Что означает термин стандартизированный раствор
Стандартизация решений в том, что состоит и решаемых упражнений
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..
Что такое стандартизация?
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.
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
установленныерастворы титрантов.
Приготовленныерастворы 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;
быть доступными, 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 КНС8Н4О4 или дигидрату щавелевой кислоты Н2С2О4 · 2Н2О.
Растворы HCl и H2SO4 стандартизуют по карбонату натрия Na2СО3 или декагидрату тетрабората 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.
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
Метод пипетирования
При стандартизации растворов этим методом рассчитывают навеску стандартного вещества, необходимую для приготовления заданного объема раствора первичного стандарта с концентрацией, как правило. 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 N раствора.
Кривые титрования
Кривые титрования являются важной характеристикой титриметрического метода. Они показывают графическую зависимость логарифма концентрации участника реакции, протекающей при титровании, или какого-то свойства раствора от объема добавленного титранта (или от степени оттитрованности). Например, для реакции кислотно-основного титрования: рН – V (объем титранта).
Кривая титрования служит для подбора индикатора, который позволит определить т.э. и т.к.т.
Рис 1. Кривая титрования 100,0 мл 0,1М НСl 0,1М раствором NaOH
Рис 2. Кривая титрования 100,0 мл 0,1М СН3СООН 0,1М раствором NaOH
Рис 3. Кривая титрования смеси 0,1М НСl и 0,1М СН3СООН 0.1М раствором NaOH
Рис 4. Кривая титрования 100,0 мл 0,1М NН3 0,1М раствором НСl
Рис 5. Кривая титрования 100,0мл 0,1М Н3РО4 0,1М раствором NaOH
Рис 6. Кривая титрования 100,0мл 0,1М Na2СО3 0,1М раствором НСl
Стандартизация растворов титрантов
Стандартизация растворов титрантов
В таких случаях раствор для титрования готовят и стандартизируют, потому что его концентрация известна только приблизительно. Людмила Фирмаль
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.
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.
Оксалат натрия № 2 Cr04 и др. Людмила Фирмаль
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.
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
Растворы, применяемые в титриметирическом анализе. Классификация методов титриметрического анализа
Существует два способа получения растворов с точно известной концентрацией вещества, т.е. стандартных растворов. В зависимости от этого различают первичные стандартные растворы (приготовленные) и вторичные стандартные растворы (установленные).
Приготовление первичного стандартного раствора. Точную навеску, взятую на аналитических весах, растворяют в мерной колбе. В результате получают раствор, в котором точно известно количество вещества и объем раствора. Полученные растворы называют растворами с приготовленным титром. Титр раствора равен навеске вещества (г, мг), деленной на объем (мл). Чтобы перейти к молярной концентрации эквивалента, достаточно титр раствора умножить на 1000 и разделить на молекулярную массу.
Приготовление вторичного стандартного (стандартизированного) раствора. В этом случае нет необходимости брать точную навеску вещества. Вещество взвешивают на технохимических весах, растворяют в определенном объеме, и получают раствор вещества приблизительно нужной концентрации. Точную его концентрацию устанавливают титрованием с помощью раствора первичного стандарта. Полученные растворы называют растворами с установленным титром.
Стандартные растворы можно также приготовить с помощью фиксаналов (стандарт-титров). Фиксаналы предствляет собой запаянные стеклянные ампулы, содержащие количество вещества, необходимое для приготовления 1 л раствора. Промышленность выпускает фиксаналы с различными веществами, как в виде растворов (серная и хлорводородная кислоты, гидроксиды натрия и калия), так и сухие (перманганат калия, карбонат или оксалат натрия и др.). Для приготовления стандартного раствора из фиксанала, содержимое ампулы переносят в мерную колбу вместимостью 1 л. Для этого в каждой коробке с фиксаналами имеется стеклянный боек и стеклянная палочка. В горлышко колбы вставляют воронку и вкладывают стеклянный боек, о который разбивают дно ампулы. Затем стеклянной палочкой пробивают отверстие в верхней части ампулы и дают содержимому полностью вытечь или высыпаться в колбу, которую затем заполняют дистиллированной водой до метки.
↑ Классификация методов титриметрического анализа. Методы титриметрического анализа классифицируются по типу химической реакции, лежащей в основе определяемого вещества.
1. Метод кислотно-основного титрования основан на взаимодействии кислот и оснований, т. е. реакции нейтрализации:
Различают алкалиметрию и ацидиметрию. Методом кислотно-основного титрования определяют количество кислот (алкалиметрия) или оснований (ацидиметрия) в данном растворе, а также веществ, которые реагируют с этими солями.
2. Метод осадительного титрования основан на осаждении того или иного иона в виде малорастворимого соединения. Например, аргентометрия, которая применяется для количественного определения галогенов или серебра и основана на реакции осаждения галогенидов серебра:
3. Методы окислительно-восстановительного титрования (редоксиметрия) основаны на реакциях окисления и восстановления. В зависимости от наименования титранта, различают следующие методы:
–перманганатометрическое титрование (перманганатометрия), в котором титрантом является перманганат калия KMnO 4, играющий в реакциях роль окислителя;
–бихроматометрическое титрование (бихроматометрия), в котором используется реакция окисления бихроматом калия K 2 Cr 2 O 7;
Стандартный раствор
Полезное
Смотреть что такое «Стандартный раствор» в других словарях:
Стандартный раствор — Раствор с точно известной концентрацией вещества, используемый для воспроизведения единиц физических величин, характеризующих состав или свойства Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
стандартный раствор — etaloninis tirpalas statusas T sritis chemija apibrėžtis Iš etaloninės medžiagos pagamintas tirpalas. atitikmenys: angl. certified reference solution; reference solution; standard solution rus. раствор сравнения; стандартный раствор; эталонный… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
стандартный раствор — pamatinis tirpalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. reference solution vok. Bezugslösung, f; Vergleichslösung, f rus. образцовый раствор, m; раствор сравнения, m; стандартный раствор, m pranc. solution de référence, f; solution normale … Fizikos terminų žodynas
стандартный раствор — pamatinis tirpalas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Iš pamatinės medžiagos pagamintas tirpalas. atitikmenys: angl. reference solution vok. Bezugslösung, f rus. раствор сравнения, m; стандартный раствор, m pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
стандартный раствор — standartinis tirpalas statusas T sritis chemija apibrėžtis Tiksliai žinomos koncentracijos tirpalas. atitikmenys: angl. standard solution rus. стандартный раствор … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
стандартный раствор — etaloninis tirpalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. certified reference solution vok. Standardlösung, f rus. стандартный раствор, m pranc. solution de référence certifiée, f … Fizikos terminų žodynas
стандартный раствор — см. титрант … Химические термины
рабочий стандартный раствор — 3.2.13 рабочий стандартный раствор (working standard solution): Раствор, приготовленный путем разбавления исходного(ых) стандартного(ых) раствора(ов), с массовой концентрацией аналита(ов), более соответствующей требованиям к приготовлению… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
первичный стандартный раствор — pirminis etaloninis tirpalas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tirpalas, kuriame reikiama analičių koncentracija gaunama pasvertame tirpiklyje tirpinant pasvertą žinomos sudėties ir grynumo medžiagos kiekį. atitikmenys:… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
вторичный стандартный раствор — antrinis etaloninis tirpalas statusas T sritis chemija apibrėžtis Tirpalas, kurio analičių sudėtis nustatoma tam tikru patikimu metodu. atitikmenys: angl. secondary certified reference solution; secondary standard solution rus. вторичный… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas