Standaryzacja rozwiązań w tym, co składa się i rozwiązuje ćwiczenia

The standaryzacja rozwiązań jest to proces, który pozwala na dokładne określenie stężenia roztworu. Substancje stosowane w tym celu są nazywane standardami podstawowymi.

Rozwiązanie jest standaryzowane za pomocą metody miareczkowania wolumetrycznego (miareczkowanie), za pomocą technik klasycznych lub instrumentalnych (potencjometria, kolorymetria itp.). 

W tym celu rozpuszczony gatunek z wyprzedzeniem reaguje ciężkim pierwotnym standardem. Dlatego zastosowanie balonów wolumetrycznych jest niezbędne dla tych analiz ilościowych.

Na przykład węglan sodu jest podstawowym standardem stosowanym do standaryzacji kwasów, w tym kwasu solnego, który staje się titrantem, ponieważ można go stosować do miareczkowania wodorotlenku sodu. W ten sposób można określić zasadowość próbki.

Objętości titranta dodaje się w sposób ciągły, dopóki nie zareaguje z równoważnym stężeniem analitu. Oznacza to, że osiągnięto stopień równoważności stopnia; innymi słowy titrant „całkowicie” neutralizuje analit, przekształcając go w inny rodzaj chemiczny.

Wiadomo, kiedy dodanie titranta musi zostać zakończone za pomocą wskaźników Moment, w którym wskaźnik zmienia kolor, nazywany jest końcowym punktem miareczkowania.

Indeks

• 1 Czym jest standaryzacja??
• 2 Charakterystyka standardów podstawowych
• 3 Przykłady norm podstawowych
  • 3.1 Aby ujednolicić podstawy
  • 3.2 W celu standaryzacji kwasów
  • 3.3 Aby standaryzować odczynniki redoks
• 4 ćwiczenia
  • 4.1 Ćwiczenie 1
  • 4.2 Ćwiczenie 2
  • 4.3 Ćwiczenie 3
• 5 referencji

Czym jest standaryzacja?

Standaryzacja to nic innego jak uzyskanie standardu wtórnego, który zostanie użyty do ilościowych oznaczeń. Jak? Ponieważ jeśli znasz jego stężenie, możesz wiedzieć, jaki będzie analit po jego zatytułowaniu.

Gdy wymagana jest duża dokładność w koncentracji rozwiązań, rozwiązanie do oznaczania jest standaryzowane, a także rozwiązanie, do którego zamierza tytułować.

Reakcje, w których stosowana jest metoda miareczkowania, obejmują:

-Reakcje kwasowo-zasadowe. Stężenie wielu kwasów i zasad można określić metodą objętościową.

-Reakcje redukcji tlenków. Reakcje chemiczne obejmujące utlenianie są szeroko stosowane w analizie objętościowej; jak na przykład oznaczenia jodometryczne.

-Reakcje strącania. Kation srebra wytrąca się wraz z anionem z grupy halogenów, takim jak chlor, uzyskując chlorek srebra, AgCl.

-Reakcje tworzenia kompleksu, na przykład reakcja srebra z jonem cyjanku.

Charakterystyka standardów podstawowych

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

-Mieć znany skład, ponieważ w przeciwnym razie nie będzie wiadomo, ile dokładnie należy zważyć ze standardu (nie mówiąc już o obliczeniu jego późniejszego stężenia).

-Bądź stabilny w temperaturze pokojowej i odporny na temperatury niezbędne do suszenia na piecu, w tym temperatury równe lub wyższe niż temperatura wrzenia wody.

-Mieć wielką czystość. W każdym przypadku zanieczyszczenia nie mogą przekraczać 0,01 do 0,02%. Ponadto zanieczyszczenia można określić jakościowo, co ułatwiłoby usunięcie ewentualnych zakłóceń w analizach (na przykład błędne ilości zastosowanego titranta).

-Łatwe do wyschnięcia i nie mogą być tak higroskopijne, czyli zatrzymywać wodę podczas suszenia. Nie powinny też tracić wagi po wystawieniu na działanie powietrza.

-Nie wchłaniaj gazów, które mogą powodować zakłócenia, jak również degeneracji wzoru

-Reaguj szybko i stechiometrycznie z odczynnikiem titrantowym.

-Posiadające dużą masę równoważną, która zmniejsza błędy, które mogą powstać podczas ważenia substancji.

Przykłady norm podstawowych

Aby ujednolicić podstawy

-Kwas sulfosalicylowy

-Kwas benzoesowy

-Ftalan kwasu potasowego

-Kwas sulfanilowy

-Kwas szczawiowy

Aby standaryzować kwasy

-Trishydroksymetyloaminometan

-Węglan sodu

-Boraks (mieszanina kwasu borowego i boranu sodu).

-Tri-hydroksymetyloaminometan (znany jako THAM)

Aby standaryzować odczynniki redoks

-Tlenek arsenowy

-Żelazo

-Dwuchromian potasu

-Miedź

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

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

Aby osiągnąć punkt zwrotny pomarańczowego wskaźnika metylowego dodanego do roztworu węglanu sodu, zużyto 30,23 ml roztworu kwasu chlorowodorowego. Oblicz stężenie HCl.

Jest to rozwiązanie, które będzie znormalizowane poprzez zastosowanie węglanu sodu jako podstawowego standardu.

Na₂CO₃     +      2 HCl => 2 NaCl + H₂O + CO₂

pEq  (Na₂CO₃ = pm / 2) (masa cząsteczkowa Na₂CO₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / równ

W punkcie równoważności:

mEq HCl = mEq Na₂CO₃

VHCl x N HCl = mg Na₂CO₃ / pEq N_aCO₃

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

A potem wyczyszczenie normalności 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

Ćwiczenie 2

Ftalan potasu (KHP) jest używany do standaryzacji roztworu NaOH, podstawowego standardu, który jest stabilnym powietrzem, łatwym do ważenia.

Rozpuścić 1,673 g ftalanu potasu w 80 ml wody i dodać 3 krople roztworu wskaźnika fenoloftaleiny, który w końcowym punkcie miareczkowania przybiera różowy kolor.

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

Równoważna waga ftalanu potasu = 204,22 g / równoważnik

W punkcie końcowym równoważności:

Ekwiwalenty NaOH = ekwiwalenty KHP

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

Odpowiedniki KHP = 8,192 · 10^-3 Równ

Następnie:

V NaOH x NOH = 8,192 · 10^-3 Równ

A ponieważ wydano 34 ml (0,034 l), zastępuje się je w równaniu

N NaOH = (8,192 · 10^-3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N

Ćwiczenie 3

Próbka CaCO₃ Czysty (podstawowy standard), który waży 0,45 g, rozpuszcza się w objętości wody, a po rozpuszczeniu go uzupełnia się wodą o pojemności 500 ml w kolbie miarowej.

Pobrano 100 ml roztworu węglanu wapnia i umieszczono w kolbie Erlenmeyera. Roztwór miareczkuje się za pomocą 72 ml kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA), stosując czarny wskaźnik eriochromu T.

Oblicz molarność rozwiązania AEDT

W punkcie równoważności stopnia:

mmol AEDT = mmol CaCO₃

V x molarność AEDT = mg CaCO₃ / PM CaCO₃

Z roztworu węglanu wapnia w 500 ml pobrano 100 ml do miareczkowania, to znaczy 0,09 g (jedna piąta 0,45 g). Dlatego:

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

Referencje

1. Galano Jiménez A. i Rojas Hernández A. (s.f.). Standardowe substancje do standaryzacji kwasów i zasad. [PDF] Źródło: depa.fquim.unam.mx
2. Standaryzacja roztworów do miareczkowania. [PDF] Źródło: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Roztwór standardowy Źródło: en.wikipedia.org
4. Chemistry 104: Standaryzacja roztworów kwasów i zasad. Źródło: chem.latech.edu
5. Day, R. A. i Underwood, A. L. (1989). Ilościowa chemia analityczna. 5. edycja. Pearson, Prentice Hall.