Standaryzacja rozwiązań z czego się składa i ćwiczenia

849
Jonah Lester

Plik standaryzacja rozwiązań Jest to proces, który pozwala na dokładne określenie stężenia roztworu. Substancje używane w tym celu nazywane są wzorcami podstawowymi.

Roztwór jest standaryzowany metodą miareczkowania wolumetrycznego (miareczkowania) metodą klasyczną lub instrumentalną (potencjometria, kolorymetria itp.). 

Źródło: Pixabay

Aby to zrobić, rozpuszczone gatunki reagują z wyprzedzeniem z zważonym wzorcem pierwotnym. Dlatego do tych analiz ilościowych niezbędne jest użycie balonów objętościowych..

Na przykład węglan sodu jest podstawowym standardem używanym w normalizacji kwasów, w tym kwasem solnym, który staje się titrantem, ponieważ można go stosować do miareczkowania wodorotlenku sodu. W ten sposób można określić zasadowość próbki.

Objętości titranta są dodawane w sposób ciągły, aż przereaguje z równoważnym stężeniem analitu. Oznacza to, że punkt równoważności stopnia został osiągnięty; innymi słowy, titrant całkowicie „neutralizuje” analit, przekształcając go w inny rodzaj chemiczny..

Wiadomo, kiedy należy zakończyć dodawanie titranta za pomocą wskaźników. Moment zmiany koloru wskaźnika nazywany jest końcowym punktem miareczkowania.

Indeks artykułów

  • 1 Czym jest standaryzacja?
  • 2 Charakterystyka podstawowych standardów
  • 3 Przykłady podstawowych norm
    • 3.1 Standaryzacja zasad
    • 3.2 Standaryzacja kwasów
    • 3.3 Standaryzacja odczynników redoks
  • 4 Ćwiczenia
    • 4.1 Ćwiczenie 1
    • 4.2 Ćwiczenie 2
    • 4.3 Ćwiczenie 3
  • 5 Referencje

Co to jest standaryzacja?

Standaryzacja to nic innego jak uzyskanie wtórnego wzorca, który posłuży do oznaczeń ilościowych. W jaki sposób? Ponieważ jeśli znane jest jego stężenie, można wiedzieć, jakie będzie stężenie analitu po miareczkowaniu.

Gdy wymagana jest duża dokładność w stężeniu roztworów, zarówno roztwór titranta, jak i roztwór, do którego ma być miareczkowany, są znormalizowane..

Reakcje, w których stosuje się metodę miareczkowania, obejmują:

-Reakcje kwasowo-zasadowe. Metodą wolumetryczną można określić stężenie wielu kwasów i zasad..

-Reakcje redukcji tlenków. Reakcje chemiczne, które obejmują utlenianie, są szeroko stosowane w analizie wolumetrycznej; takie jak oznaczenia jodometryczne.

-Reakcje strącania. Kation srebra wytrąca się razem z anionem z grupy halogenów, np. Chloru, otrzymując chlorek srebra, AgCl.

-Reakcje tworzenia kompleksów, na przykład reakcja srebra z jonem cyjankowym.

Charakterystyka podstawowych standardów

Substancje stosowane jako normy podstawowe muszą spełniać szereg wymagań, aby spełnić swoją funkcję normalizacyjną:

-Miej znany skład, ponieważ w przeciwnym razie nie będzie wiadomo, jaką dokładnie część wzorca należy zważyć (a tym bardziej oblicz jego późniejsze stężenie).

-Być stabilne w temperaturze pokojowej i wytrzymywać temperatury niezbędne do suszenia w piecu, w tym temperatury równe lub wyższe niż temperatura wrzenia wody.

-Miej wielką czystość. W każdym przypadku zanieczyszczenia nie powinny przekraczać 0,01 do 0,02%. Ponadto zanieczyszczenia można oznaczyć jakościowo, co ułatwiłoby usunięcie ewentualnych czynników zakłócających w analizach (np. Niewłaściwe objętości użytego titranta)..

-Są łatwe do wyschnięcia i nie mogą być tak higroskopijne, to znaczy zatrzymują wodę podczas suszenia. Nie powinny też tracić na wadze pod wpływem powietrza..

-Nie absorbują gazów, które mogą powodować zakłócenia, a także degenerację wzoru

-Reaguj szybko i stechiometrycznie z odczynnikiem titrant.

-Mają wysoki równoważnik masy, który zmniejsza błędy, które mogą zostać popełnione podczas ważenia substancji.

Przykłady podstawowych standardów

Standaryzacja zasad

-Kwas sulfosalicylowy

-Kwas benzoesowy

-Ftalan kwasu potasowego

-Kwas sulfanilowy

-Kwas szczawiowy

Standaryzacja kwasów

-Trishydroksymetyloaminometan

-Węglan sodu

-Boraks (mieszanina kwasu borowego i boranu sodu).

-Tri-hydroksymetylo-aminometan (znany jako THAM)

Standaryzacja odczynników redoks

-Tlenek arsenu

-Żelazo

-Dwuchromian potasu

-Miedź

Trening

Ćwiczenie 1

Pewną ilość węglanu sodu (podstawowy wzorzec dla kwasów) o masie 0,3542 g rozpuszcza się w wodzie i miareczkuje roztworem kwasu solnego..

Aby osiągnąć punkt zwrotny wskaźnika oranżu metylowego, dodany do roztworu węglanu sodu zużyto 30,23 ml roztworu kwasu solnego. Oblicz stężenie HCl.

To jest roztwór, który zostanie znormalizowany przy użyciu węglanu sodu jako podstawowego standardu..

NadwaWSPÓŁ3     +      2 HCl => 2 NaCl + HdwaO + COdwa

pEq  (NadwaWSPÓŁ3 = pm / 2) (masa cząsteczkowa NadwaWSPÓŁ3 = 106 g / mol)

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

= 53 g / równ

W punkcie równoważności:

mEq HCl = mEq NadwaWSPÓŁ3

VHCl x N HCl = mg NadwaWSPÓŁ3 / pEq NdoWSPÓŁ3

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

A następnie wyczyszczenie normalności HCl, N:

30,23 ml x N HC1 = 6,68 mEq

N HC1 = 6,68 mEq / 30,23 ml

N HC1 = 0,221 mEq / ml

Ćwiczenie 2

Ftalan potasu (KHP) służy do standaryzacji roztworu NaOH, podstawowego wzorca, który jest stabilnym w powietrzu ciałem stałym i jest łatwy do zważenia..

1,673 grama ftalanu potasu rozpuszcza się w 80 ml wody i dodaje 3 krople roztworu wskaźnika fenoloftaleiny, który na końcu miareczkowania przybiera różowy kolor..

Wiedząc, że miareczkowanie KHP zużywa 34 ml NaOH, jaka jest jego normalność?

Równoważna masa ftalanu potasu = 204,22 g / równ

W punkcie końcowym równoważności:

Równoważniki NaOH = równoważniki KHP

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

Ekwiwalenty KHP = 8192 10-3 Eq

Następnie:

V NaOH x NOH = 8,192 · 10-3 Eq

A ponieważ zużyto 34 ml (0,034 l), jest on podstawiany w równaniu

N NaOH = (8,19210-3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N.

Ćwiczenie 3

Próbka CaCO3 czysty (wzorzec pierwotny) o masie 0,45 g, rozpuszczony w wodzie i po rozpuszczeniu uzupełniony wodą o pojemności 500 ml w kolbie miarowej.

Weź 100 ml roztworu węglanu wapnia i umieść go w kolbie Erlenmeyera. Roztwór miareczkuje się 72 ml kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA), stosując czarny eriochromowy wskaźnik T.

Obliczyć molarność roztworu EDTA

W punkcie równoważności stopnia:

mmol AEDT = mmol CaCO3

V x molarność EDTA = mg CaCO3 / PM CaCO3

Z rozpuszczenia węglanu wapnia w 500 ml pobrano do miareczkowania 100 ml, czyli 0,09 g (jedna piąta z 0,45 g). W związku z tym:

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

M z AEDT = 8,99 10-4 mol / 0,072 l

= 0,0125

Bibliografia

  1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (s.f.). Substancje wzorcowe do normalizacji kwasów i zasad. [PDF]. Odzyskany z: depa.fquim.unam.mx
  2. Standaryzacja roztworów titranta. [PDF]. Odzyskany z: ciens.ucv.ve:8080
  3. Wikipedia. (2018). Standardowe rozwiązanie. Odzyskane z: es.wikipedia.org
  4. Chemistry 104: Standaryzacja roztworów kwasowych i zasadowych. Odzyskany z: chem.latech.edu
  5. Day, R. A. and Underwood, A. L. (1989). Ilościowa chemia analityczna. Wydanie 5. Pearson, Prentice Hall.

Jeszcze bez komentarzy