СТАНДАРТИЗАЦИЯ НА РЕШЕНИЯТА: ОТ КАКВО СЕ СЪСТОИ И УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На стандартизацията на решения е процес, който позволява точно определяне на концентрацията на разтвора. Веществата, използвани за тази цел, се наричат ​​първични стандарти.

Разтворът се стандартизира с помощта на метода на обемно титруване (титруване), или чрез класически или инструментални техники (потенциометрия, колориметрия и др.).

Източник: Pixabay

За целта разтвореният вид реагира предварително с претегления първичен стандарт. Следователно използването на обемни балони е от съществено значение за тези количествени анализи.

Например, натриевият карбонат е основен стандарт, използван при стандартизацията на киселини, включително солна киселина, която става титрант, тъй като може да се използва при титруване на натриев хидроксид. По този начин може да се определи основността на една проба.

Обемите на титранта се добавят непрекъснато, докато той не реагира с еквивалентна концентрация на аналита. Това показва, че е достигната точка на еквивалентност на степента; с други думи, титрантът "неутрализира" аналита напълно, като го трансформира в друг химичен вид.

Известно е, когато добавянето на титранта трябва да бъде завършено чрез използване на индикатори.В момента, в който индикаторът променя цвета си, се нарича крайна точка на титруването.

Какво е стандартизация?

Стандартизацията не е нищо повече от получаване на вторичен стандарт, който ще служи за количествено определяне. Как? Защото ако знаете концентрацията му, можете да знаете каква ще бъде аналитът, след като бъде титруван.

Когато се изисква висока точност в концентрацията на разтворите, както разтворът на титрант, така и разтворът, към който ще се титрира, се стандартизират.

Реакциите, при които се използва методът за титруване, включват:

-Реакции с киселинно-алкална основа. С помощта на обемния метод може да се определи концентрацията на много киселини и основи.

-Реакциите за намаляване на оксида. Химическите реакции, които включват окисляване, се използват широко в обемния анализ; като например йодометрични определяния.

-Реакциите на валежите Сребният катион се утаява заедно с анион от групата халогени, като хлор, като се получава сребърен хлорид, AgCl.

-Реакции на образуване на комплекс, например реакцията на среброто с цианидния йон.

Характеристики на първичните стандарти

Веществата, използвани като първични стандарти, трябва да отговарят на редица изисквания за изпълнение на тяхната функция по стандартизация:

-Имайте известен състав, тъй като в противен случай няма да се знае точно каква част от стандарта трябва да бъде претеглена (много по-малко се изчислява неговата последваща концентрация).

-Бъдете стабилни при стайна температура и издържайте на температурите, необходими за сушене във фурната, включително температури, равни или по-високи от температурата на кипене на водата.

-Има голяма чистота. Във всеки случай примесите не трябва да надвишават 0,01 до 0,02%. В допълнение, примесите могат да се определят качествено, което би улеснило отстраняването на евентуални смущения в анализите (грешни обеми от тиран, използван например).

-Без лесни за сушене и не могат да бъдат толкова хигроскопични, тоест задържат вода по време на сушене. Нито трябва да отслабнат, когато са изложени на въздух.

-Не абсорбирайте газове, които могат да предизвикат смущения, както и дегенерация на модела

-Реагирайте бързо и стехиометрично с реагента на титрант.

-Имат високо еквивалентно тегло, което намалява грешките, които могат да бъдат направени по време на претеглянето на веществото.

Примери за първични стандарти

За стандартизиране на базите

-Сулфосалицилова киселина

-Бензоена киселина

-Фталат на калиева киселина

-Сулфанилова киселина

-Оксалова киселина

За стандартизиране на киселините

-Тришидроксиметил аминометан

-Натриев карбонат

-Боракс (смес от борна киселина и натриев борат).

-Три-хидроксиметил-аминометан (известен като THAM)

За стандартизиране на редокс реагенти

-Асенов оксид

-Желязо

-Калиев дихромат

Медни

Упражнения

Упражнение 1

Определено количество натриев карбонат (основен стандарт за киселини) с тегло 0,3542 g се разтваря във водата и се титрува с разтвор на солна киселина.

За да се достигне връщащата точка на метилово оранжевия индикатор, добавен към разтвора на натриев карбонат, се изразходват 30,23 ml от разтвора на солна киселина. Изчислява се концентрацията на НС1.

Това е решението, което ще бъде стандартизирано, като се използва натриев карбонат като основен стандарт.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (молекулно тегло на Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / екв

В точката на еквивалентност:

милиеквивалента HCl = милиеквивалента на Na ₂ СО ₃

VHCl х N HCl = мг Na ₂ СО ₃ / PEQ N _на CO ₃

30,23 mL х N НС1 = 354, mg / (53 mg / mEq)

И след това изчистване на нормалността на HCl, N:

30.23 mL x N НС1 = 6.68 mEq

N HCI = 6.68 mEq / 30.23 mL

N HCI = 0,221 mEq / mL

Упражнение 2

Калиев фталат (KHP) се използва за стандартизиране на разтвор на NaOH, основен стандарт, който е устойчиво на въздух твърдо вещество, което се претегля лесно.

1.673 грама калиев фталат се разтварят в 80 мл вода и се добавят 3 капки от индикаторния разтвор на фенолфталеин, който развива розов цвят в края на титруването.

Знаейки, че титруването на KHP изразходва 34 mL NaOH, каква е неговата нормалност?

Еквивалентно тегло на калиев фталат = 204,22 g / Eq

В крайна точка на еквивалентност:

Еквиваленти на NaOH = еквиваленти на KHP

VNaOH x N = 1.673 g / (204.22 g / Eq)

Еквиваленти на KHP = 8,192 · 10 ^-3 екв

Така:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 екв

И тъй като са използвани 34 mL (0.034L), той се замества в уравнението

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

= 0.241 N

Упражнение 3

Проба от чист СаСОз ₃ (първичен стандартен) с тегло 0.45 грама, се разтваря в количество вода, и след това разтваряне, се допълва с вода в 500 мл в мерителна колба.

Вземете 100 ml от разтвора на калциев карбонат и го поставете в колба Erlenmeyer. Разтворът се титрува с 72 mL етилендиаминтетраоцетна киселина (EDTA), като се използва ериохромен черен индикатор Т.

Изчислете моларността на разтвора AEDT

В точката на еквивалентност на степента:

ммол EDED = ммол СаСОз ₃

V х моларност на EDTA = мг СаСОз ₃ / ч СаСОз ₃

От разтварянето на калциев карбонат в 500 mL се вземат 100 mL за титруване, тоест 0,09 g (една пета от 0,45 g). По този начин:

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

M от AEDT = 8,99 10 ^-4 mol / 0,072 L

= 0,0125

Препратки

1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (nd). Стандартни вещества за стандартизация на киселини и основи., Възстановено от: depa.fquim.unam.mx
2. Стандартизация на разтвори на титрун., Възстановено от: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Стандартно решение. Възстановено от: es.wikipedia.org
4. Химия 104: Стандартизация на киселинни и основни разтвори. Възстановена от: chem.latech.edu
5. Day, RA и Underwood, AL (1989). Количествена аналитична химия. 5-то издание. Pearson, Prentice Hall.