STANDARDISERING AV LØSNINGER: HVA DEN BESTÅR AV OG ØVELSER - KJEMI - 2026

Den standardisering av oppløsninger er en prosess som tillater nøyaktig bestemmelse av konsentrasjonen av en løsning. Stoffene som brukes til dette formålet kalles primære standarder.

En løsning blir standardisert ved hjelp av metoden volumetrisk titrering (titrering), enten ved klassiske eller instrumentelle teknikker (potensiometri, kolorimetri, etc.).

Kilde: Pixabay

For å gjøre dette, reagerer de oppløste artene med en veid primærstandard på forhånd. Derfor er bruk av volumetriske ballonger essensiell for disse kvantitative analysene.

For eksempel er natriumkarbonat en primærstandard som brukes ved standardisering av syrer, inkludert saltsyre som blir en titrant, siden den kan brukes i titrering av natriumhydroksyd. Dermed kan en prøves basisitet bestemmes.

Volumene av titranten tilsettes kontinuerlig til den har reagert med en ekvivalent konsentrasjon av analytten. Dette indikerer at ekvivalensspunktet for graden er nådd; med andre ord "titrerer" titanten analytten fullstendig ved å omdanne den til en annen kjemisk art.

Det er kjent når tilsetningen av titranten skal fullføres ved bruk av indikatorer. Øyeblikket hvor indikatoren endrer farge kalles titrasjonens sluttpunkt.

Hva er standardisering?

Standardisering er ikke annet enn å skaffe en sekundær standard som vil tjene til kvantitative bestemmelser. Hvordan? For hvis du vet konsentrasjonen, kan du vite hva analytten blir når den er titrert.

Når det kreves høy nøyaktighet i konsentrasjonen av løsningene, standardiseres både titreringsoppløsningen og løsningen den skal titrere til.

Reaksjoner der titreringsmetoden brukes inkluderer:

-Syre-base reaksjoner. Ved bruk av den volumetriske metoden kan konsentrasjonen av mange syrer og baser bestemmes.

-Oksydreduksjonsreaksjonene. Kjemiske reaksjoner som involverer oksidasjon er mye brukt i volumetrisk analyse; som for eksempel iodometriske bestemmelser.

- Nedbørsreaksjonene. Sølvkationen utfeller sammen med et anion fra gruppen av halogener, så som klor, og oppnår sølvklorid, AgCl.

-Reaksjoner av kompleks dannelse, for eksempel reaksjon av sølv med cyanidionet.

Kjennetegn på de primære standardene

Stoffene som brukes som primære standarder, må oppfylle en rekke krav for å oppfylle standardiseringsfunksjonen:

-Har en kjent sammensetning, siden det ellers ikke vil være kjent nøyaktig hvor mye av standarden som skal veies (langt mindre beregne dens påfølgende konsentrasjon).

-Vær stabil ved romtemperatur og tåle temperaturer som er nødvendige for tørking i ovnen, inkludert temperaturer lik eller høyere enn koketemperaturen på vannet.

-Har stor renhet. Uansett bør urenhetene ikke overstige 0,01 til 0,02%. I tillegg kan urenheter bestemmes kvalitativt, noe som vil lette fjerningen av mulige interferenser i analysene (for eksempel feilaktige volumer av titrant brukt).

-Være enkle å tørke og kan ikke være så hygroskopiske, det vil si at de holder på vann under tørking. De skal heller ikke gå ned i vekt når de utsettes for luft.

-Ikke absorbere gasser som kan forårsake forstyrrelser, så vel som degenerasjonen av mønsteret

- Reager raskt og støkiometrisk med titreringsreagenset.

-Har en høy ekvivalentvekt som reduserer feil som kan gjøres under veiing av stoffet.

Eksempler på primære standarder

Å standardisere baser

-Sulfosalicylsyre

-Bensoesyre

-Kaliumsyreftalat

-Sulfanilic acid

-Oksalsyre

Å standardisere syrer

-Trishydroksymetylaminometan

-Sodiumkarbonat

-Borax (blanding av borsyre og natriumborat).

-Tri-hydroksymetyl-aminometan (kjent som THAM)

For å standardisere redoksreagenser

-Arsenoksid

-Jern

-Kaliumdikromat

-Kobber

Øvelser

Oppgave 1

En viss mengde natriumkarbonat (primærstandard for syrer) som veier 0,3542 g oppløses i vann og titreres med en saltsyreoppløsning.

For å nå vendepunktet for metyloransje-indikatoren, tilsatt natriumkarbonatoppløsningen, ble 30,23 ml saltsyreoppløsning brukt. Beregn konsentrasjonen av HCl.

Dette er løsningen som skal standardiseres, ved bruk av natriumkarbonat som den primære standarden.

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

PEQ (Na ₂ CO ₃ = kl / 2) (molekylvekt av Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol)

pEq = (106 g / mol) / (2 ekv. / mol)

= 53 g / ekv

Ved ekvivalenspunktet:

mEq HCl = mEq av Na ₂ CO ₃

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

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

Og deretter fjerne normaliteten til HCl, N:

30,23 ml x N HC1 = 6,68 mekv

N HCl = 6,68 ml / 30,23 ml

N HCl = 0,221 mekv / ml

Oppgave 2

Kaliumftalat (KHP) brukes til å standardisere en NaOH-løsning, en primærstandard som er et luftstabilt faststoff som er lett å veie.

1,673 gram kaliumftalat blir oppløst i 80 ml vann og 3 dråper fenolftaleinindikatoroppløsning ble tilsatt, som utvikler en rosa farge ved sluttpunktet for titreringen.

Når du vet at KHP-titreringen bruker 34 ml NaOH, hva er dens normalitet?

Ekvivalent vekt av kaliumftalat = 204,22 g / ekv

Ved ekvivalensendepunktet:

Ekvivalenter av NaOH = Ekvivalenter av KHP

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

Ekvivalenter av KHP = 8192 · 10 ^-3 ekv

Så:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 ekv

Og siden 34 ml (0,034L) ble brukt, er det substituert i ligningen

N NaOH = (8.192 · 10 ^-3 ekv. / 0,034 L)

= 0,241 N

Oppgave 3

En prøve av ren CaCO ₃ (en primær standard) som veide 0,45 g, ble oppløst i et volum av vann, og etter solubilisering av det, kompletteres med vann til 500 ml i en målekolbe.

Ta 100 ml kalsiumkarbonatoppløsning og legg den i en Erlenmeyer-kolbe. Løsningen titreres med 72 ml etylendiaminetetraeddiksyre (EDTA) ved å bruke eriokromsvart indikator T.

Beregn molariteten til AEDT-løsningen

Ved ekvivalenspunktet for graden:

mmol erD cEDED = mmol CaCO ₃

V x molaritet av EDTA = mg CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Fra løsningen av kalsiumkarbonat i 500 ml ble 100 ml tatt for titreringen, det vil si 0,09 g (en femtedel av 0,45 g). Og dermed:

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

M av AEDT = 8,99 ^10-4 mol / 0,072 l

= 0,0125

referanser

1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (nd). Standardstoffer for standardisering av syrer og baser. . Gjenopprettet fra: depa.fquim.unam.mx
2. Standardisering av titrerende løsninger. . Gjenopprettet fra: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Standard løsning. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org
4. Kjemi 104: Standardisering av syre- og baseløsninger. Gjenopprettet fra: chem.latech.edu
5. Day, RA og Underwood, AL (1989). Kvantitativ analytisk kjemi. 5. utgave. Pearson, Prentice Hall.