STANDARDIZACIJA REŠITEV: KAJ SESTAVLJAJO IN VAJE - KEMIJA - 2026

Standardizacija rešitev je postopek, ki omogoča natančno določanje koncentracije raztopine. Snovi, ki se uporabljajo v ta namen, se imenujejo primarni standardi.

Raztopina je standardizirana z metodo volumetrične titracije (titracija), bodisi s klasičnimi ali instrumentalnimi tehnikami (potenciometrija, kolorimetrija itd.).

Vir: Pixabay

V ta namen raztopljena vrsta reagira s tehtanim primarnim standardom vnaprej. Zato je za te kvantitativne analize ključna uporaba volumetričnih balonov.

Natrijev karbonat je na primer primarni standard, ki se uporablja pri standardizaciji kislin, vključno s klorovodikovo kislino, ki postane titrant, saj se lahko uporablja pri titraciji natrijevega hidroksida. Tako je mogoče določiti bazičnost vzorca.

Količine titranta dodajamo kontinuirano, dokler ne reagira z ekvivalentno koncentracijo analita. To kaže, da je bila dosežena točka enakovrednosti stopnje; z drugimi besedami, titrant "nevtralizira" analit v celoti, tako da ga pretvori v drugo kemično vrsto.

Znano je, kdaj naj se dodajanje titranta zaključi z uporabo kazalnikov. Trenutek, v katerem indikator spremeni barvo, se imenuje končna točka titracije.

Kaj je standardizacija?

Standardizacija ni nič drugega kot pridobitev sekundarnega standarda, ki bo služil kvantitativni določitvi. Kako? Ker če poznate njegovo koncentracijo, lahko veste, kakšen bo analit, ko bo titriran.

Kadar je potrebna visoka natančnost koncentracije raztopin, se standardizirana raztopina in raztopina, v katero se bo titriral, standardizirata.

Reakcije, pri katerih se uporablja metoda titracije, vključujejo:

-Reakcije na bazi kislin. Z volumetrično metodo je mogoče določiti koncentracijo številnih kislin in baz.

- Reakcije redukcije oksida. Kemične reakcije, ki vključujejo oksidacijo, se pogosto uporabljajo v volumetrični analizi; kot so na primer jodometrične določitve.

-Reakcije padavin. Kation srebra obori skupaj z anionom iz skupine halogenov, kot je klor, pri čemer dobimo srebrni klorid, AgCl.

-Reakcije nastajanja kompleksov, na primer reakcija srebra s cianidnim ionom.

Značilnosti primarnih standardov

Snovi, ki se uporabljajo kot primarni standardi, morajo izpolnjevati vrsto zahtev, da lahko izpolnijo svojo funkcijo standardizacije:

-Imajte znano sestavo, saj sicer ne bo natančno znano, koliko mase je treba stehtati (veliko manj izračunajte njegovo nadaljnjo koncentracijo).

- biti stabilen pri sobni temperaturi in vzdržati temperature, potrebne za sušenje v peči, vključno s temperaturami, ki so enake ali višje od temperature vrelišča vode.

-Veliko čistost. V vsakem primeru nečistoče ne smejo presegati 0,01 do 0,02%. Poleg tega je mogoče kvalitativno določiti nečistoče, kar bi olajšalo odstranitev možnih motenj v analizah (na primer napačne količine uporabljenega titrana).

-Lehko se posuši in ne more biti tako higroskopičen, to je, da med sušenjem zadržijo vodo. Prav tako ne smejo shujšati, ko so izpostavljeni zraku.

-Ne absorbirajte plinov, ki lahko povzročajo motnje, pa tudi degeneriranje vzorca

-S hitro s sterantnim reagentom hitro in stehiometrično reagirajte.

-Imajo visoko ekvivalentno maso, ki zmanjšuje napake, ki bi lahko nastale med tehtanjem snovi.

Primeri primarnih standardov

Za standardizacijo baz

-Sulfosalicilna kislina

-Benzojska kislina

-Ftalat s kalijevo kislino

-Sulfanilna kislina

-Oksalna kislina

Za standardizacijo kislin

-Trihidroksimetil aminometan

-Natrijev karbonat

-Borax (mešanica borove kisline in natrijevega borata).

-Tri-hidroksimetil-aminometan (znan kot THAM)

Za standardizacijo redoks reagentov

-Arzenov oksid

-Iron

-Kalijev dikromat

-Baker

Vaje

Vaja 1

Določena količina natrijevega karbonata (primarni standard za kisline), ki tehta 0,3542 g, se raztopi v vodi in titrira z raztopino klorovodikove kisline.

Da bi dosegli prelomno vrednost indikatorja metil pomaranče, dodani raztopini natrijevega karbonata, smo porabili 30,23 ml raztopine klorovodikove kisline. Izračunajte koncentracijo HCl.

To je rešitev, ki bo standardizirana, pri čemer bo primarni standard uporabljen natrijev karbonat.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (molekulska masa Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol)

pEq = (106 g / mol) / (2 ekv. / mol)

= 53 g / ekv

V točki enakovrednosti:

mEq HCI = mEq natrija ₂ CO ₃

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

30,23 ml x N HCl = 354 mg / (53 mg / mEq)

In potem čiščenje normalnosti HCl, N:

30,23 ml x N HCl = 6,68 mEq

N HCl = 6,68 mEq / 30,23 ml

N HCl = 0,221 mEq / ml

Vaja 2

Kalijev ftalat (KHP) se uporablja za standardizacijo raztopine NaOH, primarnega standarda, ki je zračno stabilna trdna snov, ki jo je težko tehtati.

1.673 gramov kalijevega ftalata se raztopi v 80 ml vode in dodajo 3 kapljice indikatorske raztopine fenolftaleina, ki na koncu titracije razvije rožnato barvo.

Glede na to, da pri titraciji KHP porabimo 34 ml NaOH, kakšna je njegova normalnost?

Ekvivalentna teža kalijevega ftalata = 204,22 g / ekv

Na končni točki enakovrednosti:

Ekvivalenti NaOH = ekvivalenti KHP

VNaOH x N = 1.673 g / (204.22 g / ekv.)

Ekvivalenti KHP = 8.192 · 10 ^-3 Eq

Torej:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 Eq

Ker smo uporabili 34 ml (0,034 L), je v enačbi substituiran

N NaOH = (8.192 · 10 ^-3 Eq / 0.034 L)

= 0,241 N

Vaja 3

Vzorec čistega CaCO ₃ (primarni standard), ki tehta 0,45 g, raztopimo v prostornini vode in po raztapljanju napolnimo z vodo v 500 ml v prostorninski bučki.

Vzemite 100 ml raztopine kalcijevega karbonata in ga položite v erlenmajerico. Raztopino titriramo z 72 ml etilendiaminetetraocetne kisline (EDTA) z uporabo indikatorja eriokrom črne barve T.

Izračunajte molarnost raztopine AEDT

Na enakovredni stopnji stopnje:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

V x molarnost EDTA = mg CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Po raztapljanju kalcijevega karbonata v 500 ml smo za titracijo vzeli 100 ml, to je 0,09 g (petina 0,45 g). Tako:

0,072 L x M EDTA = 0,09 g / 100,09 g / mol

M AEDT = 8,99 10 ^-4 mol / 0,072 L

= 0,0125

Reference

1. Galano Jiménez A. in Rojas Hernández A. (drugi). Standardne snovi za standardizacijo kislin in baz. . Pridobljeno: depa.fquim.unam.mx
2. Standardizacija titrantnih raztopin. . Pridobljeno: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedija. (2018). Standardna rešitev. Pridobljeno: es.wikipedia.org
4. Kemija 104: Standardizacija kislin in baznih raztopin. Pridobljeno: chem.latech.edu
5. Day, RA in Underwood, AL (1989). Kvantitativna analitična kemija. 5. izdaja Pearson, Prentice Hall.