செய்முறை · செய்முறை 20

செய்முறை 20 — அமிலப்படுத்திய K₂Cr₂O₇ ஆல் FeSO₄ கரைசலின் செறிவைத் துணிதல்

NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 6 + அலகு 13 (இடைநிலை உலோகங்கள், ஒட்சியேற்ற–ஒட்சிஇறக்கம்)

நோக்கம்

தரப்பட்ட பெரசு அயன் (Fe²⁺) கரைசலின் செறிவை, நியமிக்கப்பட்ட பொட்டாசியம் டைக்ரோமேற்று (K₂Cr₂O₇) கரைசலுடனான நியமிப்பின் (titration) மூலம் துணிவதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.

அடிப்படைக் கோட்பாடு

அமிலப்படுத்தப்பட்ட டைக்ரோமேற்று அயன் (Cr₂O₇²⁻) ஒரு வலிமையான ஒட்சியேற்றியாகச் செயற்படுகின்றது. இது பெரசு அயனை (Fe²⁺) பெரிக் அயனாக (Fe³⁺) ஒட்சியேற்றுகின்றது; அதேவேளை தானும் குரோமியம்(III) அயனாக (Cr³⁺) ஒட்சிஇறக்கம் அடைகின்றது.

KMnO₄ போலல்லாமல், K₂Cr₂O₇ சொந்த காட்டியாகச் (self-indicator) செயற்படாது; ஏனெனில் Cr₂O₇²⁻ இன் ஆரஞ்சு நிறமும் Cr³⁺ இன் பச்சை நிறமும் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான நிற மாற்றம் கூர்மையானதல்ல. எனவே N-பீனைல்ஆந்திரானிலிக் அமிலம் (N-phenylanthranilic acid) அல்லது பேரியம் டைபீனைலஆமின் சல்ஃபோனேற்று (barium diphenylamine sulfonate) போன்ற ஒட்சியேற்ற-ஒட்சிஇறக்க காட்டி (redox indicator) பயன்படுத்தப்படுகின்றது. முடிவுப்புள்ளியில் (end-point) கரைசல் பச்சையிலிருந்து ஊதா-கனப்பு நிறத்திற்கு கூர்மையாக மாறும்.

H₃PO₄ சேர்க்கப்படுகின்றது — இது Fe³⁺ உடன் நிறமற்ற சிக்கல் அயனை உருவாக்கி, முடிவுப்புள்ளியை மிகக் கூர்மையாக்குகின்றது.

அயனிகச் சமன்பாடு

Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
விகிதவியல்: 1 மோல் Cr₂O₇²⁻, 6 மோல் Fe²⁺ உடன் வினைபடுகின்றது.

தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்

உண்மைப் படம் — Practical 20 — Determining FeSO₄ concentration using acidified K₂Cr₂O₇. படம்: Wikimedia Commons.

செய்முறை

பியூரட்டை சிறிதளவு K₂Cr₂O₇ கரைசலால் கழுவி கழுவலை வெளியேற்றுக. பின்னர் பியூரட்டை K₂Cr₂O₇ ஆல் நிரப்பி ஆரம்பப் படிப்பை பதிவு செய்க.
பிப்பற்றால் 25.00 cm³ FeSO₄ கரைசலை சுத்தமான கூம்புக் குடுவைக்குள் எடுக்க.
≈25 cm³ நீர்த்த H₂SO₄ மற்றும் ≈5 cm³ நீர்த்த H₃PO₄ சேர்க்க.
சில சொட்டு ஒட்சியேற்ற-ஒட்சிஇறக்க காட்டி சேர்க்க.
குடுவையை வெண்ணிற ஓட்டின் மீது பியூரட்டுக்குக் கீழே வைக்க. தொடர்ந்து சுழற்றியவாறு நியமிப்பைச் செய்க.
கரைசல் பச்சையிலிருந்து ஊதா-கனப்பு நிறத்திற்கு (≈30 செக்கனுக்கு நிலையாக) மாறும்போது முடிவுப்புள்ளி அடையப்படுகின்றது.
0.10 cm³ க்குள் ஒத்துப்போகும் நியமிப்பளவுகள் கிடைக்கும்வரை மீண்டும் செய்க.

அவதானிப்புகள்

நியமிப்பு	முன்னோட்டம்	1	2	3
இறுதிப் படிப்பு / cm³
ஆரம்பப் படிப்பு / cm³
பயன்பட்ட K₂Cr₂O₇ கனவளவு / cm³

முடிவுப்புள்ளியில் கரைசல் பச்சையிலிருந்து ஊதா-கனப்பு நிறத்திற்கு கூர்மையாக மாறுகின்றது.

கணிப்பு உதவியாளர்

சராசரி நியமிப்பளவு V(K₂Cr₂O₇) / cm³ [K₂Cr₂O₇] / mol dm⁻³ பிப்பற்று கனவளவு FeSO₄ / cm³

பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்

Cr₂O₇²⁻ கடுமையான ஒட்சியேற்றி; தோலின் மீது படாமல் கவனமாக கையாளுக.
Cr(VI) சேர்மங்கள் புற்றுநோயை உண்டாக்கக்கூடியவை (carcinogenic) — கைகளில் கையுறை அணிக.
நீர்த்த H₂SO₄ மற்றும் H₃PO₄ அரிக்கும் தன்மையுடையவை; கண்பாதுகாப்புக் கண்ணாடி அணிக.
Cr கழிவுகளை சரியான முறையில் அகற்றுக — கீழ்வடிகால் (drain) வழியே கொட்டாதீர்கள்.

பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்

தவிர்க்க வேண்டியவை

K₂Cr₂O₇ சொந்த காட்டியாகச் செயற்படுகின்றது என்று கூறுவது தவறு — ஒரு தனி ஒட்சியேற்ற-ஒட்சிஇறக்க காட்டி தேவை.
விகிதவியலை 1:5 என்று குறிப்பிடுவது பிழை — டைக்ரோமேற்று: Fe²⁺ விகிதம் 1:6.
HCl ஐ அமிலமாகப் பயன்படுத்துவது — HCl டைக்ரோமேற்றால் ஒட்சியேற்றமடைந்து Cl₂ வாயு வெளியேறி பிழையான கூடிய நியமிப்பளவைத் தரும்.
H₃PO₄ ஏன் சேர்க்கப்படுகின்றது என்று விளக்காமல் விடுவது — Fe³⁺ உடன் நிறமற்ற சிக்கல் உருவாக்கி முடிவுப்புள்ளியை கூர்மையாக்குகின்றது.

📺 செயல்விளக்க வீடியோ

வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.

← எல்லாச் செய்முறைகளும்