การทำให้เป็นมาตรฐานของโซลูชั่นในสิ่งที่ประกอบด้วยและแก้ไขแบบฝึกหัด

มาตรฐานของการแก้ปัญหา มันเป็นกระบวนการที่ช่วยให้การกำหนดที่แน่นอนของความเข้มข้นของการแก้ปัญหา สารที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้เรียกว่ามาตรฐานเบื้องต้น.

วิธีการแก้ปัญหานั้นได้มาตรฐานโดยใช้วิธีการไตเตรทแบบปริมาตร (การไตเตรท) ไม่ว่าจะด้วยวิธีการแบบดั้งเดิมหรือแบบเครื่องมือ (potentiometry, colorimetry เป็นต้น). 

สำหรับสิ่งนี้สายพันธุ์ที่ละลายจะทำปฏิกิริยากับมาตรฐานหลักที่หนักล่วงหน้า ดังนั้นการใช้บอลลูนเชิงปริมาตรจึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณ.

ตัวอย่างเช่นโซเดียมคาร์บอเนตเป็นมาตรฐานหลักที่ใช้ในการสร้างมาตรฐานของกรดรวมถึงกรดไฮโดรคลอริกที่กลายเป็นไตเตรทเนื่องจากสามารถใช้ในการไตเตรทของโซเดียมไฮดรอกไซด์ ดังนั้นความเป็นพื้นฐานของตัวอย่างสามารถถูกกำหนดได้.

ปริมาตรของไตเตรทจะถูกเพิ่มอย่างต่อเนื่องจนกว่ามันจะทำปฏิกิริยากับความเข้มข้นที่เทียบเท่าของ analyte สิ่งนี้บ่งชี้ว่าถึงระดับความเท่ากันของระดับแล้ว กล่าวอีกนัยหนึ่ง titrant "ทำให้เป็นกลาง" การวิเคราะห์อย่างสมบูรณ์โดยเปลี่ยนเป็นสารเคมีชนิดอื่น.

มันเป็นที่รู้จักกันเมื่อการเพิ่มของ titrant จะต้องเสร็จสิ้นโดยใช้ตัวบ่งชี้ทันทีที่ตัวบ่งชี้การเปลี่ยนสีที่เรียกว่าจุดสิ้นสุดของการไตเตรท.

ดัชนี

• 1 มาตรฐานคืออะไร?
• 2 ลักษณะของมาตรฐานหลัก
• 3 ตัวอย่างของมาตรฐานหลัก
  • 3.1 เพื่อสร้างมาตรฐานให้กับฐาน
  • 3.2 เพื่อสร้างมาตรฐานให้กับกรด
  • 3.3 เพื่อสร้างมาตรฐานรีเอเจนต์รีดอกซ์
• 4 แบบฝึกหัด
  • 4.1 การออกกำลังกาย 1
  • 4.2 การออกกำลังกาย 2
  • 4.3 การออกกำลังกาย 3
• 5 อ้างอิง

มาตรฐานคืออะไร?

การทำให้เป็นมาตรฐานนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการได้มาซึ่งมาตรฐานรองที่จะใช้สำหรับการคำนวณเชิงปริมาณ อย่างไร? เพราะถ้าคุณรู้ความเข้มข้นของมันคุณสามารถรู้ได้ว่า analyte จะมีชื่อว่าอะไร.

เมื่อต้องการความแม่นยำที่ดีเยี่ยมในความเข้มข้นของสารละลายสารละลาย titling นั้นได้มาตรฐานเช่นเดียวกับวิธีการแก้ปัญหาที่เธอต้องการ.

ปฏิกิริยาที่ใช้วิธีการไตเตรท ได้แก่ :

-ปฏิกิริยากรดเบส ความเข้มข้นของกรดและเบสหลายชนิดสามารถกำหนดได้โดยวิธีปริมาตร.

-ปฏิกิริยาการลดลงของออกไซด์ ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์ปริมาตร ยกตัวอย่างเช่นการกำหนดไอโอเมตริกซ์.

-ปฏิกิริยาการตกตะกอน ไอออนเงินจะตกตะกอนพร้อมกับประจุลบของกลุ่มฮาโลเจนเช่นคลอรีนรับคลอไรด์สีเงิน AgCl.

-ปฏิกิริยาการก่อตัวที่ซับซ้อนเช่นปฏิกิริยาของเงินกับไอออนไซยาไนด์.

ลักษณะของมาตรฐานหลัก

สารที่ใช้เป็นมาตรฐานหลักจะต้องตอบสนองความต้องการชุดเพื่อตอบสนองฟังก์ชั่นมาตรฐานของพวกเขา:

-มีองค์ประกอบที่เป็นที่รู้จักเนื่องจากไม่เช่นนั้นมันจะไม่เป็นที่รู้จักอย่างชัดเจนว่าควรจะชั่งน้ำหนักเท่าใดจากมาตรฐาน (นับประสาคำนวณความเข้มข้นตามมา).

-มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องและต้านทานอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการทำให้แห้งบนเตารวมถึงอุณหภูมิเท่ากับหรือสูงกว่าอุณหภูมิเดือดของน้ำ.

-มีความบริสุทธิ์ที่ดี ไม่ว่าในกรณีใด ๆ สิ่งสกปรกจะต้องไม่เกิน 0.01-0.02% นอกจากนี้สิ่งเจือปนสามารถกำหนดได้ในเชิงคุณภาพซึ่งจะช่วยในการกำจัดสัญญาณรบกวนที่เป็นไปได้ในการวิเคราะห์ (เช่นปริมาตรที่ผิดพลาดของ titrant ที่ใช้เป็นต้น).

-เป็นเรื่องง่ายที่จะแห้งและไม่สามารถอุ้มน้ำได้นั่นคือเก็บน้ำในระหว่างการอบแห้ง และไม่ควรลดน้ำหนักเมื่อสัมผัสกับอากาศ.

-อย่าดูดซับก๊าซที่อาจก่อให้เกิดการรบกวนเช่นเดียวกับความเสื่อมของลวดลาย

-ตอบสนองอย่างรวดเร็วและรวดเร็วด้วยรีเอเจนต์ของ titrant.

-มีน้ำหนักเทียบเท่าสูงที่ช่วยลดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการชั่งน้ำหนักของสาร.

ตัวอย่างของมาตรฐานหลัก

เพื่อสร้างมาตรฐานให้กับฐาน

-กรดซัลโฟซาลิไซลิก

-กรดเบนโซอิก

-กรดโพแทสเซียมพทาเลต

-กรดซัลโฟนิลิค

-กรดออกซาลิก

เพื่อสร้างมาตรฐานให้กับกรด

-Trishydroxymethyl aminomethane

-โซเดียมคาร์บอเนต

-บอแรกซ์ (ส่วนผสมของกรดบอริกและโซเดียมบอเรต).

-Tri-hydroxymethyl-aminomethane (รู้จักกันในชื่อ THAM)

เพื่อรีเอเจนต์รีดอกซ์มาตรฐาน

-สารหนูออกไซด์

-เหล็ก

-โพแทสเซียมไดโครเมต

-ทองแดง

การอบรม

แบบฝึกหัดที่ 1

โซเดียมคาร์บอเนตจำนวนหนึ่ง (มาตรฐานเบื้องต้นสำหรับกรด) ที่มีน้ำหนัก 0.3542 กรัมละลายในน้ำและไตเตรทด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก.

เพื่อให้ถึงจุดหักเหของตัวบ่งชี้เมธิลสีส้มเมื่อเติมลงในสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตจะใช้เวลา 30.23 มล. ของสารละลายกรดไฮโดรคลอริก คำนวณความเข้มข้นของ HCl.

นี่คือวิธีการแก้ปัญหาที่จะได้มาตรฐานผ่านการใช้โซเดียมคาร์บอเนตเป็นมาตรฐานหลัก.

นา₂CO₃     +      2 HCl => 2 NaCl + H₂O + CO₂

PEQ  (นา₂CO₃ = pm / 2) (น้ำหนักโมเลกุลของ Na₂CO₃ = 106 g / mol)

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

= 53 g / Eq

ที่จุดสมดุล:

mEq HCl = mEq ของ Na₂CO₃

VHCl x N HCl = mg นา₂CO₃ / pEq N_{ไปยัง}CO₃

30.23 mL x N HCl = 354 mg / (53 mg / mEq)

จากนั้นจึงล้างค่าปกติของ 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

แบบฝึกหัดที่ 2

โพแทสเซียมพทาเลท (KHP) ถูกใช้เพื่อสร้างสารละลายมาตรฐานของ NaOH ซึ่งเป็นมาตรฐานหลักที่เป็นของแข็งที่มีความเสถียรของอากาศซึ่งง่ายต่อการชั่งน้ำหนัก.

ละลายโพแทสเซียมพทาเลต 1.673 กรัมในน้ำ 80 มล. และเติมสารละลายตัวบ่งชี้ฟีนอฟทาลีน 3 หยดที่พัฒนาสีชมพูที่จุดสิ้นสุดของการไตเตรท.

รู้หรือไม่ว่าการไตเตรทของ KHP นั้นใช้ NaOH 34 มล. ความปกติของมันคืออะไร??

น้ำหนักที่เท่ากันของโพแทสเซียมพทาเลท = 204.22 g / Eq

ที่จุดสิ้นสุดความเท่ากัน:

Equivalents of NaOH = ความเท่าเทียมของ KHP

VNaOH x N = 1,673 g / (204.22 g / Eq)

เทียบเท่า KHP = 8,192 · 10^-3 อีคิว

แล้ว:

V NaOH x N OH = 8,192 · 10^-3 อีคิว

และเนื่องจากใช้ไป 34 มล. (0.034L) มันจึงถูกแทนที่ด้วยสมการ

N NaOH = (8,192 · 10^-3 Eq / 0.034 L)

= 0,241 N

แบบฝึกหัด 3

ตัวอย่างของ CaCO₃ บริสุทธิ์ (มาตรฐานหลัก) ที่มีน้ำหนัก 0.45 กรัมละลายในปริมาตรน้ำและหลังจากละลายมันจะเสร็จสมบูรณ์ด้วยน้ำที่ 500 มล. ในขวดปริมาตร.

สารละลายแคลเซียมคาร์บอเนต 100 มล. จะถูกนำไปวางในขวดแก้ว Erlenmeyer วิธีการแก้ปัญหานี้ถูกไตเตรทด้วย 72 มิลลิลิตรของกรดเอทิลแอลกอฮอล์กรดอะซิตาเตติก (EDTA) โดยใช้ตัวบ่งชี้ eriochrome black T.

คำนวณโมลาริตีของโซลูชัน AEDT

ที่จุดสมดุลของระดับ:

mmol AEDT = mmol CaCO₃

V x โมลาริตีของ AEDT = mg CaCO₃ / PM CaCO₃

จากการแก้ปัญหาแคลเซียมคาร์บอเนตใน 500 มล. 100 มิลลิลิตรถูกนำมาใช้สำหรับการไตเตรทนั่นคือ 0.09 กรัม (หนึ่งในห้าของ 0.45 กรัม) ดังนั้น:

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

M of AEDT = 8.99 · 10^-4 โมล / 0.072 ล

= 0.0125

การอ้างอิง

1. Galano Jiménez A. และ Rojas Hernández A. (s.f. ) สารมาตรฐานสำหรับการสร้างมาตรฐานของกรดและเบส [PDF] ดึงจาก: depa.fquim.unam.mx
2. การกำหนดมาตรฐานของโซลูชั่นการไตเตรท [PDF] สืบค้นจาก: ciens.ucv.ve:8080
3. วิกิพีเดีย (2018) โซลูชันมาตรฐาน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. เคมี 104: มาตรฐานของสารละลายกรดและเบส ดึงข้อมูลจาก: chem.latech.edu
5. วัน, R. A. และ Underwood, A. L. (1989) เคมีเชิงวิเคราะห์เชิงปริมาณ รุ่นที่ 5 เพียร์สันโถงศิษย์.