STANDARDISASYON NG MGA SOLUSYON: KUNG ANO ANG BINUBUO NITO AT PAGSASANAY - CHEMISTRY - 2025

Ang standardization ng mga solusyon ay isang proseso na nagbibigay-daan sa eksaktong pagpapasiya ng konsentrasyon ng isang solusyon. Ang mga sangkap na ginamit para sa layuning ito ay tinatawag na pangunahing pamantayan.

Ang isang solusyon ay na-pamantayan gamit ang volumetric titration (titration) na pamamaraan, alinman sa pamamagitan ng klasikal o instrumental na pamamaraan (potentiometry, colorimetry, atbp.).

Pinagmulan: Pixabay

Upang gawin ito, ang natunaw na species ay tumugon sa isang timbang na pangunahing pamantayan nang maaga. Samakatuwid, ang paggamit ng mga volumetric na lobo ay mahalaga para sa mga pagsusuri na dami.

Halimbawa, ang sodium carbonate ay isang pangunahing pamantayan na ginagamit sa pamantayan sa mga asido, kabilang ang hydrochloric acid na nagiging isang titrant, dahil maaari itong magamit sa titration ng sodium hydroxide. Sa gayon, ang pangunahing kaalaman ng isang sample ay maaaring matukoy.

Ang mga volume ng titrant ay patuloy na idinagdag hanggang sa tumugon ito sa isang katumbas na konsentrasyon ng analyte. Ipinapahiwatig nito na naabot ang pagkakapareho ng degree; sa madaling salita, ang titrant na "neutralize" ang analyte nang ganap sa pamamagitan ng pagbabago nito sa ibang mga species ng kemikal.

Ito ay kilala kung kailan ang pagdaragdag ng titrant ay dapat tapusin sa pamamagitan ng paggamit ng mga tagapagpahiwatig.Ang instant na kung saan ang kulay ay nagpapabago ng kulay ay tinatawag na end point ng titration.

Ano ang standardisasyon?

Ang standardisasyon ay hindi hihigit sa pagkuha ng pangalawang pamantayan na magsisilbi sa dami ng pagtukoy. Paano? Dahil kung alam mo ang konsentrasyon nito, maaari mong malaman kung ano ang magiging analyt kapag ito ay nai-titrated.

Kung ang mataas na katumpakan ay kinakailangan sa konsentrasyon ng mga solusyon, ang parehong solusyon ng titrant at ang solusyon kung saan ito ay pagpunta sa titrate ay standardisado.

Ang mga reaksyon kung saan ginagamit ang paraan ng titration ay kinabibilangan ng:

-Acid-base reaksyon. Gamit ang paraan ng volumetric, ang konsentrasyon ng maraming mga acid at base ay maaaring matukoy.

-Ang mga reaksyon ng pagbawas sa oksiheno. Ang mga reaksiyong kemikal na nagsasangkot ng oksihenasyon ay malawakang ginagamit sa pagsusuri ng volumetric; tulad ng, halimbawa, mga pagpapasiya ng iodometric.

-Ang mga reaksyon sa pag-ulan. Ang pilak na kation ay umuunlad kasama ang isang anion mula sa pangkat ng mga halogens, tulad ng klorin, nakakakuha ng pilak na klorido, AgCl.

-Mga reaksyon ng kumplikadong pagbuo, halimbawa ang reaksyon ng pilak kasama ang cyanide ion.

Mga katangian ng pangunahing pamantayan

Ang mga sangkap na ginamit bilang pangunahing pamantayan ay dapat matugunan ang isang serye ng mga kinakailangan upang matupad ang kanilang pag-andar sa pamantayan.

-Maaari ang isang kilalang komposisyon, dahil kung hindi, hindi ito malalaman nang eksakto kung magkano ang pamantayan ay dapat timbangin (mas kaunti ang kalkulahin ang kasunod na konsentrasyon).

-May matatag sa temperatura ng silid at makatiis sa mga temperatura na kinakailangan para sa pagpapatayo sa oven, kabilang ang mga temperatura na katumbas o mas mataas kaysa sa temperatura ng kumukulo na tubig.

-Magkaroon ng mahusay na kadalisayan. Sa anumang kaso, ang mga impurities ay hindi dapat lumampas sa 0.01 hanggang 0.02%. Bilang karagdagan, ang mga impurities ay maaaring matukoy nang husay, na kung saan ay mapadali ang pag-alis ng mga posibleng interferents sa mga pag-aaral (maling dami ng titrant na ginamit, halimbawa).

-Madaling matuyo at hindi maaaring maging hygroscopic, iyon ay, nagpapanatili sila ng tubig sa panahon ng pagpapatayo. Hindi rin sila dapat mawalan ng timbang kapag nakalantad sa hangin.

-Huwag sumipsip ng mga gas na maaaring makagawa ng mga interaksiyon, pati na rin ang pagkabulok ng pattern

-React mabilis at stoichiometrically sa titrant reagent.

-Magkaroon ng isang mataas na katumbas na timbang na binabawasan ang mga pagkakamali na maaaring gawin sa panahon ng pagtimbang ng sangkap.

Mga halimbawa ng pangunahing pamantayan

Upang ma-standardize ang mga base

-Sulfosalicylic acid

-Benzoic acid

-Ang acid acid phthalate

-Sulfanilic acid

-Oxalic acid

Upang pamantayan ang mga asido

-Trishydroxymethyl aminomethane

-Sodium carbonate

-Borax (pinaghalong boric acid at sodium borate).

-Tri-hydroxymethyl-aminomethane (kilala bilang THAM)

Upang ma-standardize ang redox reagents

-Arsenous oxide

-Ako

-Ang dichromate

-Copper

Pagsasanay

Ehersisyo 1

Ang isang tiyak na halaga ng sodium carbonate (pangunahing pamantayan para sa mga acid) na tumitimbang ng 0.3542 g ay natunaw sa tubig at titrated na may solusyon na hydrochloric acid.

Upang maabot ang turn point ng tagapagpahiwatig ng methyl orange, idinagdag sa solusyon ng sodium carbonate, 30.23 ML ng solusyon ng hydrochloric acid. Kalkulahin ang konsentrasyon ng HCl.

Ito ang solusyon na magiging pamantayan, gamit ang sodium carbonate bilang pangunahing pamantayan.

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (molekular na bigat ng Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / Eq

Sa punto ng pagkakapareho:

mEq HCl = mEq ng 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)

At pagkatapos ay linisin ang normalidad ng HCl, N:

30.23 mL x N HCl = 6.68 mEq

N HCl = 6.68 mEq / 30.23 mL

N HCl = 0.221 mEq / mL

Mag-ehersisyo 2

Ang potasa phthalate (KHP) ay ginagamit upang pamantayan ang isang solusyon sa NaOH, isang pangunahing pamantayan na isang matatag na pang-hangin na madaling timbangin.

Ang 1.673 gramo ng potassium phthalate ay natunaw sa 80 ML ng tubig at 3 patak ng isang solusyon na tagapagpahiwatig ng phenolphthalein ay idinagdag, na bubuo ng isang kulay-rosas na kulay sa pagtatapos ng titration.

Alam na ang KHP titration ay kumonsumo ng 34 ML ng NaOH, ano ang pagiging normal nito?

Katumbas na bigat ng potassium phthalate = 204.22 g / Eq

Sa punto ng pagkakapareho:

Mga katumbas ng NaOH = Mga katumbas ng KHP

VNaOH x N = 1.673 g / (204.22 g / Eq)

Mga katumbas ng KHP = 8,192 · 10 ^-3 Eq

Kaya:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 Eq

At dahil 34 mL (0.034L) ang ginamit, ito ay nahalili sa equation

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

= 0.241 N

Mag-ehersisyo 3

Ang isang sample ng purong CaCO ₃ (isang pangunahing pamantayan) na may timbang na 0.45 g, ay natunaw sa isang dami ng tubig, at pagkatapos matunaw ito, nakumpleto ng tubig sa 500 ML sa isang volumetric flask.

Kumuha ng 100 ML ng solusyon ng calcium carbonate at ilagay ito sa isang Erlenmeyer flask. Ang solusyon ay titrated na may 72 ML ng ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), gamit ang eriochrome black indicator T.

Kalkulahin ang molarity ng solusyon AEDT

Sa punto ng pagkakapareho ng degree:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

V x molarity ng EDTA = mg CaCO ₃ / PM CaCO ₃

Mula sa paglusaw ng calcium carbonate sa 500 ML, 100 ML ang kinuha para sa titration, iyon ay, 0.09 g (isang-ikalima ng 0.45g). Kaya:

0.072 L x M EDTA = 0.09 g / 100.09 g / mol

M ng AEDT = 8.99 10 ^-4 mol / 0.072 L

= 0.0125

Mga Sanggunian

1. Galano Jiménez A. & Rojas Hernández A. (nd). Mga karaniwang sangkap para sa standardisasyon ng mga acid at base. . Nabawi mula sa: depa.fquim.unam.mx
2. Standardisasyon ng mga solusyon sa titrant. . Nabawi mula sa: ciens.ucv.ve:8080
3. Wikipedia. (2018). Pamantayang solusyon. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
4. Chemistry 104: Standardisasyon ng Acid at Base Solutions. Nabawi mula sa: chem.latech.edu
5. Araw, RA at Underwood, AL (1989). Chemical Analytical Chemistry. 5th Edition. Pearson, Prentice Hall.