STANDARDISIERUNG VON LÖSUNGEN: WORAUS SIE BESTEHEN UND ÜBUNGEN - CHEMIE - 2025

Die Standardisierung von Lösungen ist ein Prozess, mit dem die Konzentration einer Lösung genau bestimmt werden kann. Die zu diesem Zweck verwendeten Substanzen werden als Primärstandards bezeichnet.

Eine Lösung wird unter Verwendung der volumetrischen Titrationsmethode (Titrationsmethode) entweder durch klassische oder instrumentelle Techniken (Potentiometrie, Kolorimetrie usw.) standardisiert.

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Zu diesem Zweck reagiert die gelöste Spezies im Voraus mit einem gewogenen Primärstandard. Daher ist die Verwendung von Volumenballons für diese quantitativen Analysen unerlässlich.

Beispielsweise ist Natriumcarbonat ein Primärstandard, der bei der Standardisierung von Säuren verwendet wird, einschließlich Salzsäure, die zu einem Titriermittel wird, da es bei der Titration von Natriumhydroxid verwendet werden kann. Somit kann die Basizität einer Probe bestimmt werden.

Die Volumina des Titriermittels werden kontinuierlich zugegeben, bis es mit einer äquivalenten Konzentration des Analyten reagiert hat. Dies zeigt an, dass der Äquivalenzpunkt des Grades erreicht wurde; Mit anderen Worten, das Titriermittel "neutralisiert" den Analyten vollständig, indem es ihn in eine andere chemische Spezies umwandelt.

Es ist bekannt, wann die Zugabe des Titriermittels unter Verwendung von Indikatoren beendet werden sollte. Der Zeitpunkt, zu dem der Indikator seine Farbe ändert, wird als Endpunkt der Titration bezeichnet.

Was ist Standardisierung?

Standardisierung ist nichts anderes als die Erlangung eines Sekundärstandards, der für quantitative Bestimmungen dient. Wie? Denn wenn Sie die Konzentration kennen, können Sie wissen, wie der Analyt nach der Titration aussehen wird.

Wenn bei der Konzentration der Lösungen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, werden sowohl die Titriermittellösung als auch die Lösung, auf die titriert werden soll, standardisiert.

Reaktionen, bei denen die Titrationsmethode angewendet wird, umfassen:

-Acid-Base-Reaktionen. Mit der volumetrischen Methode kann die Konzentration vieler Säuren und Basen bestimmt werden.

-Die Oxidreduktionsreaktionen. Chemische Reaktionen, die Oxidation beinhalten, werden häufig in der Volumenanalyse verwendet. wie zum Beispiel iodometrische Bestimmungen.

-Die Fällungsreaktionen. Das Silberkation fällt zusammen mit einem Anion aus der Gruppe der Halogene wie Chlor aus und erhält Silberchlorid, AgCl.

-Reaktionen der Komplexbildung, zum Beispiel die Reaktion von Silber mit dem Cyanidion.

Eigenschaften der Primärstandards

Die als Primärnormen verwendeten Stoffe müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen, um ihre Normungsfunktion zu erfüllen:

-Haben Sie eine bekannte Zusammensetzung, da sonst nicht genau bekannt ist, wie viel des Standards gewogen werden soll (geschweige denn seine nachfolgende Konzentration berechnen).

- Bei Raumtemperatur stabil sein und den zum Trocknen im Ofen erforderlichen Temperaturen standhalten, einschließlich Temperaturen, die gleich oder höher als die Siedetemperatur von Wasser sind.

-Haben große Reinheit. In jedem Fall sollten die Verunreinigungen 0,01 bis 0,02% nicht überschreiten. Darüber hinaus können Verunreinigungen qualitativ bestimmt werden, was die Entfernung möglicher Störungen in den Analysen erleichtern würde (z. B. fehlerhafte Titriermittelvolumina).

- Seien Sie leicht zu trocknen und können nicht so hygroskopisch sein, das heißt, sie halten Wasser während des Trocknens zurück. Sie sollten auch nicht abnehmen, wenn sie Luft ausgesetzt sind.

- Nehmen Sie keine Gase auf, die Störungen verursachen können, sowie die Degeneration des Musters

- Reagieren Sie schnell und stöchiometrisch mit dem Titriermittel.

-Haben Sie ein hohes Äquivalentgewicht, das Fehler reduziert, die beim Wiegen des Stoffes auftreten können.

Beispiele für Primärstandards

Basen standardisieren

-Sulfosalicylsäure

-Benzoesäure

-Kaliumsäurephthalat

-Sulfanilsäure

-Oxalsäure

Säuren standardisieren

-Trishydroxymethylaminomethan

-Natriumcarbonat

-Borax (Gemisch aus Borsäure und Natriumborat).

-Tri-Hydroxymethylaminomethan (bekannt als THAM)

Standardisierung von Redoxreagenzien

-Arsenoxid

-Eisen

-Kaliumdichromat

-Kupfer

Übungen

Übung 1

Eine bestimmte Menge Natriumcarbonat (Primärstandard für Säuren) mit einem Gewicht von 0,3542 g wird im Wasser gelöst und mit einer Salzsäurelösung titriert.

Um den Wendepunkt des Methylorangenindikators zu erreichen, der zu der Natriumcarbonatlösung gegeben wurde, wurden 30,23 ml der Salzsäurelösung ausgegeben. Berechnen Sie die Konzentration der HCl.

Dies ist die Lösung, die standardisiert wird, wobei Natriumcarbonat als Primärstandard verwendet wird.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (Molekulargewicht von Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol)

pEq = (106 g / mol) / (2 Äq / mol)

= 53 g / Gl

Am Äquivalenzpunkt:

mÄq HCl = mÄq Na ₂ CO ₃

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

30,23 ml × N HCl = 354 mg / (53 mg / mÄq)

Und dann die Normalität der HCl klären, N:

30,23 ml × N HCl = 6,68 mÄq

N HCl = 6,68 mÄq / 30,23 ml

N HCl = 0,221 mÄq / ml

Übung 2

Kaliumphthalat (KHP) wird verwendet, um eine NaOH-Lösung zu standardisieren, einen Primärstandard, der ein luftstabiler Feststoff ist, der leicht zu wiegen ist.

1,673 g Kaliumphthalat werden in 80 ml Wasser gelöst und 3 Tropfen einer Phenolphthalein-Indikatorlösung werden zugegeben, die am Endpunkt der Titration eine rosa Farbe entwickelt.

In dem Wissen, dass die KHP-Titration 34 ml NaOH verbraucht, wie normal ist sie?

Äquivalentgewicht Kaliumphthalat = 204,22 g / Gl

Am Äquivalenzendpunkt:

Äquivalente von NaOH = Äquivalente von KHP

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

Äquivalente von KHP = 8,192 · 10 ^-3 Gl

So:

V NaOH x N OH = 8,192 · 10 & supmin; ^³ Gl

Und da 34 ml (0,034 l) verwendet wurden, wird es in der Gleichung eingesetzt

N NaOH = (8,192 · 10 & supmin; ^³ Gl. / 0,034 l)

= 0,241 N.

Übung 3

Eine Probe von reinem CaCO ₃ (ein Primärstandard) mit einem Gewicht von 0,45 g wird in einem Wasservolumen gelöst und nach dem Solubilisieren mit 500 ml Wasser in einem Messkolben vervollständigt.

Nehmen Sie 100 ml der Calciumcarbonatlösung und geben Sie sie in einen Erlenmeyerkolben. Die Lösung wird mit 72 ml Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) unter Verwendung des Eriochromschwarz-Indikators T titriert.

Berechnen Sie die Molarität der AEDT-Lösung

Am Äquivalenzpunkt des Abschlusses:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

V x -Molarität von EDTA = mg CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Aus der Auflösung von Calciumcarbonat in 500 ml wurden 100 ml für die Titration entnommen, dh 0,09 g (ein Fünftel von 0,45 g). So:

0,072 l × M EDTA = 0,09 g / 100,09 g / mol

M von AEDT = 8,99 10 ^-4 mol / L 0.072

= 0,0125

Verweise

1. Galano Jiménez A. und Rojas Hernández A. (nd). Standardsubstanzen zur Standardisierung von Säuren und Basen. . Wiederhergestellt von: depa.fquim.unam.mx
2. Standardisierung von Titriermittellösungen. . Wiederhergestellt von: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Standardlösung. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org
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5. Day, RA und Underwood, AL (1989). Quantitative analytische Chemie. 5. Auflage. Pearson, Prentice Hall.