Standaardisatie van oplossingen in wat bestaat en opgeloste oefeningen

de standaardisatie van oplossingen het is een proces dat de exacte bepaling van de concentratie van een oplossing mogelijk maakt. De stoffen die voor dit doel worden gebruikt, worden primaire normen genoemd.

Een oplossing wordt gestandaardiseerd met behulp van de volumetrische titratiemethode (titratie), hetzij door klassieke of instrumentele technieken (potentiometrie, colorimetrie, enz.). 

Hiervoor reageert de opgeloste soort van tevoren met een zware primaire standaard. Daarom is het gebruik van volumetrische ballonnen onmisbaar voor deze kwantitatieve analyses.

Natriumcarbonaat is bijvoorbeeld een primaire standaard die wordt gebruikt bij de standaardisatie van zuren, waaronder zoutzuur dat een titrant wordt, omdat het kan worden gebruikt bij de titratie van natriumhydroxide. Aldus kan de basiciteit van een monster worden bepaald.

Volumes van de titrant worden continu toegevoegd totdat het heeft gereageerd met een equivalente concentratie van de analyt. Dit geeft aan dat de mate van gelijkwaardigheid van de graad is bereikt; met andere woorden, de titrant "neutraliseert" de analyt volledig door deze in een andere chemische soort te transformeren.

Het is bekend wanneer de toevoeging van de titrant moet worden voltooid door het gebruik van indicatoren. Het moment waarop de indicator van kleur verandert, wordt het eindpunt van de titratie genoemd..

index

• 1 Wat is standaardisatie??
• 2 Kenmerken van primaire normen
• 3 Voorbeelden van primaire normen
  • 3.1 Basen standaardiseren
  • 3.2 Zuren standaardiseren
  • 3.3 Redoxreagentia standaardiseren
• 4 oefeningen
  • 4.1 Oefening 1
  • 4.2 Oefening 2
  • 4.3 Oefening 3
• 5 Referenties

Wat is de standaardisatie?

Standaardisatie is niets meer dan het verkrijgen van een secundaire standaard die zal worden gebruikt voor kwantitatieve bepalingen. Hoe? Omdat als u de concentratie kent, u kunt weten wat de analyt zal zijn als deze eenmaal een titel heeft.

Wanneer een grote nauwkeurigheid in de concentratie van de oplossingen vereist is, is de titeloplossing gestandaardiseerd evenals de oplossing waarnaar ze gaat.

De reacties waarbij de titratiemethode wordt gebruikt, zijn onder meer:

-Zuur-base reacties. De concentratie van vele zuren en basen kan worden bepaald door de volumetrische methode.

-De reacties van oxide-reductie. Chemische reacties waarbij oxidatie betrokken is, worden veelvuldig gebruikt in volumetrische analyse; zoals bijvoorbeeld de jodometrische bepalingen.

-De precipitatiereacties. Het zilverkation wordt geprecipiteerd samen met een anion van de groep van halogenen, zoals chloor, waarbij zilverchloride wordt verkregen, AgCl..

-Complexe vormingsreacties, bijvoorbeeld de reactie van zilver met het cyanide-ion.

Kenmerken van primaire normen

De stoffen die als primaire normen worden gebruikt, moeten voldoen aan een reeks eisen om aan hun normalisatiefunctie te voldoen:

-Een bekende samenstelling hebben, omdat anders niet precies bekend is hoeveel moet worden gewogen van de standaard (laat staan ​​de daaropvolgende concentratie berekenen).

-Wees stabiel bij kamertemperatuur en weersta de temperaturen die nodig zijn om op het fornuis te drogen, inclusief temperaturen gelijk aan of hoger dan de kooktemperatuur van het water.

-Heb een grote zuiverheid. In elk geval mogen de onzuiverheden niet groter zijn dan 0,01 tot 0,02%. Bovendien kunnen de onzuiverheden kwalitatief worden bepaald, hetgeen de verwijdering van mogelijke interferenties in de analyses zou vergemakkelijken (bijvoorbeeld foutieve volumina gebruikte titrant).

-Gemakkelijk te drogen zijn en niet zo hygroscopisch zijn, dat wil zeggen water vasthouden tijdens het drogen. Noch moeten ze gewicht verliezen als ze worden blootgesteld aan de lucht.

-Neem geen gassen op die interferentie kunnen veroorzaken, evenals de degeneratie van het patroon

-Reageer snel en stoichiometrisch met het titrant-reagens.

-Een hoog equivalentgewicht hebben dat fouten vermindert die tijdens het wegen van de stof kunnen worden gemaakt.

Voorbeelden van primaire normen

Om basissen te standaardiseren

-Sulfosalicylzuur

-Benzoëzuur

-Kaliumzuur ftalaat

-Sulphanilic acid

-Oxaalzuur

Zuren standaardiseren

-Trishydroxymethylaminomethaan

-Natriumcarbonaat

-Borax (mengsel van boorzuur en natriumboraat).

-Tri-hydroxymethyl-aminomethaan (bekend als THAM)

Om redox-reagentia te standaardiseren

-Arsenious oxide

-ijzer

-Kaliumdichromaat

-koperen

opleiding

Oefening 1

Een bepaalde hoeveelheid natriumcarbonaat (primaire standaard voor zuren) van 0,352 g wordt opgelost in het water en getitreerd met een zoutzuuroplossing.

Om het keerpunt van de oranje methyl-indicator te bereiken, toegevoegd aan de natriumcarbonaatoplossing, werd 30,23 ml van de zoutzuuroplossing uitgegeven. Bereken de HCl-concentratie.

Dit is de oplossing die zal worden gestandaardiseerd door het gebruik van natriumcarbonaat als primaire standaard.

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

PEQ  (Na₂CO₃ = pm / 2) (molecuulgewicht van Na₂CO₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / Eq

Op het equivalentiepunt:

mEq HCl = mEq van Na₂CO₃

VHCl x N HCl = mg Na₂CO₃ / pEq N_naarCO₃

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

En dan het opruimen van de normaliteit van HCl, N:

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

HC1 = 6,68 mEq / 30,23 ml

N HCI = 0,221 mEq / ml

Oefening 2

Kaliumftalaat (KHP) wordt gebruikt om een ​​oplossing van NaOH te standaardiseren, een primaire standaard die een luchtstabiele vaste stof is die gemakkelijk kan worden gewogen.

Los 1.673 gram kaliumftalaat op in 80 mL water en voeg 3 druppels van een fenolftaleïne-indicatoroplossing toe die een roze kleur ontwikkelt aan het eindpunt van de titratie..

Wetende dat de titratie van KHP 34 ml NaOH verbruikt, wat is dan de normaliteit??

Equivalent gewicht kaliumftalaat = 204,22 g / Eq

Op het eindpunt van de equivalentie:

Equivalenten van NaOH = equivalenten van KHP

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

Equivalenten van KHP = 8.192 · 10^-3 Eq

dan:

V NaOH x NOH = 8.192 · 10^-3 Eq

En aangezien 34 ml (0.034L) werd uitgegeven, wordt het in de vergelijking vervangen

N NaOH = (8,192 · 10^-3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N

Oefening 3

Een monster van CaCO₃ Zuiver (een primaire standaard) die 0,45 g weegt, oplost in een volume water en na solubiliseren wordt het voltooid met water op 500 ml in een maatkolf.

100 ml calciumcarbonaatoplossing wordt genomen en in een Erlenmeyer-kolf gebracht. De oplossing wordt getitreerd met 72 ml ethyleendiaminetetra-azijnzuur (EDTA), met behulp van de eriochrome zwarte indicator T.

Bereken de molariteit van de AEDT-oplossing

Op het equivalentiepunt van de graad:

mmol AEDT = mmol CaCO₃

V x molariteit van AEDT = mg CaCO₃ / PM CaCO₃

Uit de calciumcarbonaatoplossing in 500 ml werd 100 ml genomen voor de titratie, d.w.z. 0,09 g (een vijfde van 0,45 g). daarom:

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

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

= 0,0125

referenties

1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (s.f.). Standaardstoffen voor standaardisatie van zuren en basen. [PDF]. Teruggeplaatst van: depa.fquim.unam.mx
2. Standaardisatie van titratieoplossingen. [PDF]. Teruggeplaatst van: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Standaard oplossing Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
4. Chemie 104: standaardisatie van zuur- en base-oplossingen. Teruggeplaatst van: chem.latech.edu
5. Day, R. A. en Underwood, A.L. (1989). Kwantitatieve analytische chemie. 5de editie. Pearson, Prentice Hall.