Standardisering af løsninger på hvad den består af og øvelser

1137
Philip Kelley

Det løsning standardisering Det er en proces, der tillader den nøjagtige bestemmelse af koncentrationen af ​​en opløsning. De anvendte stoffer kaldes primære standarder.

En opløsning er standardiseret ved hjælp af den volumetriske titreringsmetode (titrering), enten ved klassiske eller instrumentale teknikker (potentiometri, kolorimetri osv.). 

Kilde: Pixabay

For at gøre dette reagerer den opløste art med en afvejet primær standard på forhånd. Derfor er brugen af ​​volumetriske balloner afgørende for disse kvantitative analyser..

F.eks. Er natriumcarbonat en primær standard, der anvendes til standardisering af syrer, herunder saltsyre, der bliver en titrerende, da det kan anvendes til titrering af natriumhydroxid. Basiteten af ​​en prøve kan således bestemmes.

Volumener af titranten tilsættes kontinuerligt, indtil den har reageret med en ækvivalent koncentration af analytten. Dette indikerer, at gradens ækvivalenspunkt er nået; med andre ord, titreringen “neutraliserer” analytten fuldstændigt ved at omdanne den til en anden kemisk art..

Det vides, hvornår tilsætningen af ​​titreringen skal være afsluttet ved hjælp af indikatorer Det øjeblik, hvor indikatoren skifter farve, kaldes titreringens slutpunkt.

Artikelindeks

  • 1 Hvad er standardisering?
  • 2 Karakteristika for primære standarder
  • 3 Eksempler på primære standarder
    • 3.1 At standardisere baser
    • 3.2 At standardisere syrer
    • 3.3 At standardisere redoxreagenser
  • 4 Øvelser
    • 4.1 Øvelse 1
    • 4.2 Øvelse 2
    • 4.3 Øvelse 3
  • 5 Referencer

Hvad er standardisering?

Standardisering er intet andet end at opnå en sekundær standard, der tjener til kvantitative beslutninger. Hvordan? Fordi hvis dens koncentration er kendt, kan det være kendt, hvad der vil være analytens, når den først er titreret.

Når der kræves høj nøjagtighed i koncentrationen af ​​opløsningerne, er både titreringsopløsningen og den opløsning, hvortil den titreres, standardiseret..

Reaktioner, hvor titreringsmetoden anvendes, inkluderer:

-Syre-base reaktioner. Ved hjælp af den volumetriske metode kan koncentrationen af ​​mange syrer og baser bestemmes..

-Oxidereduktionsreaktionerne. Kemiske reaktioner, der involverer oxidation, er meget anvendt i volumetrisk analyse; såsom iodimetriske bestemmelser.

-Nedbør reaktioner. Sølvkationen udfældes sammen med en anion fra gruppen af ​​halogener, såsom chlor, hvilket giver sølvchlorid, AgCl3.

-Komplekse dannelsesreaktioner, for eksempel reaktion mellem sølv og cyanidionen.

Karakteristika for de primære standarder

De stoffer, der anvendes som primære standarder, skal opfylde en række krav for at opfylde deres standardiseringsfunktion:

-Har en kendt sammensætning, da det ellers ikke vides nøjagtigt, hvor meget af standarden der skal vejes (langt mindre beregne dens efterfølgende koncentration).

-Vær stabil ved stuetemperatur og modstå de temperaturer, der er nødvendige for tørring i ovnen, inklusive temperaturer lig med eller højere end vandets kogetemperatur.

-Har stor renhed. Under alle omstændigheder bør urenhederne ikke overstige 0,01 til 0,02%. Desuden kan urenheder bestemmes kvalitativt, hvilket vil lette fjernelsen af ​​mulige interferenter i analyserne (for eksempel anvendte forkerte volumener af titrer)..

-De er lette at tørre og kan ikke være så hygroskopiske, det vil sige, de holder på vand under tørring. De bør heller ikke tabe sig, når de udsættes for luft..

-Absorber ikke gasser, der kan producere forstyrrelser, såvel som mønsterets degeneration

-Reager hurtigt og støkiometrisk med titreringsreagenset.

-Har en høj ækvivalent vægt, der reducerer fejl, der kan opstå under vejning af stoffet.

Eksempler på primære standarder

At standardisere baser

-Sulfosalicylsyre

-Benzoesyre

-Kaliumsyrephthalat

-Sulfanilsyre

-Oxalsyre

At standardisere syrer

-Trishydroxymethylaminomethan

-Natriumcarbonat

-Borax (blanding af borsyre og natriumborat).

-Tri-hydroxymethylaminomethan (kendt som THAM)

At standardisere redoxreagenser

-Arsenøs oxid

-Jern

-Kaliumdichromat

-Kobber

Uddannelse

Øvelse 1

En vis mængde natriumcarbonat (primær standard for syrer), der vejer 0,3542 g, opløses i vand og titreres med en saltsyreopløsning..

For at nå vendepunktet for methylorange-indikatoren, tilsat til natriumcarbonatopløsningen, blev 30,23 ml saltsyreopløsning brugt. Beregn koncentrationen af ​​HCI.

Dette er den løsning, der vil blive standardiseret ved anvendelse af natriumcarbonat som den primære standard..

NatoCO3     +      2 HCI => 2 NaCl + HtoO + COto

pEq  (NatoCO3 = pm / 2) (molekylvægt af NatoCO3 = 106 g / mol)

pEq = (106 g / mol) / (2 ækv. / mol)

= 53 g / ækv

Ved ækvivalenspunktet:

mEq HCI = mEq af NatoCO3

VHCl x N HCI = mg NatoCO3 / pEq NtilCO3

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

Og derefter rydde normaliteten af ​​HCl, N:

30,23 ml x N HCI = 6,68 mækv

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

N HCI = 0,211 mEq / ml

Øvelse 2

Kaliumphthalat (KHP) bruges til at standardisere en NaOH-opløsning, en primær standard, der er et luftstabilt fast stof og er let at veje..

1,673 gram kaliumphthalat opløses i 80 ml vand, og der tilsættes 3 dråber af en opløsning af phenolphthalein-indikatoren, som får en lyserød farve ved titreringens slutpunkt..

At vide, at KHP-titrering bruger 34 ml NaOH, hvad er dens normalitet?

Ækvivalent vægt af kaliumphthalat = 204,22 g / ækv

Ved ækvivalens slutpunkt:

NaOH ækvivalenter = KHP ækvivalenter

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

KHP-ækvivalenter = 8.192 10-3 Ligning

Derefter:

V NaOH x N OH = 8,192 · 10-3 Ligning

Og da der blev anvendt 34 ml (0,034 liter), erstattes det i ligningen

N NaOH = (8.19210-3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N

Øvelse 3

En prøve af CaCO3 ren (en primær standard), der vejer 0,45 g, opløst i et volumen vand og efter solubilisering afsluttet med vand ved 500 ml i en målekolbe.

Tag 100 ml af calciumcarbonatopløsningen og placer den i en Erlenmeyer-kolbe. Opløsningen titreres med 72 ml ethylendiamintetraeddikesyre (EDTA) under anvendelse af eriochrom sort indikator T.

Beregn molariteten af ​​EDTA-opløsningen

Ved ækvivalenspunktet for graden:

mmol AEDT = mmol CaCO3

V x molaritet af EDTA = mg CaCO3 / PM CaCO3

Fra opløsningen af ​​calciumcarbonat i 500 ml blev der taget 100 ml til titrering, det vil sige 0,09 g (en femtedel af 0,45 g). Derfor:

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

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

= 0,0125

Referencer

  1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (s.f.). Standardstoffer til standardisering af syrer og baser. [PDF]. Gendannet fra: depa.fquim.unam.mx
  2. Standardisering af titreringsløsninger. [PDF]. Gendannet fra: ciens.ucv.ve:8080
  3. Wikipedia. (2018). Standard løsning. Gendannet fra: es.wikipedia.org
  4. Kemi 104: Standardisering af syre- og baseløsninger. Gendannet fra: chem.latech.edu
  5. Day, R. A. og Underwood, A. L. (1989). Kvantitativ analytisk kemi. 5. udgave. Pearson, Prentice Hall.

Endnu ingen kommentarer