RISINĀJUMU STANDARTIZĀCIJA: NO KĀ TAS SASTĀV, UN VINGRINĀJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Risinājumu standartizācija ir process, kas ļauj precīzi noteikt koncentrācijas risinājumu. Šim nolūkam izmantotās vielas sauc par primārajiem standartiem.

Šķīdums tiek standartizēts, izmantojot tilpuma titrēšanas (titrēšanas) metodi vai nu ar klasiskām, vai instrumentālām metodēm (potenciometrija, kolorimetrija utt.).

Avots: Pixabay

Lai to izdarītu, izšķīdušās sugas jau iepriekš reaģē ar nosvērtu primāro standartu. Tāpēc šīm kvantitatīvajām analīzēm ir būtiska tilpuma balonu izmantošana.

Piemēram, nātrija karbonāts ir galvenais standarts, ko izmanto skābju, tai skaitā sālsskābes, standartizācijā, kas kļūst par titrantu, jo to var izmantot nātrija hidroksīda titrēšanai. Tādējādi var noteikt izlases pamatīgumu.

Titranta tilpumus pievieno nepārtraukti, līdz tas ir reaģējis ar līdzvērtīgu analīta koncentrāciju. Tas norāda, ka ir sasniegts grāda ekvivalences punkts; citiem vārdiem sakot, titrants "pilnīgi neitralizē" analizējamo vielu, pārveidojot to citā ķīmiskā vielā.

Ir zināms, kad titranta pievienošana jāpabeidz, izmantojot indikatorus.Pašreiz, kad indikators maina krāsu, sauc par titrēšanas beigu punktu.

Kas ir standartizācija?

Standartizācija nav nekas cits kā sekundārā standarta iegūšana, kas kalpos kvantitatīvajai noteikšanai. Kā? Jo, ja jūs zināt tā koncentrāciju, varat zināt, kāda būs analizējamā viela, kad tā būs titrēta.

Ja šķīdumu koncentrācijai nepieciešama augsta precizitāte, standartizē gan titranta šķīdumu, gan šķīdumu, kuram tas tiks titrēts.

Reakcijās, kurās izmanto titrēšanas metodi, ietilpst:

-Skābes bāzes reakcijas. Izmantojot tilpuma metodi, var noteikt daudzu skābju un bāzu koncentrāciju.

-Oksīda reducēšanas reakcijas. Tilpuma analīzē plaši izmanto ķīmiskās reakcijas, kas saistītas ar oksidēšanu; piemēram, jodometriskās noteikšanas.

- Nokrišņu reakcijas. Sudraba katjons izgulsnējas kopā ar anjonu no halogēnu grupas, piemēram, hlora, iegūstot sudraba hlorīdu, AgCl.

-Kompleksu veidošanās reakcijas, piemēram, sudraba reakcija ar cianīda jonu.

Primāro standartu raksturojums

Vielas, kuras izmanto par primārajiem standartiem, atbilst standarta prasībām:

- ir zināms sastāvs, jo pretējā gadījumā nebūs precīzi zināms, cik daudz standarta būtu jāsver (daudz mazāk aprēķiniet tā turpmāko koncentrāciju).

- jābūt stabilam istabas temperatūrā un iztur temperatūru, kas nepieciešama žāvēšanai krāsnī, ieskaitot temperatūru, kas ir vienāda vai augstāka par ūdens viršanas temperatūru.

-Vai ir liela tīrība. Jebkurā gadījumā piemaisījumi nedrīkst pārsniegt 0,01–0,02%. Turklāt piemaisījumus var noteikt kvalitatīvi, kas atvieglotu iespējamo traucējumu novēršanu analīzēs (piemēram, kļūdaini izmantotā titranta tilpumi).

-Be viegli nožūt un nevar būt tik higroskopiski, tas ir, tie saglabā ūdeni žāvēšanas laikā. Viņi arī nedrīkst zaudēt svaru, saskaroties ar gaisu.

- Neuzsūc gāzes, kas var radīt traucējumus, kā arī modeļa deģenerāciju

- Ātri un stehiometriski reaģē ar titranta reaģentu.

- ir liels ekvivalents svars, kas samazina kļūdas, kas var tikt pieļautas vielas svēršanas laikā.

Primāro standartu piemēri

Lai standartizētu bāzes

-Sulfosalicilskābe

-Benzoskābe

-Kālijskābes ftalāts

-Sulfanilskābe

-Skābeņskābe

Lai standartizētu skābes

-Triishidroksimetil-aminometāns

-Nātrija karbonāts

-Borax (borskābes un nātrija borāta maisījums).

-Tri-hidroksimetil-aminometāns (pazīstams kā THAM)

Standartizēt redoksa reaģentus

-Arsēns oksīds

-Irons

-Kālija dihromāts

-Kopers

Vingrinājumi

1. vingrinājums

Noteiktu daudzumu nātrija karbonāta (primārais skābju standarts), kas sver 0,3542 g, izšķīdina ūdenī un titrē ar sālsskābes šķīdumu.

Lai sasniegtu metil apelsīna indikatora pagrieziena punktu, kas pievienots nātrija karbonāta šķīdumam, tika iztērēti 30,23 ml sālsskābes šķīduma. Aprēķiniet HCl koncentrāciju.

Šis ir risinājums, kas tiks standartizēts, par galveno standartu izmantojot nātrija karbonātu.

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

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

pEq = (106 g / mol) / (2 Eq / mol)

= 53 g / ekv

Līdzvērtības punktā:

mEq HCl = mEq Na 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)

Un pēc tam notīriet HCl, N normalitāti:

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

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

N HCl = 0,221 ekvivalents / ml

2. vingrinājums

Kālija ftalātu (KHP) izmanto, lai standartizētu NaOH šķīdumu - primāro standartu, kas ir gaisstabila cieta viela, kuru ir viegli nosvērt.

1,673 gramus kālija ftalāta izšķīdina 80 ml ūdens un pievieno 3 pilienus fenolftaleīna indikatora šķīduma, kas titrēšanas beigu punktā iegūst rozā krāsu.

Zinot, ka KHP titrēšana patērē 34 ml NaOH, kāda ir tā normalitāte?

Kālija ftalāta ekvivalentais svars = 204,22 g / Eq

Ekvivalences parametrā:

NaOH ekvivalenti = KHP ekvivalenti

VNaOH x N = 1,673 g / (204,22 g / Eq)

KHP ekvivalenti = 8 192 · 10 ^-3 Eq

Tātad:

V NaOH x NOH = 8,192 · 10 ^-3 ekv

Un tā kā tika izmantoti 34 ml (0,034L), tas tika aizstāts vienādojumā

N NaOH = (8,192 · 10 ^-3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N

3. vingrinājums

Tīra CaCO ₃ (primārā standarta) paraugu, kas sver 0,45 g, izšķīdina ūdens tilpumā, un pēc tā izšķīdināšanas to papildina ar ūdeni 500 ml tilpuma kolbā.

Ņem 100 ml kalcija karbonāta šķīduma un ievieto Erlenmeijera kolbā. Šķīdumu titrē ar 72 ml etilēndiamīntetraetiķskābes (EDTA), izmantojot eriohroma melno indikatoru T.

Aprēķiniet AEDT šķīduma molaritāti

Grāda ekvivalences punktā:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

EDTA V molaritāte = CaCO ₃ mg / PM CaCO ₃

No kalcija karbonāta šķīduma 500 ml, titrēšanai tika ņemti 100 ml, tas ir, 0,09 g (viena piektdaļa 0,45 g). Tādējādi:

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

M no AEDT = 8,99 ^10-4 mol / 0,072 L

= 0,0125

Atsauces

1. Galano Džimēns A. un Rojas Hernandess A. (otrais). Standarta vielas skābju un bāzu standartizēšanai. . Atgūts no: depa.fquim.unam.mx
2. Titrantu šķīdumu standartizācija. . Atgūts no: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Standarta risinājums. Atgūts no: es.wikipedia.org
4. Ķīmija 104: Skābju un bāzes šķīdumu standartizācija. Atgūts no: chem.latech.edu
5. Day, RA un Underwood, AL (1989). Kvantitatīvā analītiskā ķīmija. 5. izdevums. Pīrsons, Prentice Hall.