STANDARDIZACIJA RJEŠENJA: OD ČEGA SE SASTOJE I VJEŽBE - KEMIJA - 2025

Standardizacija otopina je postupak koji omogućuje točno određivanje koncentracije otopine. Tvari koje se koriste u tu svrhu nazivaju se primarnim standardima.

Otopina je standardizirana metodom volumetrijske titracije (titracijom), bilo klasičnim ili instrumentalnim tehnikama (potenciometrija, kolorimetrija, itd.).

Izvor: Pixabay

Da bi se to postiglo, otopljene vrste reagiraju unaprijed s vaganim primarnim standardom. Stoga je upotreba volumetrijskih balona ključna za ove kvantitativne analize.

Na primjer, natrijev karbonat je primarni standard koji se koristi u standardizaciji kiselina, uključujući klorovodičnu kiselinu koja postaje titran, jer se može koristiti u titraciji natrijevog hidroksida. Dakle, može se utvrditi osnovnost uzorka.

Količine titrana dodaju se kontinuirano sve dok ne reagira s ekvivalentnom koncentracijom analita. To ukazuje da je dostignuta točka ekvivalencije stupnja; drugim riječima, titrant "neutralizira" analit potpuno ga pretvarajući u drugu kemijsku vrstu.

Zna se kada treba dodavanje titrana završiti uporabom pokazatelja. Trenutak u kojem indikator mijenja boju naziva se krajnja točka titracije.

Što je standardizacija?

Standardizacija nije ništa drugo do dobivanje sekundarnog standarda koji će služiti za kvantitativna određivanja. Kako? Jer ako znate njegovu koncentraciju, možete znati kakav će analit biti jednom kada mu titrira.

Kad je potrebna visoka točnost koncentracije otopina, standardizirana je i otopina titrana i otopina kojoj će se titrirati.

Reakcije u kojima se koristi metoda titracije uključuju:

-Reakcije na bazi kiselina. Pomoću volumetrijske metode može se odrediti koncentracija mnogih kiselina i baza.

- Reakcije redukcije oksida. Kemijske reakcije koje uključuju oksidaciju naširoko se koriste u volumetrijskim analizama; kao što su, na primjer, jodometrijska određivanja.

Reakcije oborina. Kation srebra taloži se zajedno s anionom iz skupine halogena, poput klora, čime se dobiva srebrni klorid, AgCl.

-Velike složene tvorbe, na primjer reakcija srebra s cijanidnim ionom.

Karakteristike primarnih standarda

Tvari korištene kao primarne norme moraju ispunjavati niz zahtjeva da bi ispunile svoju funkciju standardizacije:

-Imajte poznati sastav, jer se u protivnom neće znati točno koji dio norme treba izvagati (još manje izračunati njegovu naknadnu koncentraciju).

- Biti stabilan na sobnoj temperaturi i podnijeti temperature potrebne za sušenje u peći, uključujući temperature jednake ili veće od temperature ključanja vode.

-Ima veliku čistoću. U svakom slučaju, nečistoće ne bi trebale prijeći 0,01 do 0,02%. Pored toga, nečistoće se mogu odrediti kvalitativno, što bi olakšalo uklanjanje mogućih uplitanja u analizama (na primjer, pogrešni volumen titrana koji se koristi).

-Leko se suše i ne mogu biti higroskopni, odnosno zadržavaju vodu za vrijeme sušenja. Niti smiju gubiti kilograme kad su izloženi zraku.

-Ne apsorbirajte plinove koji mogu stvarati smetnje, kao i degeneriranje uzorka

-Raginirajte brzo i stehiometrijski s titranskim reagensom.

-Ima veliku ekvivalentnu masu koja smanjuje pogreške koje mogu nastati tijekom vaganja tvari.

Primjeri primarnih standarda

Za standardizaciju baza

-Sulfosalicilna kiselina

-Benzojeva kiselina

-Ftalat kalijeve kiseline

-Sulfanilna kiselina

-Oksalna kiselina

Za standardizaciju kiselina

-Trihidroksimetil aminometan

-Natrijev karbonat

-Borax (mješavina borne kiseline i natrijevog borata).

-Tri-hidroksimetil-aminometan (poznat kao THAM)

Da bi se standardizirali redoks reagensi

-Arzonski oksid

-Željezo

-Kalijev dikromat

-Bakar

vježbe

Vježba 1

Određena količina natrijevog karbonata (primarni standard za kiseline) težine 0,3542 g otopi se u vodi i titrira otopinom klorovodične kiseline.

Da bi se postigla prekretnica indikatora metil naranče, dodana otopini natrijevog karbonata, utrošeno je 30,23 mL otopine klorovodične kiseline. Izračunajte koncentraciju HCl.

Ovo je rješenje koje će se standardizirati, koristeći natrijev karbonat kao primarni standard.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ -um / 2) (molekulska masa Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / Eq

U točki ekvivalencije:

mEq HCl = mEq Na ₂ CO ₃

VHCl x HCl = mg Na ₂ CO ₃ / pEq N- _na CO ₃

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

A zatim uklanjanje normalnosti 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

Vježba 2

Kalijev ftalat (KHP) koristi se za standardizaciju otopine NaOH, primarnog standarda koji je stabilna zraka, krutina koja se lako važi.

1.673 grama kalijevog ftalata otopi se u 80 ml vode i dodaju se 3 kapi indikatorske otopine fenolftaleina, koja na rubu titracije razvija ružičastu boju.

Znajući da KHP titracija troši 34 mL NaOH, koja je njegova normalnost?

Ekvivalentna težina kalijevog ftalata = 204,22 g / Eq

Na krajnjoj točki ekvivalencije:

Ekvivalenti NaOH = ekvivalenti KHP

VNaOH x N = 1.673 g / (204.22 g / ekv.)

Ekvivalenti KHP = 8,192 · 10 ^-3 Eq

Tako:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 Eq

A budući da su upotrijebljene 34 mL (0.034L), on je supstituiran u jednadžbi

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

= 0.241 N

Vježba 3

Uzorak čistog CaCO ₃ (primarni standard), težine 0,45 g, otopi se u volumenu vode, a nakon solubilizacije, dovrši se vodom u 500 ml u volumetrijskoj tikvici.

Uzmite 100 ml otopine kalcijevog karbonata i stavite je u Erlenmeyerovu tikvicu. Otopina se titrira sa 72 ml etilendiaminetetraoctene kiseline (EDTA) koristeći eriokrom crni indikator T.

Izračunajte molarnost otopine AEDT

Na mjestu ekvivalencije stupnja:

mmola EDED = mmol CaCO ₃

V x molarnost EDTA = mg CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Nakon otapanja kalcijevog karbonata u 500 ml, za titraciju je uzeto 100 ml, to jest 0,09 g (jedna petina od 0,45 g). Tako:

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

M od AEDT = 8,99 10 ^-4 mol / 0,072 L

= 0.0125

Reference

1. Galano Jiménez A. i Rojas Hernández A. (drugi). Standardne tvari za standardizaciju kiselina i baza., Oporavak od: depa.fquim.unam.mx
2. Standardizacija titrantnih otopina., Oporavak od: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018.). Standardno rješenje. Oporavilo sa: es.wikipedia.org
4. Kemija 104: Standardizacija otopina kiselina i baza. Oporavak od: chem.latech.edu
5. Day, RA i Underwood, AL (1989). Kvantitativna analitička kemija. 5. izdanje Pearson, Prentice Hall.