Что такое стандартизация раствора

Что такое стандартизация раствора

стандартизация решений это процесс, который позволяет точно определить концентрацию раствора. Вещества, используемые для этой цели, называются первичными стандартами..

Раствор стандартизируют, используя метод объемного титрования (титрование), либо классическими, либо инструментальными методами (потенциометрия, колориметрия и т. Д.)..

Для этого растворенные вещества заранее реагируют с тяжелым первичным стандартом. Поэтому использование объемных баллонов является обязательным условием для этих количественных анализов..

Например, карбонат натрия является основным стандартом, используемым при стандартизации кислот, включая соляную кислоту, которая становится титрантом, поскольку его можно использовать при титровании гидроксида натрия. Таким образом, основность выборки может быть определена.

Объемы титранта добавляются непрерывно, пока он не прореагирует с эквивалентной концентрацией аналита. Это указывает на то, что степень эквивалентности степени была достигнута; другими словами, титрант «нейтрализует» аналит полностью, превращая его в другой химический вид.

Известно, когда добавление титранта должно быть завершено с помощью индикаторов. Момент, в котором индикатор меняет цвет, называется конечной точкой титрования..

  • 1 Что такое стандартизация??
  • 2 Характеристики первичных стандартов
  • 3 Примеры основных стандартов
    • 3.1 Стандартизировать базы
    • 3.2 Стандартизировать кислоты
    • 3.3 Стандартизировать окислительно-восстановительные реагенты
    • 4.1 Упражнение 1
    • 4.2 Упражнение 2
    • 4.3 Упражнение 3

    Что такое стандартизация?

    Стандартизация — это не что иное, как получение вторичного стандарта, который будет использоваться для количественных определений. Как? Потому что, если вы знаете его концентрацию, вы можете знать, каким будет аналит, как только он будет назван.

    Когда требуется большая точность в концентрации растворов, раствор для титрования стандартизируется так же, как и раствор, который она собирается назвать.

    Реакции, в которых используется метод титрования, включают:

    -Кислотно-основные реакции. Концентрация многих кислот и оснований может быть определена объемным методом.

    -Реакции восстановления оксида. Химические реакции, включающие окисление, широко используются в объемном анализе; как например, йодометрические определения.

    -Реакции осадков. Катион серебра осаждается вместе с анионом группы галогенов, таким как хлор, с получением хлорида серебра, AgCl.

    -Реакции комплексообразования, например реакция серебра с цианид-ионом.

    Характеристики первичных стандартов

    Вещества, используемые в качестве основных стандартов, должны соответствовать ряду требований для выполнения их функции стандартизации:

    -Имеют известный состав, так как в противном случае не будет точно известно, сколько следует взвесить из стандарта (не говоря уже о расчете его последующей концентрации).

    -Быть стабильным при комнатной температуре и сопротивляться температурам, необходимым для сушки на плите, включая температуру, равную или превышающую температуру кипения воды.

    -Имейте большую чистоту. В любом случае содержание примесей не должно превышать 0,01-0,02%. Кроме того, примеси могут быть определены качественно, что облегчит удаление возможных помех в анализах (например, ошибочные объемы используемого титранта).

    -Быстро сохнет и не может быть настолько гигроскопичным, то есть удерживать воду во время сушки. И при этом они не должны терять вес при воздействии воздуха.

    -Не поглощайте газы, которые могут вызвать помехи, а также вырождение рисунка

    -Быстро и стехиометрически реагировать с реагентом-титрантом.

    -Имеет высокий эквивалентный вес, который уменьшает ошибки, которые могут быть допущены при взвешивании вещества.

    Источник

    

    Стандартизация растворов титрантов.

    Под СТАНДАРТИЗАЦИЕЙ РАСТВОРА ТИТРАНТА понимают установление его точной концентрации с относительной погрешностью обычно не превышающей 0,1%.

    Различ. станд. р-ры 1-ого и 2-ого рода.

    Р-ры 1-ого рода называют приготовленными, а р-ры 2-ого рода – установленными.

    Приготовленные р-ры точной концентрации получают растворением точной навески с тщательно очищенного исходного вещества в определённом объёме растворителя (воды). Так готовят титрованный водный р-р NaCl. Но многие р-ры (HCl) так приготовить нельзя. В таких случаях готовят р-р титранта, концентрация которого известна лишь приблизительно, а затем его стандартизируют, т.е. устанавливают концентрацию точно. При этом применяют специальные установочные вещества, так называемые СТАНДАРТЫ. Эти вещества должны иметь состав точно отвечающий химической формуле, быть устойчивыми на воздухе и иметь по возможности большую молярную массу эквивалента. Они должны быть достаточно доступными и легко очищаться от примесей.

    Реакция титранта с р-ром установочного вещества должна отвечать требованиям, которые предъявляют к титрометрическим реакциям. Например, р-ры NaOH и KOH часто стандартизируют по бифталату калия:

    Как правило стандартизацию стремятся проводить в тех же условиях, какие будут при выполнении анализа и использовать для этого по возможности тоже вещество, которое будет анализироваться в дальнейшем. После установления точной концентрации установочного р-ра его можно использовать как титрант.

    Точка эквивалентности

    ЭКВИВАЛЕНТ – некая реальная или условная частица числа Х, которая в данной кослотно-основной реакции эквивалентна 1 иону Н + (реже иону ОН — ) или в данной реакции окисления-восстановления эквивалентна 1 электрону.

    Под условной частицей (структурным элементом) понимают как реально существующие частицы (электроны, ионы, атомы, молекулы), так и доли этих частиц, иногда их группы.

    Фактор эквивалентности и эквивалент данного вещества являются непостоянными величинами, а зависят от стехиометрии реакции, определяющей число ионов водорода в реакции либо число полученных или отданных электронов в реакции.

    Точка эквивалентности (в титриметрическом анализе) — момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. Точкой эквивалентности называется момент, наступающий в ходе титрования, когда реагирующие вещества полностью прореагировали. В этот момент они находятся в эквивалентных количествах, т.е. достаточных для полного, без остатка, протекания реакции.

    Точка конца титрования

    В точке эквивалентности наблюдается резкое изменение электропроводности.

    Титрование проводят до точки конца титрования, когда с помощью приборн.методов устанавливают соответствие эквивалентности титранта и титруемого вещества. Точка конца титрования соответствует точному объему добавленного титранта, кот. не меньше эквивалент-го объема титранта, т.е. равно или чуть больше, эта точка устанавливается индикатор.методами, физико-хим.инструм-ми методами.

    В индикаторных методах чаще всего исп.цветной индикатор, кот.изменяет свой цвет.

    Кривые титрования

    Кривая титрования – это график зависимости pH, оптической плотности или каких-либо других характеристик титруемого раствора (ось ординат) от объема добавленного титранта (ось абсцисс). Масштаб оси абсцисс всегда линейный, а оси ординат может быть линейным или логарифмическим. Линейный масштаб удобен для тех методов контроля за титрованием (спектрофотометрия, амперометрия), в которых контролируемый параметр меняется с концентрацией линейно, а логарифмический – в случае логарифмического изменения (например, при потенциометрии с ионоселективным электродом). Логарифмический масштаб часто используют при визуальном определении конечной точки титрования, поскольку именно в этом масштабе наиболее наглядно проявляется резкое изменение свойств раствора вблизи точки эквивалентности.

    КРИВЫЕ ТИТРОВАНИЯ сильной кислоты сильным основанием (а) и слабой кислоты (pKa = 5) сильным основанием (б) для разных концентраций определяемого вещества.

    Способы титрования

    В титриметрии испол. 3 способа титрования: прямое, обратное и по заместителю.

    Прямое титрование – титров. р-ра опред.вещества А непосредственно р-м титранта В. Его применяют в том случае, если р-я между А и В протекает быстро. Содержание комп-та А при прямом титр-нии титрантом В рас-ся на основе р-ва п(А)=п(В). В кач-ве примера определ.в-ва сп-м прямого тит-я след.р-я титр-я:

    CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

    n (CH3COOH)=n (NaOH)

    Обратное титр-е зак-ся в добавлении к опред.в-ву А избытка точно известного к-ва станд.р-ра В и после завершения р-ии между ними осущ.титров-е ост-гося кол-ва в-вар-м титранта В’. Этот способ применяют в тех случаях, когда р-я между А и В протек.нед.быстро, либо нет подх-гоиндикатора для фиксир-я точки экв-ти этой реакции. Пример:

    HCl (ост) + NaOH NaCl + H2O

    n(1/2 CaCO3)=n(HCl)- n(NaOH)

    Титрование по заместителю з-ся в титр-ии титрантом В не опред.в-ва А, а экв-го ему кол-ва з-ля А’, получив-гося в рез-те предвар.провед-й р-ии между опред.в-м А и каким-либо реагентом. Титров-е по з-лю примен.обычно в тех случаях, когда невозможно провести прямое титрование.

    К-во молей эк-та опред-го в-ва титр-ии з-ля всегда равно к-ву молей эк-та титранта п(А)=п(В)=п(А’). пример:

    Источник

    Стандартизация растворов титрантов.

    Под СТАНДАРТИЗАЦИЕЙ РАСТВОРА ТИТРАНТА понимают установление его точной концентрации с относительной погрешностью обычно не превышающей 0,1%.

    Различ. станд. р-ры 1-ого и 2-ого рода.

    Р-ры 1-ого рода называют приготовленными, а р-ры 2-ого рода – установленными.

    Приготовленные р-ры точной концентрации получают растворением точной навески с тщательно очищенного исходного вещества в определённом объёме растворителя (воды). Так готовят титрованный водный р-р NaCl. Но многие р-ры (HCl) так приготовить нельзя. В таких случаях готовят р-р титранта, концентрация которого известна лишь приблизительно, а затем его стандартизируют, т.е. устанавливают концентрацию точно. При этом применяют специальные установочные вещества, так называемые СТАНДАРТЫ. Эти вещества должны иметь состав точно отвечающий химической формуле, быть устойчивыми на воздухе и иметь по возможности большую молярную массу эквивалента. Они должны быть достаточно доступными и легко очищаться от примесей.

    Реакция титранта с р-ром установочного вещества должна отвечать требованиям, которые предъявляют к титрометрическим реакциям. Например, р-ры NaOH и KOH часто стандартизируют по бифталату калия:

    Как правило стандартизацию стремятся проводить в тех же условиях, какие будут при выполнении анализа и использовать для этого по возможности тоже вещество, которое будет анализироваться в дальнейшем. После установления точной концентрации установочного р-ра его можно использовать как титрант.

    Точка эквивалентности

    Точка эквивалентности (в титриметрическом анализе) — момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. Точкой эквивалентности называется момент, наступающий в ходе титрования, когда реагирующие вещества полностью прореагировали. В этот момент они находятся в эквивалентных количествах, т.е. достаточных для полного, без остатка, протекания реакции.

    Точка конца титрования

    Кривые титрования

    Способы титрования

    Индикаторы и правила выбора индикатора

    Индикаторы– в-ва, кот изменяют свою окраску при изменении рН.

    В качестве индикаторов применяют:

    1) Лакмус, кот в кисл среде – красн, в щелочн – синий;

    2) Фенолфталеин, кот в кисл среде – бесцвет, в щелочн – малиновый;

    3) Метилоранжевый, кот в кисл среде — розовый, в щелочной – желт.

    У правильно выбранного индикатора интервал перехода окраски должен полностью или частично перекрываться скачком титрования. Если такого перехода нет, то индикатор для данного титрования не подходит.

    В частности для кислот – основн титрования использ лакмус, метилоранжевый, метилкрасный, фенолфталеин.

    Для фиксирования точки стехеометричности по промежуточ оттенкам окраски индикатора вводят такое понятие как показатель титрования, кот соотвевт значен рН, при кот заканчивается титрование, при кот находится конечная точка титрования.

    Необходимо знать, что погрешность титр может быть обусловлена тем, что рН индикатор сам имеет кислот-осн природу, т.е. наличие индикатора в р-ре изменяет его рН, следовательно, колич необходимо ограничивать при добавлении в р-р, т.е. обходиться минимальным его колич. Кроме этого на погрешность влияет ещё то, что добавление индикатора вызывает постепенное разбавление р-ра, а также из-за увеличения воды, кот получ в результате реакции: Н + + ОН — = Н2О.

    Гальванический элемент

    28. Общие принципы электрохимических методов анализа. Классификация электродов и электродных систем.

    Данные методы анализа связаны с направленным движением заряженных частиц, т. е. с электрическим током, возникающим при действии ЭДС или разности потенциалов. В электрохимических процессах электрический ток протекает в проводниках второго рода – электролитах, т. е. в растворах веществ. Заряженными частицами в электролитах явл-ся положительные и отрицательные ионы, образующиеся при электролитической диссоциации полярных молекул диссоциированного вещ-ва (различных солей, кислот, оснований) полярными молекулами р-ля (воды) или другими физико-химическими механизмами.

    В электрохимических устройствах имеется как min 2 электрода, причем на одном из них постоянно или в данный момент времени возникает или подается положительный потенциал, а на втором электроде – отрицательный. При этом положительные ионы электролита будут двигаться к отриц электроду, а отрицательные – к положит. Возникает ток в электролите.

    И только возле самих электродов возможна отдача отрицательными ионами электронов плюсовому электроду, а плюсовые ионы могут забрать электроны у отрицательного электрода.

    Электроды и электродные системы классифицируются:

    — по агрегатному состоянию: твердые (металлические), жидкие (ртуть), газообразные (водород)

    — кинематическому исполнению: неподвижные, подвижные (совершают поступательное и вращат движение)

    — по контакту с электролитом: контактирующие, безконтактные

    — по способу взаимодействия с электролитами: пассивные, активные (могут растворяться в электролитах)

    — твердые электроды: металлические (золото), неметалич (графит)

    — электродные системы: с наложением тока из вне (с электродам подается внешняя ЭДС), без наложения тока из вне.

    Источник

    Стандартизация раствора титранта

    Под стандартизацией раствора титранта имеют в виду установление его точной концентрации с относительной погрешностью, обычно не превышающей ± 0,1 %. Обязательным условием этой процедуры является высокая точность определения концентрации титранта.

    · приготовленные

    · установленные растворы титрантов.

    Приготовленные растворы получают путем растворения точной навески тщательно очищенного исходного вещества в определенном объеме воды или другого растворителя (например, раствор NaCl, K2Cr2O7).

    Однако многие растворы таким путем приготовить нельзя, в том числе, NaOH, KMnO4. В таких случаях готовят раствор титранта приблизительной концентрации, а потом его стандартизуют, т. е. устанавливают концентрацию с необходимой точностью. Такие растворы называют установленными.

    Для стандартизации титрантов применяют специальные установочные вещества, так называемые первичные стандарты. Первичные стандарты – вещества, имеющие состав, точно отвечающий химической формуле. Они должны удовлетворять следующим требованиям:

    · быть устойчивы на воздухе и иметь, по возможности, большую молярную массу эквивалента;

    · должны быть негигроскопичны;

    · быть доступными, иметь высокую чистоту (х.ч. или ч.д.а.), либо легко очищаться от примесей;

    · реакция вещества титранта с установочным веществом должна протекать быстро, количественно и стехиометрически.

    Растворы NaOH и КОН часто стандартизуют по дифталату калия КНС8Н4О4илидигидрату щавелевой кислоты Н2С2О4 · 2Н2О.

    Растворы HCl и H2SO4 стандартизуют по карбонату натрия Na2СО3 или декагидратутетрабората натрия Na2В4О7 ·10 Н2О.

    Иногда для стандартизации используют вторичные стандарты. В качестве вторичных стандартов выступают титрованные растворы веществ, способных взаимодействовать с титрантом. Например, стандартизацию раствора HCl можно сделать по титрованному раствору NaOH.

    Основное правило, которое необходимо помнить: стандартизация титранта и последующее выполнение анализа необходимо проводить в одних и тех же условиях, а для стандартизации использовать то же вещество, которое будет анализироваться в дальнейшем.

    Стандартные растворы готовят в мерных колбах из фиксаналов, которые содержат точно фиксированное количество вещества, обычно 0,1 моль эквивалента.

    При стандартизации растворов используют: 1) метод отдельных навесок; 2) метод пипетирования.

    1. Метод отдельных навесок.

    Рассчитывают массу навески стандартного вещества при условии, что расход титранта на её титрование составляет не более 20 мл. На аналитических весах взвешивают в бюксах три навески, которые могут отличаться от рассчитанной на ± 10 %. Затем их переносят точно в конические колбы для титрования, добавляют индикатор и титруют. Рассчитывают молярную концентрацию титранта для каждой навески стандартного вещества и расхождение между наибольшим и наименьшим результатами. Если расхождение не превышает 0,2 – 0,3 %, то берут среднее значение из всех трех результатов. В случае большего расхождения взвешивают еще одну навеску стандартного вещества, титруют её, находят четвертый результат и снова проверяют сходимость значений молярной концентрации.

    2. Метод пипетирования.

    При стандартизации растворов этим методом рассчитывают навеску стандартного вещества, необходимую для приготовления заданного объема раствора первичного стандарта с концентрацией, близкой к молярной концентрации титранта. Взвешенную на аналитических весах навеску твердого вещества количественно переносят в мерную колбу, растворяют, тщательно перемешивая. Аликвоту полученного раствора отбирают пипеткой, предварительно промытой этим раствором, в коническую колбу для титрования и титруют стандартизуемым раствором. Аликвота – порция вещества, содержащаяся в растворе, отобранном с помощью пипетки.

    При стандартизации раствора титрование проводят не менее трех раз. Если объемы, затраченные на титрование, совпадают между собой в пределах 0,2 – 0,3 %, то берут из них среднее значение и рассчитывают молярную концентрацию титранта. В случае большего расхождения проводят повторное титрование.

    Для приготовления стандартных растворов используют также «фиксаналы» (стандарт-титры). Фиксанал представляет собой стеклянную или пластиковую ампулу, содержащую точную навеску стандартного твердого вещества (или определенный объем титрованного раствора), необходимую для приготовления 1 литра точно 0,1 моль/л раствора.

    Источник

    Стандартизация растворов титрантов

    То есть концентрация установлена ​​точно. Эти решения называются установленными. Для стандартизации решения используется специальный установочный материал — так называемый первичный стандарт. Эти вещества должны иметь состав, точно соответствующий химической формуле, быть стабильными на воздухе и, если возможно, соответствовать большой молярной массе.

    • Он также легко доступен, и загрязнения должны быть легко удалены. Реакция между титрантом и установленным раствором материала должна соответствовать требованиям для реакции титрования. Другими словами, он измеряет быстро, количественно и электрохимически.

    Например, растворы iNaOH и KOH часто (KNS8N4O4) или дигидрат По раствору береновой кислоты НГСГО ^ НгО, HCI и H2SO4 fT ^ V — COOH Bifutaratu Na2CO3 борат или тетрагорат натрия декагидрат Na2B407 ‘• IOH2O, раствор перманганата калия — посредством. Часто для целей стандартизации используется вторичный стандарт, раствор для титрования вещества, которое может взаимодействовать с титром.

    Например, стандартизация раствора HCl может быть проведена с помощью титрованного раствора NaOH. Как правило, старайтесь стандартизировать титрант в тех же условиях, что и при проведении анализа, и, если возможно, использовать то же вещество, которое будет анализироваться в будущем.

    Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

    Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

    Образовательный сайт для студентов и школьников

    Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

    © Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

    Источник

    Читайте также:  Как относится стандартизация