ÇÖZÜMLERIN STANDARDIZASYONU: NELERDEN OLUŞUR VE ALIŞTIRMALAR - KIMYA - 2025

Çözeltilerin standardizasyonu bir çözelti konsantrasyonunun tam olarak belirlenmesini sağlayan bir prosestir. Bu amaçla kullanılan maddelere birincil standartlar denir.

Bir çözelti, hacimsel titrasyon (titrasyon) yöntemi kullanılarak klasik veya enstrümantal tekniklerle (potansiyometri, kolorimetri, vb.) Standartlaştırılır.

Kaynak: Pixabay

Bunu yapmak için, çözünmüş türler önceden tartılmış bir birincil standartla reaksiyona girer. Bu nedenle, hacimsel balonların kullanımı bu kantitatif analizler için çok önemlidir.

Örneğin, sodyum karbonat, sodyum hidroksit titrasyonunda kullanılabildiğinden titrant haline gelen hidroklorik asit dahil olmak üzere asitlerin standardizasyonunda kullanılan birincil bir standarttır. Böylece bir numunenin bazlığı belirlenebilir.

Titrantın hacimleri, eşdeğer bir analit konsantrasyonu ile reaksiyona girene kadar sürekli olarak eklenir. Bu, derecenin denklik noktasına ulaşıldığını gösterir; başka bir deyişle titran, analiti başka bir kimyasal türe dönüştürerek tamamen "nötralize eder".

Titrantın eklenmesinin ne zaman göstergeler kullanılarak tamamlanması gerektiği bilinmektedir Göstergenin renk değiştirdiği an titrasyonun bitiş noktası olarak adlandırılır.

Standardizasyon nedir?

Standardizasyon, nicel belirlemelere hizmet edecek ikincil bir standart elde etmekten başka bir şey değildir. Nasıl? Çünkü konsantrasyonunu biliyorsanız, titre edildikten sonra analitin ne olacağını da bilebilirsiniz.

Çözeltilerin konsantrasyonunda büyük bir doğruluk gerektiğinde, hem titrant çözeltisi hem de titre edeceği çözelti standartlaştırılır.

Titrasyon yönteminin kullanıldığı reaksiyonlar şunları içerir:

Asit-baz reaksiyonları. Hacimsel yöntem kullanılarak birçok asit ve bazın konsantrasyonu belirlenebilir.

-Oksit indirgeme reaksiyonları. Oksidasyonu içeren kimyasal reaksiyonlar hacimsel analizde yaygın olarak kullanılmaktadır; örneğin iyodometrik tayinler gibi.

Çökeltme reaksiyonları. Gümüş katyon, klor gibi halojen grubundan bir anyon ile birlikte çökelir ve gümüş klorür, AgCl elde edilir.

- Karmaşık oluşum reaksiyonları, örneğin gümüşün siyanür iyonuyla reaksiyonu.

Birincil standartların özellikleri

Birincil standart olarak kullanılan maddeler, standardizasyon işlevlerini yerine getirmek için bir dizi gereksinimi karşılamalıdır:

-Bilinen bir bileşime sahip olun, aksi takdirde standardın ne kadarının tartılması gerektiği tam olarak bilinmeyecektir (sonraki konsantrasyonunu çok daha az hesaplayın).

-Oda sıcaklığında kararlı olun ve suyun kaynama sıcaklığına eşit veya daha yüksek sıcaklıklar da dahil olmak üzere fırında kurutma için gerekli sıcaklıklara dayanın.

-Büyük bir saflığa sahip olun. Her durumda, safsızlıklar% 0,01 ila 0,02'yi geçmemelidir. Ayrıca, safsızlıklar niteliksel olarak belirlenebilir, bu da analizlerdeki olası parazitlerin giderilmesini kolaylaştırır (örneğin hatalı titrant hacimleri kullanılır).

-Kurutması kolaydır ve bu kadar higroskopik olamaz, yani kurutma sırasında suyu tutarlar. Havaya maruz kaldıklarında da kilo vermemeleri gerekir.

- Girişim oluşturabilecek gazları ve modelin dejenerasyonunu emmeyin

-Titrant reaktifi ile hızlı ve stokiyometrik olarak reaksiyona girin.

-Maddenin tartılması sırasında oluşabilecek hataları azaltan yüksek eşdeğer ağırlığa sahip olun.

Birincil standartlara örnekler

Bazları standartlaştırmak için

-Sülfosalisilik asit

-Benzoik asit

-Potasyum asit ftalat

-Sülfanilik asit

-Oksalik asit

Asitleri standartlaştırmak için

-Trishydroxymethyl aminomethane

-Sodyum karbonat

-Borax (borik asit ve sodyum borat karışımı).

-Tri-hidroksimetil-aminometan (THAM olarak bilinir)

Redoks reaktiflerini standartlaştırmak için

-Arsenik oksit

-Demir

-Potasyum dikromat

-Bakır

Egzersizler

1. Egzersiz

0,3542 g ağırlığındaki belirli bir miktarda sodyum karbonat (asitler için birincil standart) suda çözülür ve bir hidroklorik asit çözeltisi ile titre edilir.

Sodyum karbonat çözeltisine eklenen metil turuncu göstergenin dönme noktasına ulaşmak için 30.23 mL hidroklorik asit çözeltisi harcandı. HCl'nin konsantrasyonunu hesaplayın.

Bu, birincil standart olarak sodyum karbonat kullanılarak standartlaştırılacak olan çözümdür.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (Na ₂ CO ₃ moleküler ağırlığı = 106 g / mol)

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

= 53 g / Eşitlik

Denklik noktasında:

mEq HCl = mEq 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)

Ve sonra HCI'nin normalliğini temizlersek, N:

30,23 mL x N HCl = 6,68 mEq

N HCl = 6,68 mEq / 30,23 mL

N HCl = 0.221 mEq / mL

Egzersiz 2

Potasyum ftalat (KHP), tartılması kolay, havada stabil bir katı olan birincil bir standart olan NaOH çözeltisini standartlaştırmak için kullanılır.

1.673 gram potasyum ftalat 80 mL suda çözülür ve titrasyonun son noktasında pembe bir renk oluşturan 3 damla fenolftalein indikatör solüsyonu eklenir.

KHP titrasyonunun 34 mL NaOH tükettiğini bilerek, normalliği nedir?

Eşdeğer potasyum ftalat ağırlığı = 204,22 g / Eq

Eşdeğerlik bitiş noktasında:

NaOH Eşdeğerleri = KHP Eşdeğerleri

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

KHP eşdeğerleri = 8.192 · 10 ^-3 Denk

Yani:

V NaOH nOH = 8.192 · 10 x ^-3 Denk

Ve 34 mL (0.034L) kullanıldığından, denklemde ikame edilir

İN NaOH (= 8.192 · 10 ^-3 Denklem / 0.034 L)

= 0.241 N

Egzersiz 3

0,45 g ağırlığındaki saf CaCO ₃ (birincil standart) numunesi, bir hacim su içinde çözülür ve çözüldükten sonra, hacimsel bir şişede 500 mL su ile tamamlanır.

100 mL kalsiyum karbonat solüsyonu alın ve bir Erlenmeyer şişesine koyun. Solüsyon, eriokrom siyah indikatör T kullanılarak 72 mL etilendiamintetraasetik asit (EDTA) ile titre edilir.

AEDT çözümünün molaritesini hesaplayın

Derecenin denklik noktasında:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

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

500 mL'deki kalsiyum karbonat çözeltisinden titrasyon için 100 mL, yani 0.09 g (0.45 g'nin beşte biri) alındı. Böylece:

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

Referanslar

1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (tarihsiz). Asit ve bazların standardizasyonu için standart maddeler. . Kurtarıldı: depa.fquim.unam.mx
2. Titrant çözümlerinin standardizasyonu. . Kurtarıldı: ciens.ucv.ve:8080
3. Vikipedi. (2018). Standart çözüm. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
4. Kimya 104: Asit ve Baz Çözeltilerin Standardizasyonu. Kurtarıldı: chem.latech.edu
5. Day, RA ve Underwood, AL (1989). Kantitatif Analitik Kimya. 5. Baskı. Pearson, Prentice Hall.