Štandardizácia riešení v čom spočíva a riešené úlohy

štandardizácia riešení je to proces, ktorý umožňuje presné určenie koncentrácie roztoku. Látky používané na tento účel sa nazývajú primárne normy.

Roztok sa štandardizuje pomocou volumetrickej titračnej metódy (titrácia) buď klasickými alebo inštrumentálnymi technikami (potenciometria, kolorimetria, atď.).. 

Na tento účel rozpustené druhy vopred reagujú s ťažkým primárnym štandardom. Preto je pre tieto kvantitatívne analýzy nevyhnutné použitie objemových balónov.

Uhličitan sodný je napríklad primárny štandard používaný pri štandardizácii kyselín, vrátane kyseliny chlorovodíkovej, ktorá sa stáva titračnou, pretože sa môže použiť pri titrácii hydroxidu sodného. Môže sa teda stanoviť zásaditosť vzorky.

Objemy titrantu sa pridávajú kontinuálne, kým nezreagujú s ekvivalentnou koncentráciou analytu. To naznačuje, že stupeň dosiahnutia stupňa bol dosiahnutý; inými slovami, titrant "neutralizuje" analyt úplne jeho transformáciou na iný chemický druh.

Je známe, kedy sa pridanie titrantu musí dokončiť použitím indikátorov. Okamžik, v ktorom indikátor mení farbu, sa nazýva koncový bod titrácie..

index

• 1 Čo je štandardizácia??
• 2 Charakteristika primárnych noriem
• 3 Príklady primárnych noriem
  • 3.1 Štandardizovať základy
  • 3.2 Štandardizovať kyseliny
  • 3.3 Štandardizácia redoxných činidiel
• 4 Cvičenia
  • 4.1 Cvičenie 1
  • 4.2 Cvičenie 2
  • 4.3 Cvičenie 3
• 5 Referencie

Čo je to štandardizácia?

Štandardizácia nie je nič viac ako získanie sekundárneho štandardu, ktorý sa použije na kvantitatívne stanovenia. Ako? Pretože ak poznáte jeho koncentráciu, môžete vedieť, čo analyt bude, keď bude pomenovaný.

Ak sa vyžaduje vysoká presnosť koncentrácie roztokov, štandardizačný roztok je štandardizovaný, ako aj riešenie, na ktoré sa bude vzťahovať..

Reakcie, v ktorých sa používa titračná metóda, zahŕňajú:

-Acidobázické reakcie. Koncentrácia mnohých kyselín a báz sa môže stanoviť volumetrickou metódou.

-Reakcie redukcie oxidov. Chemické reakcie zahŕňajúce oxidáciu sa široko používajú v objemovej analýze; ako napríklad jódometrické stanovenia.

-Zrážacie reakcie. Katión striebra sa vyzráža spolu s aniónom skupiny halogénov, ako je chlór, čím sa získa chlorid strieborný, AgCl..

-Reakcie tvorby komplexu, napríklad reakcia striebra s kyanidovým iónom.

Charakteristika primárnych noriem

Látky používané ako primárne normy musia spĺňať rad požiadaviek na splnenie ich normalizačnej funkcie:

-Majú známe zloženie, pretože inak nebude presne známe, koľko by malo byť odvážené od štandardu (nieto počítať jeho následnú koncentráciu).

-Stabilné pri izbovej teplote a odolávať teplotám potrebným na sušenie na peci, vrátane teplôt rovnajúcich sa alebo vyšších ako je teplota varu vody..

-Majú veľkú čistotu. V každom prípade nesmú nečistoty prekročiť 0,01 až 0,02%. Okrem toho môžu byť nečistoty stanovené kvalitatívne, čo by uľahčilo odstránenie možných interferencií v analýzach (napríklad chybné objemy použitého titrantu)..

-Ľahko sa suší a nemôže byť tak hygroskopický, to znamená zadržať vodu počas sušenia. Nemali by ani schudnúť, keď sú vystavení vzduchu.

-Neabsorbujte plyny, ktoré môžu spôsobiť rušenie, ako aj degeneráciu vzoru

-Rýchlo a stechiometricky reagujte s titračným činidlom.

-S vysokou ekvivalentnou hmotnosťou, ktorá znižuje chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť počas váženia látky.

Príklady primárnych noriem

Štandardizovať základy

-Kyselina sulfosalicylová

-Kyselina benzoová

-Ftalát draselný

-Kyselina sulfanilová

-Kyselina šťaveľová

Štandardizovať kyseliny

-Trishydroxymetyl aminometán

-Uhličitan sodný

-Borax (zmes kyseliny boritej a boritanu sodného).

-Tri-hydroxymetyl-aminometán (známy ako THAM)

Štandardizovať redox reagencie

-Oxid arzenitý

-železo

-Dvojchróman draselný

-meď

výcvik

Cvičenie 1

Určité množstvo uhličitanu sodného (primárny štandard pre kyseliny) s hmotnosťou 0,3542 g sa rozpustí vo vode a titruje sa roztokom kyseliny chlorovodíkovej..

Na dosiahnutie bodu obratu oranžového metylového indikátora, pridaného k roztoku uhličitanu sodného, ​​sa použilo 30,23 ml roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Vypočítajte koncentráciu HCl.

Toto je riešenie, ktoré bude normalizované prostredníctvom použitia uhličitanu sodného ako primárneho štandardu.

na₂CO₃     +      2 HCl => 2 NaCl + H₂O + CO₂

PEQ  (Na₂CO₃ = pm / 2) (molekulová hmotnosť Na₂CO₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / ekv

V bode ekvivalencie:

mEq HCl = mEq Na₂CO₃

VHCl x N HCI = mg Na₂CO₃ / pEq N_naCO₃

30,23 ml x N HCI = 354 mg / (53 mg / m3)

A potom odstránenie normality HCl, N:

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

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

N HCI = 0,221 mEq / ml

Cvičenie 2

Ftalát draselný (KHP) sa používa na štandardizáciu roztoku NaOH, ktorý je primárnym štandardom, ktorý je stabilný na vzduchu, ktorý sa ľahko váži..

1.673 gramov ftalátu draselného sa rozpustí v 80 ml vody a pridajú sa 3 kvapky roztoku fenolftaleínového indikátora, ktorý v konečnom bode titrácie vytvorí ružovú farbu..

Ak vieme, že titrácia KHP spotrebuje 34 ml NaOH, aká je jeho normálnosť??

Ekvivalentná hmotnosť ftalátu draselného = 204,22 g / ekv

V konečnom bode rovnocennosti: \ t

Ekvivalenty NaOH = ekvivalenty KHP

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

Ekvivalenty KHP = 8,192.10^-3 ekv

potom:

V NaOH x NOH = 8,192.10^-3 ekv

A pretože sa použilo 34 ml (0,034 l), nahradilo sa v rovnici

N NaOH = (8,192.10.)^-3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N

Cvičenie 3

Vzorka CaCO₃ Čistý (primárny štandard), ktorý váži 0,45 g, rozpustí sa v objeme vody a po jeho rozpustení sa doplní vodou v 500 ml odmernej banke..

Odoberie sa 100 ml roztoku uhličitanu vápenatého a umiestni sa do Erlenmeyerovej banky. Roztok sa titruje 72 ml kyseliny etyléndiamíntetraoctovej (EDTA) s použitím eriochrómového čierneho indikátora T.

Vypočítajte molaritu roztoku AEDT

V bode ekvivalencie stupňa:

mmol AEDT = mmol CaCO₃

V x molarita AEDT = mg CaCO₃ / PM CaCO₃

Z roztoku uhličitanu vápenatého v 500 ml sa odobralo 100 ml na titráciu, to znamená 0,09 g (jedna pätina 0,45 g). Z tohto dôvodu:

0,072 g / 100,09 g / mol

M AEDT = 8,99 · 10^-4 mol / 0,072 l

= 0,0125

referencie

1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (s.f.). Štandardné látky pre štandardizáciu kyselín a zásad. [PDF]. Zdroj: depa.fquim.unam.mx
2. Štandardizácia titračných roztokov. [PDF]. Zdroj: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Štandardný roztok Zdroj: en.wikipedia.org
4. Chémia 104: Štandardizácia roztokov kyselín a báz. Zdroj: chem.latech.edu
5. Day, R. A. a Underwood, A. L. (1989). Kvantitatívna analytická chémia. 5. vydanie. Pearson, Prentice Hall.