סטנדרטיזציה של פתרונות: ממה היא מורכבת ותרגילים - כִּימִיָה - 2025

סטנדרטיזציה של פתרונות הוא תהליך המאפשר קביעה מדויקת של ריכוז של פתרון. החומרים המשמשים למטרה זו נקראים תקנים ראשוניים.

סטנדרט של פיתרון נעשה בשיטה של ​​טיטרציה נפחית (טיטרציה), על ידי טכניקות קלאסיות או אינסטרומנטאליות (פוטנציומטריה, קולומטריה וכו ').

מקור: Pixabay

לשם כך, המין המומס מגיב בסטנדרט ראשוני משוקלל מראש. לכן השימוש בבלונים נפחיים חיוני לניתוחים כמותיים אלה.

לדוגמא, נתרן קרבונט הוא תקן ראשוני המשמש לסטנדרטיזציה של חומצות, כולל חומצה הידרוכלורית ההופכת לטיטראנט, מכיוון שניתן להשתמש בה בטיטרציה של נתרן הידרוקסיד. כך ניתן לקבוע את הבסיסיות של מדגם.

נפחי הטיטרנט מתווספים ברציפות עד שהגיב בריכוז שווה ערך של האנליט. זה מצביע על כך שנקודת השוויון של התואר הושגה; במילים אחרות, הטיטראנט "מנטרל" את האנליט באופן מוחלט על ידי הפיכתו למין כימי אחר.

ידוע מתי יש לסיים את הוספת הטיטראנט באמצעות אינדיקטורים, הרגע בו המחוון משנה את צבע נקרא נקודת הסיום של הטיטרציה.

מה זה סטנדרטיזציה?

סטנדרטיזציה איננה אלא השגת תקן משני שישמש לקביעות כמותיות. אֵיך? מכיוון שאם אתה יודע את ריכוזו, אתה יכול לדעת מה יהיה האנליט ברגע שהוא יופטר.

כאשר נדרש דיוק גבוה בריכוז הפתרונות, הן הפתרונות הטיטראנטיים והן הפיתרון שאליו הוא הולך למייטר סטנדרטיים.

התגובות בהן משתמשים בשיטת הטיטרציה כוללות:

-תגובות על בסיס חומצה. בשיטה הנפחית ניתן לקבוע את ריכוז החומצות והבסיסים הרבים.

-תגובות להפחתת התחמוצות. תגובות כימיות הכרוכות בחמצון נמצאות בשימוש נרחב בניתוח נפחי; כמו למשל קביעות יודומטריות.

-תגובות המשקעים. קטיון הכסף יורד יחד עם אניון מקבוצת ההלוגנים, כמו כלור, השגת כלוריד כסף, AgCl.

- תגובות של היווצרות מורכבת, למשל תגובת הכסף עם יון הציאניד.

מאפייני הסטנדרטים העיקריים

החומרים המשמשים כסטנדרטים ראשוניים חייבים לעמוד בסדרה של דרישות למילוי פונקציית התקינה שלהם:

- יש קומפוזיציה ידועה, שכן אחרת לא ידוע בדיוק כמה יש לשקול את התקן (הרבה פחות מחשבים את הריכוז שלאחר מכן).

-יהיה יציב בטמפרטורת החדר ולעמוד בטמפרטורות הדרושות לייבוש בתנור, כולל טמפרטורות שוות או גבוהות יותר מטמפרטורת הרתיחה של מים.

יש טוהר גדול. בכל מקרה, הזיהומים לא צריכים לעלות על 0.01 עד 0.02%. בנוסף, ניתן לקבוע זיהומים איכותית, מה שיקל על הסרת הפרעות אפשריות בניתוחים (נפחי טיטרנט שגויים המשמשים למשל).

-קל להיות יבש ולא יכול להיות כל כך היגרוסקופי, כלומר, הם שומרים מים במהלך הייבוש. הם גם לא צריכים לרדת במשקל כאשר הם נחשפים לאוויר.

אל תקלוט גזים שיכולים לגרום להפרעות, כמו גם להתנוונות של התבנית

-הפעל במהירות וסטואיציומטרית עם המגיב הטיטריני.

יש משקל שווה ערך גבוה שמפחית טעויות שעלולות להתרחש במהלך שקילת החומר.

דוגמאות לתקנים ראשוניים

לתקנן בסיסים

-חומצה סולפוזליצילית

-חומצה בנזואית

-פתלט חומצת אשלגן

חומצה סולפניל

-חומצה אוקסלית

לתקנן חומצות

-טרישידרוקסימתיל אמינומתן

-סודיום קרבונט

-בורקס (תערובת של חומצה בורית ונתרן בוראט).

טרי-הידרוקסימתיל-אמינומתן (הידוע בשם THAM)

כדי לתקן ריאגנטים redox

-תחמוצת חומצה

-בַּרזֶל

- אשלגן דיכרומט

-נְחוֹשֶׁת

תרגילים

תרגיל 1

כמות מסוימת של נתרן פחמתי (סטנדרט ראשוני לחומצות) במשקל 0.3542 גרם מומסת במים ומופצרת בתמיסה של חומצה הידרוכלורית.

כדי להגיע לנקודת המפנה של אינדיקטור המתיל כתום, שנוסף לתמיסת הנתרן קרבונט, בילו 30.23 מ"ל מתמיסת החומצה ההיכלורית. חשב את ריכוז ה- HCl.

זה הפיתרון שעומד להתקבל, תוך שימוש בנתרן קרבונט כתקן העיקרי.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (משקל מולקולרי של Na ₂ CO ₃ = 106 גרם / מול)

pEq = (106 גרם / מול) / (2 משקל / מול)

= 53 גרם / משקל

בנקודת השוויון:

mEq HCl = mEq של Na ₂ CO ₃

VHCl x N HCl = מ"ג Na ₂ CO ₃ / pEq N _a CO ₃

30.23 מ"ל x N HCl = 354, מ"ג / (53 מ"ג / מק"ק)

ואז מנקה את הנורמליות של ה- HCl, N:

30.23 מ"ל x N HCl = 6.68 מגה

N HCl = 6.68 mEq / 30.23 ml

N HCl = 0.221 מק"ק / מ"ל

תרגיל 2

אשלגן פתלט (KHP) משמש לסטנדרטיזציה של תמיסת NaOH, תקן ראשוני שהוא מוצק יציב באוויר שקל שקל לשקללו.

1.673 גרם של אשלגן פתלט מומסים ב 80 מ"ל מים ונוספות 3 טיפות של תמיסת אינדיקטור פניולפתלין, המפתחת צבע ורוד בנקודת הסיום של הכותרת.

בידיעה שהטיטרציה של KHP צורכת 34 מ"ל של NaOH, מהי הנורמליות שלה?

משקל שווה ערך של אשלגן פתלט = 204.22 גרם / משקל

בנקודת הקצה של השוויון:

שווי ערך של NaOH = שווי ערך של KHP

VNaOH x N = 1.673 גרם / (204.22 גרם / משקל)

שווי ערך של KHP = 8,192 · 10 ^-3 EQ

כך:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 Eq

ומכיוון ששימשו 34 מ"ל (0.034 ל '), הוא מוחלף במשוואה

N NaOH = (8.192 · 10 ^-3 Eq / 0.034 L)

= 0.241 N

תרגיל 3

מדגם של CaCO ₃ טהור (תקן ראשוני) במשקל 0.45 גרם, מומס בנפח מים, ואחרי מסיסתו, הוא מסתיים במים בגובה 500 מ"ל בבקבוק נפח.

קח 100 מ"ל מתמיסת הסידן פחמתי והניח אותו בבקבוק Erlenmeyer. הפתרון מנוטרל עם 72 מ"ל של חומצה אתילנמינטינט-אצטטית (EDTA), באמצעות אינדיקטור שחור שחור Eriochrome.

חשב את המולאריות של תמיסת AEDT

בנקודת השוויון של התואר:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

מולקולת V x של EDTA = מ"ג CaCO ₃ / PM CaCO ₃

מפירוק הסידן פחמתי ב 500 מ"ל נלקח 100 מ"ל לצורך הטיטרציה, כלומר 0.09 גרם (חמישית 0.45 גרם). לכן:

0.072 L x M EDTA = 0.09 גרם / 100.09 גרם / מולקולה

M של AEDT = 8.99 10 ^-4 mol / 0.072 L

= 0.0125

הפניות

1. גלנו ג'ימנז א 'ורוג'אס הרננדז א' (נ '). חומרים סטנדרטיים לתקינה של חומצות ובסיסים. . התאושש מ: depa.fquim.unam.mx
2. סטנדרטיזציה של פתרונות טיטנטיים. . התאושש מ: ciens.ucv.ve:8080
3. ויקיפדיה. (2018). פתרון סטנדרטי. התאושש מ: es.wikipedia.org
4. כימיה 104: סטנדרטיזציה של פתרונות חומצה ובסיס. התאושש מ: chem.latech.edu
5. Day, RA ו- Underwood, AL (1989). כימיה אנליטית כמותית. המהדורה החמישית. פירסון, הול פרנטיס.