СТАНДАРТИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ: ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ И УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2026

Стандартизация решений представляет собой процесс , который позволяет точно определить концентрацию раствора. Вещества, используемые для этой цели, называются первичными стандартами.

Раствор стандартизируют методом объемного титрования (титрования) классическими или инструментальными методами (потенциометрия, колориметрия и т. Д.).

Источник: Pixabay

Для этого растворенные частицы заранее вступают в реакцию с взвешенным первичным стандартом. Таким образом, для проведения количественного анализа необходимо использовать объемные шары.

Например, карбонат натрия является первичным стандартом, который используется при стандартизации кислот, включая соляную кислоту, которая становится титрантом, поскольку ее можно использовать при титровании гидроксида натрия. Таким образом, можно определить основность образца.

Объемы титранта добавляются непрерывно до тех пор, пока он не прореагирует с эквивалентной концентрацией аналита. Это указывает на то, что точка эквивалентности степени была достигнута; другими словами, титрант полностью «нейтрализует» аналит, превращая его в другой химический состав.

С помощью индикаторов известно, когда следует закончить добавление титранта.Момент изменения цвета индикатора называется конечной точкой титрования.

Что такое стандартизация?

Стандартизация - это не что иное, как получение вторичного стандарта, который будет служить для количественных определений. Как? Потому что, если вы знаете его концентрацию, вы можете узнать, каким будет аналит после его титрования.

Когда требуется высокая точность концентрации растворов, стандартизируют как раствор титранта, так и раствор, которым он будет титроваться.

Реакции, в которых используется метод титрования, включают:

-Кислотно-основные реакции. Объемным методом можно определить концентрацию многих кислот и оснований.

-Реакции восстановления оксидов. Химические реакции, включающие окисление, широко используются в волюметрическом анализе; такие как, например, йодометрические определения.

-Реакции осаждения. Катион серебра осаждается вместе с анионом из группы галогенов, такой как хлор, с получением хлорида серебра AgCl.

-Реакции комплексообразования, например реакция серебра с цианид-ионом.

Характеристики первичных эталонов

Вещества, используемые в качестве первичных стандартов, должны соответствовать ряду требований для выполнения своей функции стандартизации:

-Иметь известный состав, так как иначе не будет известно, сколько именно стандарта следует взвесить (не говоря уже о том, чтобы рассчитать его последующую концентрацию).

-Будьте стабильны при комнатной температуре и выдерживайте температуры, необходимые для сушки в духовке, включая температуры, равные или превышающие температуру кипения воды.

-Имеют большую чистоту. В любом случае содержание примесей не должно превышать 0,01-0,02%. Кроме того, примеси могут быть определены качественно, что упростит удаление возможных помех в анализах (например, ошибочные объемы используемого титранта).

- Легко сохнут и не могут быть такими гигроскопичными, то есть задерживают воду при сушке. Также они не должны терять вес на воздухе.

-Не впитывать газы, которые могут создавать помехи, а также вырождение рисунка

- Быстро и стехиометрически реагировать с титрантным реагентом.

-Иметь высокий эквивалентный вес, что снижает количество ошибок, которые могут быть сделаны при взвешивании вещества.

Примеры первичных стандартов

Стандартизировать основы

-Сульфосалициловая кислота

-Бензойная кислота

-Фталат калия кислоты

-Сульфаниловая кислота

-Щавелевая кислота

Для стандартизации кислот

-Тришгидроксиметиламинометан

-Карбонат натрия

-Боракс (смесь борной кислоты и бората натрия).

-Три-гидроксиметиламинометан (известный как THAM)

Для стандартизации окислительно-восстановительных реагентов

-Оксид мышьяка

-Железо

-Дихромат калия

-Медь

упражнения

Упражнение 1

Определенное количество карбоната натрия (первичный эталон кислот) массой 0,3542 г растворяют в воде и титруют раствором соляной кислоты.

Чтобы достичь точки поворота индикатора метилового оранжевого, к раствору карбоната натрия было израсходовано 30,23 мл раствора соляной кислоты. Рассчитайте концентрацию HCl.

Это раствор, который будет стандартизирован с использованием карбоната натрия в качестве основного стандарта.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (молекулярная масса Na ₂ CO ₃ = 106 г / моль)

pEq = (106 г / моль) / (2 экв / моль)

= 53 г / экв.

В точке эквивалентности:

мэкв HCl = мэкв Na ₂ CO ₃

VHCl x N HCl = мг Na ₂ CO ₃ / pEq N _a CO ₃

30,23 мл x N HCl = 354, мг / (53 мг / мэкв)

А затем очистка нормальности HCl, N:

30,23 мл x N HCl = 6,68 мэкв.

N HCl = 6,68 мэкв / 30,23 мл

N HCl = 0,221 мэкв / мл

Упражнение 2.

Фталат калия (KHP) используется для стандартизации раствора NaOH, основного стандарта, который представляет собой стабильное на воздухе твердое вещество, которое легко взвешивать.

1,673 г фталата калия растворяют в 80 мл воды и добавляют 3 капли раствора индикатора фенолфталеина, который приобретает розовый цвет в конечной точке титрования.

Зная, что для титрования KHP требуется 34 мл NaOH, что это нормально?

Эквивалентная масса фталата калия = 204,22 г / экв.

В конечной точке эквивалентности:

Эквиваленты NaOH = эквиваленты KHP

VNaOH x N = 1,673 г / (204,22 г / экв)

Эквиваленты KHP = 8,192 · 10 ^-3 экв.

Так:

В растворе NaOH х N OH = 8.192 · 10 ^-3 уравнение

И поскольку было использовано 34 мл (0,034 л), он подставляется в уравнение

N NaOH = (8,192 · 10 ^-3 экв / 0,034 л)

= 0,241 Н

Упражнение 3.

Образец чистого CaCO ₃ (первичный стандарт) массой 0,45 г растворяют в объеме воды и после его растворения заполняют водой на 500 мл в мерной колбе.

Возьмите 100 мл раствора карбоната кальция и поместите его в колбу Эрленмейера. Раствор титруют 72 мл этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), используя черный эриохромный индикатор T.

Рассчитайте молярность раствора AEDT

В точке эквивалентности степени:

ммоль EDED = ммоль CaCO ₃

V x молярность EDTA = мг CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Из раствора карбоната кальция на 500 мл на титрование было взято 100 мл, то есть 0,09 г (пятая часть 0,45 г). Таким образом:

0,072 л x М ЭДТА = 0,09 г / 100,09 г / моль

M AEDT = 8,99 10 ^-4 моль / 0,072 л

= 0,0125

Ссылки

1. Галано Хименес А. и Рохас Эрнандес А. (б. Стандартные вещества для стандартизации кислот и оснований. , Получено с: depa.fquim.unam.mx
2. Стандартизация титрантных растворов. , Получено с: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Стандартное решение. Получено с: es.wikipedia.org
4. Химия 104: Стандартизация кислотных и основных растворов. Получено с: chem.latech.edu
5. Дэй, Р.А. и Андервуд, А.Л. (1989). Количественная аналитическая химия. 5-е издание. Пирсон, Прентис Холл.