Il standardizzazione delle soluzioni È un processo che consente la determinazione esatta della concentrazione di una soluzione. Le sostanze utilizzate per questo scopo sono chiamate standard primari.
Una soluzione viene standardizzata utilizzando il metodo della titolazione volumetrica (titolazione), sia con tecniche classiche che strumentali (potenziometria, colorimetria, ecc.).
Per fare ciò, la specie disciolta reagisce in anticipo con uno standard primario pesato. Pertanto, l'uso di palloncini volumetrici è essenziale per queste analisi quantitative..
Ad esempio, il carbonato di sodio è uno standard primario utilizzato nella standardizzazione degli acidi, compreso l'acido cloridrico che diventa un titolante, poiché può essere utilizzato nella titolazione dell'idrossido di sodio. Pertanto, è possibile determinare la basicità di un campione.
I volumi del titolante vengono aggiunti continuamente fino a quando non ha reagito con una concentrazione equivalente dell'analita. Ciò indica che è stato raggiunto il punto di equivalenza del grado; in altre parole, il titolante “neutralizza” completamente l'analita trasformandolo in un'altra specie chimica..
È noto quando l'aggiunta del titolante deve essere terminata utilizzando gli indicatori Il momento in cui l'indicatore cambia colore è detto punto finale della titolazione.
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La standardizzazione non è altro che ottenere uno standard secondario che servirà per le determinazioni quantitative. Come? Perché se si conosce la sua concentrazione si può sapere quale sarà quella dell'analita una volta titolato.
Quando è richiesta un'elevata precisione nella concentrazione delle soluzioni, sia la soluzione titolante che la soluzione alla quale si intende titolare sono standardizzate..
Le reazioni in cui viene utilizzato il metodo di titolazione includono:
-Reazioni acido-base. Utilizzando il metodo volumetrico, è possibile determinare la concentrazione di molti acidi e basi..
-Le reazioni di riduzione dell'ossido. Le reazioni chimiche che coinvolgono l'ossidazione sono ampiamente utilizzate nell'analisi volumetrica; come le determinazioni iodimetriche.
-Reazioni di precipitazione. Il catione d'argento precipita insieme ad un anione del gruppo degli alogeni, come il cloro, ottenendo cloruro d'argento, AgCl.
-Reazioni di formazione complesse, ad esempio la reazione dell'argento con lo ione cianuro.
Le sostanze utilizzate come standard primari devono soddisfare una serie di requisiti per adempiere alla loro funzione di standardizzazione:
-Avere una composizione nota, poiché altrimenti non si saprà esattamente quanto dello standard dovrebbe essere pesato (tanto meno calcolare la sua concentrazione successiva).
-Essere stabile a temperatura ambiente e resistere alle temperature necessarie per l'essiccazione in forno, comprese temperature uguali o superiori alla temperatura di ebollizione dell'acqua.
-Avere una grande purezza. In ogni caso, le impurità non devono superare lo 0,01-0,02%. Inoltre, le impurità possono essere determinate qualitativamente, il che faciliterebbe la rimozione di possibili interferenti nelle analisi (volumi errati di titolante utilizzati, per esempio)..
-Sono facili da asciugare e non possono essere così igroscopici, cioè trattengono l'acqua durante l'asciugatura. Né dovrebbero perdere peso se esposti all'aria..
-Non assorbire gas che possono produrre interferenze, così come la degenerazione del pattern
-Reagire rapidamente e stechiometricamente con il reagente titolante.
-Avere un peso equivalente elevato che riduce gli errori che possono essere commessi durante la pesatura della sostanza.
-Acido solfosalicilico
-Acido benzoico
-Ftalato acido di potassio
-Acido solfanilico
-Acido ossalico
-Trishydroxymethyl aminomethane
-Carbonato di sodio
-Borace (miscela di acido borico e borato di sodio).
-Tri-idrossimetil-amminometano (noto come THAM)
-Ossido arsenico
-Ferro
-Bicromato di potassio
-Rame
Una certa quantità di carbonato di sodio (standard primario per acidi) del peso di 0,3542 g viene sciolta in acqua e titolata con una soluzione di acido cloridrico..
Per raggiungere il punto di svolta dell'indicatore arancione metile, aggiunto alla soluzione di carbonato di sodio, sono stati spesi 30,23 mL della soluzione di acido cloridrico. Calcola la concentrazione di HCl.
Questa è la soluzione che verrà standardizzata, utilizzando il carbonato di sodio come standard primario..
N / ADueCO3 + 2 HCl => 2 NaCl + HDueO + CODue
pEq (N / ADueCO3 = pm / 2) (peso molecolare di NaDueCO3 = 106 g / mol)
pEq = (106 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 53 g / Eq
Al punto di equivalenza:
mEq HCl = mEq di NaDueCO3
VHCl x N HCl = mg NaDueCO3 / pEq NperCO3
30,23 mL x N HCl = 354, mg / (53 mg / mEq)
E poi azzerare la normalità dell'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
Lo ftalato di potassio (KHP) viene utilizzato per standardizzare una soluzione NaOH, uno standard primario che è un solido stabile all'aria ed è facile da pesare..
1.673 grammi di ftalato di potassio vengono sciolti in 80 mL di acqua e vengono aggiunte 3 gocce di una soluzione dell'indicatore di fenolftaleina, che sviluppa un colore rosa al punto finale della titolazione..
Sapendo che la titolazione KHP consuma 34 mL di NaOH, qual è la sua normalità?
Peso equivalente ftalato di potassio = 204,22 g / Eq
All'endpoint di equivalenza:
Equivalenti NaOH = equivalenti KHP
VNaOH x N = 1,673 g / (204,22 g / Eq)
Equivalenti KHP = 8.192 10-3 Eq
Poi:
V NaOH x N OH = 8,192 · 10-3 Eq
E poiché sono stati utilizzati 34 ml (0,034 l), è stato sostituito nell'equazione
N NaOH = (8,19210-3 Eq / 0,034 L)
= 0,241 N
Un campione di CaCO3 puro (uno standard primario) del peso di 0,45 g, sciolto in un volume di acqua e, dopo solubilizzazione, completato con acqua a 500 mL in un matraccio tarato.
Prendi 100 mL della soluzione di carbonato di calcio e mettili in una beuta. La soluzione è titolata con 72 mL di acido etilendiamminotetraacetico (EDTA), utilizzando l'indicatore nero eriocromo T.
Calcola la molarità della soluzione EDTA
Al punto di equivalenza del grado:
mmol DAE = mmol CaCO3
V x molarità di EDTA = mg CaCO3 / PM CaCO3
Dalla dissoluzione del carbonato di calcio in 500 mL, sono stati prelevati 100 mL per la titolazione, cioè 0,09 g (un quinto di 0,45 g). Perciò:
0,072 L x M EDTA = 0,09 g / 100,09 g / mol
M di AEDT = 8,99 10-4 mol / 0,072 L
= 0,0125
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