СТАНДАРТИЗАЦІЯ РІШЕНЬ: З ЧОГО ВОНА СКЛАДАЄТЬСЯ І ВПРАВИ - ХІМІЯ - 2025

Стандартизація рішень являє собою процес , який дозволяє точно визначити концентрацію розчину. Речовини, що використовуються для цієї мети, називаються первинними стандартами.

Розчин стандартизується за допомогою методу об'ємного титрування (титрування) або класичними, або інструментальними методами (потенціометрія, колориметрія тощо).

Джерело: Піксабай

Для цього розпущений вид заздалегідь реагує на зважений первинний стандарт. Тому використання об’ємних кульок є важливим для цих кількісних аналізів.

Наприклад, карбонат натрію - це первинний стандарт, що використовується при стандартизації кислот, включаючи соляну кислоту, яка стає титрантом, оскільки може бути використана при титруванні гідроксиду натрію. Таким чином, можна визначити основність вибірки.

Об єми титранту додають постійно, поки він не вступив у реакцію з еквівалентною концентрацією аналіту. Це вказує на те, що точка еквівалентності ступеня досягнута; іншими словами, титрант "нейтралізує" аналіту повністю, перетворюючи його на інший хімічний вид.

Відомо, коли додавання титранту необхідно завершити за допомогою індикаторів. Момент, коли індикатор змінює колір, називається кінцевою точкою титрування.

Що таке стандартизація?

Стандартизація - це не що інше, як отримання вторинного стандарту, який послужить кількісним визначенням. Як? Тому що якщо ви знаєте його концентрацію, ви можете знати, яким буде аналіт після того, як його титрують.

Коли потрібна висока точність концентрації розчинів, як титруючий розчин, так і розчин, до якого він збирається титрувати, стандартизуються.

Реакції, в яких використовується метод титрування, включають:

-Ріднокислотні реакції. За допомогою об'ємного методу можна визначити концентрацію багатьох кислот та основ.

-Реакції відновлення оксиду. Хімічні реакції, що передбачають окислення, широко використовуються в об'ємному аналізі; наприклад, наприклад, йодометричні визначення.

-Реакції опадів. Катіон срібла осаджується разом з аніоном із групи галогенів, таких як хлор, отримуючи хлорид срібла, AgCl.

-Реакції утворення комплексу, наприклад реакція срібла з іонам ціаніду.

Характеристика первинних стандартів

Речовини, що використовуються в якості первинних стандартів, повинні відповідати ряду вимог, щоб виконати свою функцію стандартизації:

- Майте відомий склад, оскільки в іншому випадку не буде точно відомо, яку кількість стандарту слід зважити (набагато менше обчислити його подальшу концентрацію).

-Будьте стабільні при кімнатній температурі і витримуйте температури, необхідні для сушіння в духовці, включаючи температуру, рівну або вище температури кипіння води.

-Утримуйте велику чистоту. У будь-якому випадку домішки не повинні перевищувати 0,01 до 0,02%. Крім того, домішки можуть бути визначені якісно, ​​що полегшило б видалення можливих перешкод в аналізах (наприклад, помилкові обсяги титранту).

-Бельш легко висушити і не може бути настільки гігроскопічним, тобто вони затримують воду під час сушіння. Вони також не повинні втрачати вагу, потрапляючи на повітря.

-Не поглинайте гази, які можуть створювати перешкоди, а також виродження картини

-Реактуйте швидко та стехіометрично з реагентом титру.

- Майте високу еквівалентну вагу, яка зменшує помилки, які можуть бути допущені під час зважування речовини.

Приклади первинних стандартів

Для стандартизації основ

-Сульфосаліцилова кислота

-Бензойна кислота

-Фталат калієвої кислоти

-Сульфанілова кислота

-Оксалова кислота

Для стандартизації кислот

-Трихідроксиметил амінометан

-Карбонат натрію

-Боракс (суміш борної кислоти і борату натрію).

-Три-гідроксиметил-амінометан (відомий як THAM)

Для стандартизації окислювально-відновних реагентів

-Оксид миш'яку

-Ірон

-Діхромат калію

-Копер

Вправи

Вправа 1

Певна кількість карбонату натрію (основний стандарт для кислот) масою 0,3542 г розчиняють у воді і титрують розчином соляної кислоти.

Для досягнення поворотного показника метилового оранжевого кольору, доданого до розчину карбонату натрію, було витрачено 30,23 мл розчину соляної кислоти. Обчисліть концентрацію HCl.

Це рішення, яке планується стандартизувати, використовуючи карбонат натрію в якості основного стандарту.

Na ₂ CO ₃ + 2 HCl => 2 NaCl + H ₂ O + CO ₂

pEq (Na ₂ CO ₃ = пм / 2) (молекулярна маса Na ₂ CO ₃ = 106 г / моль)

pEq = (106 г / моль) / (2 екв. / моль)

= 53 г / екв

У точці еквівалентності:

mEq HCl = mEq Na ₂ CO ₃

VHCl x N HCl = мг Na ₂ CO ₃ / pEq N _a CO ₃

30,23 мл х N HCl = 354, мг / (53 мг / мЕкв)

А потім очищення нормальності HCl, N:

30,23 мл х N HCl = 6,68 мЕкв

N HCl = 6,68 мЕкв. / 30,23 мл

N HCl = 0,221 мЕкв / мл

Вправа 2

Фталат калію (KHP) використовується для стандартизації розчину NaOH, основного стандарту, який є стійким до повітря твердим речовиною, який легко зважити.

1.673 грам фталату калію розчиняють у 80 мл води і додають 3 краплі індикаторного розчину фенолфталеїну, який в кінці точки титрування набуває рожевий колір.

Знаючи, що титрування KHP споживає 34 мл NaOH, яка його нормальність?

Еквівалентна маса калію фталату = 204,22 г / екв

У кінцевій точці еквівалентності:

Еквіваленти NaOH = еквіваленти KHP

VNaOH x N = 1,667 г / (204,22 г / екв.)

Еквіваленти КВЗ = 8192 · 10 ^-3 рівняння

Так:

У розчині NaOH х N OH = 8.192 · 10 ^-3 рівняння

А оскільки використовували 34 мл (0,034 л), він заміщений у рівнянні

N NaOH = (8,192 · 10 ^-3 екв. / 0,034 л)

= 0,241 N

Вправа 3

Зразок чистого CaCO ₃ (основний стандарт) масою 0,45 г розчиняють в об'ємі води і після солюбілізації його наповнюють водою в 500 мл в мірній колбі.

Візьміть 100 мл розчину карбонату кальцію і помістіть його в колбу Ерленмайєра. Розчин титрують 72 мл етилендіамінтетраоцтової кислоти (EDTA), використовуючи еріохромний чорний індикатор Т.

Обчисліть молярність розчину AEDT

У точці еквівалентності ступеня:

ммоль EDED = ммоль CaCO ₃

V x молярність EDTA = мг CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Після розчинення карбонату кальцію в 500 мл для титрування брали 100 мл, тобто 0,09 г (одна п’ята частина 0,45 г). Таким чином:

0,072 л х M EDTA = 0,09 г / 100,09 г / моль

M AEDT = 8,99 10 ^-4 моль / 0,072 л

= 0,0125

Список літератури

1. Галано Хіменес А. та Рохас Ернандес А. (другий). Стандартні речовини для стандартизації кислот та основ. . Відновлено з: depa.fquim.unam.mx
2. Стандартизація розчинів титранту. . Відновлено з: ciens.ucv.ve:8080
3. Вікіпедія. (2018). Стандартне рішення. Відновлено з: es.wikipedia.org
4. Хімія 104: Стандартизація розчинів кислот та основ. Відновлено: chem.latech.edu
5. Day, RA та Underwood, AL (1989). Кількісна аналітична хімія. 5-е видання. Пірсон, Prentice Hall.