تیتراسیون های اکسایش ـ کاهش

از دکتر عبدالرضا خواجه زاده

شناساگر اکسایش ـ کاهشی ترکیبی است که اگر از حالت اکسیدی به حالت کاهشی خودش برود، تغییر رنگ می دهد.

به طور کلی شناساگرهای اکسایش ـ کاهش دو دسته هستند:

الف: شناساگرهای اختصاصی (Specific Indicators): اینها یک رنگ خاص تولید کرده یا اینکه فقط یک واکنش خاص انجام می دهند، پس برای دسته ای خاص از واکنش ها به کار می روند. مانند چسب نشاسته که در یدومتری کاربرد دارد و با I₂، رنگ آبی می دهد.

روشهای بسیار زیادی در شیمی تجزیه براساس تیتراسیون یدومتری پایه گذاری شده اند. نشاسته یک شناساگر اکسایشی ـ کاهشی نیست، زیرا منحصراً به ید پاسخ می دهد و به تغییر پتانسیل پاسخی نمی دهد.

در حضور نشاسته (جزء فعال آن آمیلوز، پلیمری متشکل از D-α-Glucose است.) و I^-، مولکلوهای I₂ زنجیره های طویلی از یونهای I₅^- را می دهند که می تواند مرکز پلیمر مارپیچ آمیلوز را اشغال کند، رنگ ناشی از این کمپلکس، آبی است.

ب: شناساگرهای حقیقی (True Redox Indicators): اینها خودشان اکسید یا احیاء کننده هستند به عبارتی در نقطۀ اکی والان با اضافیِ تیترکننده واکنش اکسایش ـ کاهش دهند. در این شناساگرها رنگ گونۀ اکسید شده با گونۀ احیاء شده با هم متفاوت است.

Ox به معنای فرم اکسید کننده (اکسیدانت) و Red به معنای فرم کاهنده (رداکتانت) اشاره دارد.                                                        همانطور که می دانید وقتی رنگ قابل تشخیص است که غلظت دو جزء نسبت به هم 10 یا 0.1 باشد بنابراین دامنه پتانسیل تغییر رنگ (E_T) یک شناساگر عبارت است از:

در این عبارت، n تعداد الکترون مبادله شده در اکسایش ـ کاهش خود شناساگر است.

در جدول زیر، چند نمونه از این شناساگرها را مشاهده می کنید:

طراحی سل الکتروشیمیایی از روی واکنش

از دکتر عبدالرضا خواجه زاده

|

ابتدا واکنش را به دو نیم واکنش تبدیل کنید، سپس نیم واکنش آندی و کاتدی را مشخص نمایید.

در نیم سل آندی باید تمام گونه های موجود در نیم واکنش آندی و در نیم سل کاتدی باید تمام گونه های موجود در نیم واکنش کاتدی ظاهر شوند.

اگر گونه ای فلزی در نیم واکنش موجود بود یا گونه ای داشتید که خودش می تواند به صورت جامد به عنوان الکترود به کار رود، از آن به عنوان الکترود استفاده کنید، در غیر این صورت، باید از فلز بی اثری مانند Pt به عنوان الکترود استفاده نمایید.

مثال: سلی را طراحی کنید که واکنش زیر در آن انجام شود.

پاسخ:

ابتدا دو نیم واکنش را می نویسیم:

واکنش بالایی کاتدی و وکنش پایینی آندی می باشد. در بالایی Pt می تواند به عنوان الکترود باشد و در پایینی Hg مایع را می توان به عنوان الکترود استفاده کرد.

بنابراین:

مثال: سلی را طراحی کنید که واکنش تولید آب یعنی واکنش زیر در آن انجام شود.

پاسخ:

باید واکنشهای اکسایش و کاهشی که منجر به واکنش کلی فوق می شود را بنویسیم، دو دسته واکنش را می توان نوشت:

بنابراین می توان شماتیک زیر را برای این واکنش نوشت:

بنابراین می توان شماتیک زیر را برای این واکنش نوشت:

می توان واکنش کاتد و آند را به صورت زیر هم نوشت:

بر این اساس می توان شماتیک زیر را نوشت:

موریس ویلیام تراورز شیمی‌دان انگلیسی

:::

تراورز با شیمی‌دان اسکاتلندی ویلیام رمزی در اکتشاف گازهای نجیب کریپتون (Kr)، زنون (Ne) و نئون (Ne) همکاری داشته است. کار بر روی تعدادی از گازهای نجیب باعث گردیده بود تا در نشست‌های علمی، لقب تراورز گازهای نجیب به وی خطاب گردد. تراورز همچنین در تاسیس انیستیتوی علوم هندوستان در شهر بنگلور، نقشی محوری داشته است.

بانک سئؤالات برای کتاب شیمی دهم

نویسنده: علیرضا ناصری مود

اثری مشترک از همکاران تمامی استانها

لینک دانلود