- Čo je to štandardizácia?
- Charakteristiky primárnych noriem
- Príklady základných noriem
- Štandardizovať základy
- Štandardizovať kyseliny
- Štandardizovať redoxné reagenty
- cvičenie
- Cvičenie 1
- Cvičenie 2
- Cvičenie 3
- Referencie
Štandardizácia riešenie je proces, ktorý umožňuje presné určenie koncentrácie roztoku. Látky používané na tento účel sa nazývajú primárne normy.
Roztok sa štandardizuje pomocou volumetrickej titračnej (titračnej) metódy buď klasickými alebo inštrumentálnymi technikami (potenciometria, kolorimetria atď.).
Zdroj: Pixabay
Za týmto účelom reaguje rozpustený druh vopred s váženým primárnym štandardom. Preto je pre tieto kvantitatívne analýzy nevyhnutné použitie volumetrických balónov.
Napríklad uhličitan sodný je primárny štandard používaný pri štandardizácii kyselín vrátane kyseliny chlorovodíkovej, ktorá sa stáva titračným, pretože sa môže použiť pri titrácii hydroxidu sodného. Môže sa teda určiť zásaditosť vzorky.
Objemy titrantu sa pridávajú nepretržite, až kým nezreagujú s ekvivalentnou koncentráciou analytu. To znamená, že bol dosiahnutý bod ekvivalencie stupňa; inými slovami titrant „neutralizuje“ analyt úplne jeho transformáciou na iný chemický druh.
Je známe, kedy je potrebné pridať titrant pomocou indikátorov. Okamžik, keď indikátor zmení farbu, sa nazýva koncovým bodom titrácie.
Čo je to štandardizácia?
Normalizácia nie je nič iné ako získanie sekundárneho štandardu, ktorý bude slúžiť na kvantitatívne stanovenie. Ako? Pretože ak viete jeho koncentráciu, môžete vedieť, čo bude analyt po titrácii.
Ak sa vyžaduje vysoká presnosť koncentrácie roztokov, štandardizuje sa roztok titrantu aj roztok, do ktorého sa titruje.
Reakcie, pri ktorých sa používa titračná metóda, zahŕňajú:
Reakcie na báze kyselín. Pomocou odmernej metódy je možné určiť koncentráciu mnohých kyselín a zásad.
- Reakcie redukcie oxidu. Chemické reakcie, ktoré zahŕňajú oxidáciu, sa vo volumetrickej analýze často používajú; ako sú napríklad jodometrické stanovenia.
- zrážacie reakcie. Katión striebra sa zráža spolu s aniónom zo skupiny halogénov, ako je chlór, za získania chloridu strieborného, AgCl.
- Reakcie tvorby komplexov, napríklad reakcia striebra s kyanidovým iónom.
Charakteristiky primárnych noriem
Látky používané ako primárne normy musia spĺňať celý rad požiadaviek, aby splnili svoju normalizačnú funkciu:
-Majú známe zloženie, pretože inak nebude presne známe, koľko normy by sa malo vážiť (oveľa menej vypočítať jeho následnú koncentráciu).
- stabilný pri izbovej teplote a vydržať teploty potrebné na sušenie v peci, vrátane teplôt rovnakých alebo vyšších ako teplota varu vody.
-Majú veľkú čistotu. V každom prípade by nečistoty nemali 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, že počas sušenia zadržiavajú vodu. Nemali by tiež schudnúť, keď sú vystavené vzduchu.
- Neabsorbujte plyny, ktoré môžu spôsobovať rušenie, ako aj degeneráciu vzoru
- Reagujte rýchlo a stechiometricky pomocou titračného činidla.
- majú vysokú ekvivalentnú hmotnosť, ktorá znižuje chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť pri vážení látky.
Príklady základných noriem
Štandardizovať základy
- kyselina sulfosalicylová
-Kyselina benzoová
- Ftalát draselný
-Sulfanilic acid
-Oxalic acid
Štandardizovať kyseliny
-Trishydroxymetyl-aminometán
- Uhličitan sodný
-Borax (zmes kyseliny boritej a boritanu sodného).
-Tri-hydroxymetyl-aminometán (známy ako THAM)
Štandardizovať redoxné reagenty
- oxid arzenitý
liatinové
-Dichroman draselný
-meď
cvičenie
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.
Aby sa dosiahol bod zlomu indikátora metyl-oranžovej farby, ktorý sa pridal k roztoku uhličitanu sodného, spotrebovalo sa 30,23 ml roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Vypočítajte koncentráciu HCl.
Toto je štandardizovaný roztok s použitím uhličitanu sodného ako primárneho štandardu.
Na 2 CO 3 + 2 HCl => 2 NaCl + H 2 O + CO 2
PEQ (Na 2 CO 3 = h / 2) (molekulová hmotnosť Na 2 CO 3 = 106 g / mol)
pEq = (106 g / mol) / (2 ekv. / mol)
= 53 g / ekv
V bode rovnocennosti:
mEq HCl = meq Na 2 CO 3
VHCl x N HCI = mg Na 2 CO 3 / PEQ sa N je CO 3
30,23 ml x N HCI = 354, mg / (53 mg / mEq)
A potom vyčistenie normality HCl, N:
30,23 ml x N HCI = 6,68 mekv
N HCI = 6,68 mekv / 30,23 ml
N HCI = 0,221 mEq / ml
Cvičenie 2
Ftalát draselný (KHP) sa používa na štandardizáciu roztoku NaOH, primárneho štandardu, ktorý je vzduchom stabilná pevná látka, ktorá sa ľahko odváži.
1,673 g ftalátu draselného sa rozpustí v 80 ml vody a pridajú sa 3 kvapky indikátorového roztoku fenolftaleínu, ktorý na konci titrácie vytvorí ružovú farbu.
Aká je jeho normálnosť, keď vedia, že titrácia KHP spotrebuje 34 ml NaOH?
Ekvivalentná hmotnosť ftalátu draselného = 204,22 g / ekv
V koncovom bode ekvivalencie:
Ekvivalenty NaOH = Ekvivalenty KHP
VNaOH x N = 1,673 g / (204,22 g / ekv.)
Ekvivalenty KHP = 8192 x 10 -3 Eq
takže:
V NaOH x N OH = 8.192 · 10 -3 Eq
A keďže sa použilo 34 ml (0,034 1), je nahradený v rovnici
NaOH = (8,192 * 10 -3 Eq / 0,034 L)
= 0,241 N
Cvičenie 3
Vzorka čistého CaCO 3 (primárny štandard) s hmotnosťou 0,45 g, sa rozpustí v objeme vody, a po rozpúšťanie to, je doplnená vodou na 500 ml v odmernej banke.
Vezmite 100 ml roztoku uhličitanu vápenatého a vložte ho do Erlenmeyerovej banky. Roztok sa titruje 72 ml kyseliny etyléndiamíntetraoctovej (EDTA), pričom sa použije indikátor eriochrómovej černe T.
Vypočítajte molárnosť roztoku AEDT
V bode rovnocennosti stupňa:
mmol EDED = mmol CaCO 3
V x molarita EDTA = mg CaCO 3 / PM CaCO 3
Z rozpustenia uhličitanu vápenatého v 500 ml sa odoberie 100 ml na titráciu, to znamená 0,09 g (jedna pätina z 0,45 g). teda:
0,072 l x M EDTA = 0,09 g / 100,09 g / mol
M AEDT = 8,99 10-4 mol / 0,072 l
= 0,0125
Referencie
- Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (nd). Štandardné látky na štandardizáciu kyselín a zásad. , Získané z: depa.fquim.unam.mx
- Štandardizácia roztokov titrantov. , Získané z: ciens.ucv.ve:8080
- Wikipedia. (2018). Štandardné riešenie. Obnovené z: es.wikipedia.org
- Chémia 104: Štandardizácia kyslých a zásaditých roztokov. Získané z: chem.latech.edu
- Day, RA a Underwood, AL (1989). Kvantitatívna analytická chémia. 5. vydanie. Pearson, Prentice Hall.