समाधानों का मानकीकरण: इसमें क्या शामिल हैं और अभ्यास हैं - रसायन विज्ञान - 2025

समाधान के मानकीकरण एक प्रक्रिया है कि एक समाधान की एकाग्रता का सही निर्धारण की अनुमति देता है। इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले पदार्थों को प्राथमिक मानक कहा जाता है।

शास्त्रीय या इंस्ट्रूमेंटल तकनीक (पोटेंशियोमेट्री, कलरमेट्री, आदि) द्वारा या तो वॉल्यूमेट्रिक अनुमापन (अनुमापन) विधि का उपयोग करके एक मानकीकरण किया जाता है।

स्रोत: पिक्साबे

ऐसा करने के लिए, विघटित प्रजाति पहले से तौले हुए प्राथमिक मानक के साथ प्रतिक्रिया करती है। इसलिए, इन मात्रात्मक विश्लेषणों के लिए वॉल्यूमेट्रिक गुब्बारों का उपयोग आवश्यक है।

उदाहरण के लिए, सोडियम कार्बोनेट एक प्राथमिक मानक है जिसका उपयोग एसिड के मानकीकरण में किया जाता है, जिसमें हाइड्रोक्लोरिक एसिड भी शामिल है जो एक टाइट्रेंट बन जाता है, क्योंकि इसका उपयोग सोडियम हाइड्रोक्साइड के अनुमापन में किया जा सकता है। इस प्रकार, एक नमूने की बुनियादीता निर्धारित की जा सकती है।

अनुमापांक के वॉल्यूम को लगातार जोड़ा जाता है जब तक कि यह विश्लेषण के समतुल्य एकाग्रता के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। यह इंगित करता है कि डिग्री के समकक्ष बिंदु तक पहुंच गया है; दूसरे शब्दों में, शीर्षक "विश्लेषण" को पूरी तरह से दूसरे रासायनिक प्रजातियों में बदलकर बेअसर कर देता है।

यह ज्ञात है कि जब संकेतक के उपयोग से टाइट्रेंट का जोड़ समाप्त हो जाना चाहिए। जिस इंस्टेंट में रंग बदलता है उसे अनुमापन का अंतिम बिंदु कहा जाता है।

मानकीकरण क्या है?

मानकीकरण एक माध्यमिक मानक प्राप्त करने से ज्यादा कुछ नहीं है जो मात्रात्मक निर्धारण के लिए काम करेगा। कैसे? क्योंकि यदि आप इसकी एकाग्रता को जानते हैं, तो आप यह जान सकते हैं कि एक बार इसका विश्लेषण करने के बाद क्या होगा।

जब समाधानों की सांद्रता में उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है, तो दोनों टाइटेंट समाधान और जिस समाधान के लिए यह टाइट्रेट करने जा रहा है, उसे मानकीकृत किया जाता है।

जिन विधियों में अनुमापन विधि का उपयोग किया जाता है उनमें शामिल हैं:

-आधार-आधार प्रतिक्रियाएँ वॉल्यूमेट्रिक विधि का उपयोग करके, कई एसिड और ठिकानों की एकाग्रता निर्धारित की जा सकती है।

-आक्साइड कमी प्रतिक्रियाओं। रासायनिक प्रतिक्रियाएं जो ऑक्सीकरण को शामिल करती हैं वे व्यापक रूप से वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण में उपयोग की जाती हैं; जैसे, उदाहरण के लिए, आयोडोमेट्रिक निर्धारण।

-बारिश की प्रतिक्रिया। सिल्वर कोटेशन, एग्लक्स प्राप्त करने वाले क्लोरीन जैसे हैलोजन के समूह से आयन के साथ सिल्वर काशन अवक्षेपित होता है।

जटिल गठन के संकेत, उदाहरण के लिए साइनाइड आयन के साथ चांदी की प्रतिक्रिया।

प्राथमिक मानकों के लक्षण

प्राथमिक मानकों के रूप में उपयोग किए जाने वाले पदार्थों को अपने मानकीकरण समारोह को पूरा करने के लिए आवश्यकताओं की एक श्रृंखला को पूरा करना चाहिए:

-एक ज्ञात रचना दें, क्योंकि अन्यथा यह ज्ञात नहीं होगा कि मानक का कितना वजन होना चाहिए (बहुत कम इसकी बाद की एकाग्रता की गणना)।

- कमरे के तापमान पर स्थिर रहें और ओवन में सुखाने के लिए आवश्यक तापमान का सामना करें, जिसमें पानी के उबलते तापमान के बराबर या उससे अधिक तापमान शामिल हैं।

-बहुत पवित्रता। किसी भी मामले में, अशुद्धियाँ 0.01 से 0.02% से अधिक नहीं होनी चाहिए। इसके अलावा, अशुद्धियों को गुणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है, जो विश्लेषण में संभावित हस्तक्षेपों को हटाने की सुविधा प्रदान करेगा (उदाहरण के लिए उपयोग किए जाने वाले टाइट्रेंट के गलत संस्करणों)।

सूखना आसान है और इतना हीड्रोस्कोपिक नहीं हो सकता है, यानी वे सूखने के दौरान पानी बरकरार रखते हैं। न ही हवा के संपर्क में आने पर उनका वजन कम होना चाहिए।

-जो गैसों को अवशोषित नहीं करते हैं, जो हस्तक्षेप पैदा कर सकते हैं, साथ ही पैटर्न का अध: पतन भी हो सकता है

जल्दी से और stoichiometrically अनुमापी अभिकर्मक के साथ खोजें।

-उच्च समतुल्य भार दें जो उन त्रुटियों को कम करता है जो पदार्थ के वजन के दौरान किए जा सकते हैं।

प्राथमिक मानकों के उदाहरण

आधारों का मानकीकरण करना

-सल्फोसैलिसिलिक एसिड

-बेंज़ोइक अम्ल

-पोटेशियम एसिड phthalate

-सल्फानिलिक एसिड

-ऑक्सालिक एसिड

एसिड का मानकीकरण करने के लिए

-त्रिशोक्सोक्सीमिथाइल अमीनोमेथेन

-सोडियम कार्बोनेट

-बोरेक्स (बोरिक एसिड और सोडियम बोरेट का मिश्रण)।

-ट्री-हाइड्रॉक्सीमेथाइल-अमीनोमेथेन (THAM के रूप में जाना जाता है)

रेडॉक्स अभिकर्मकों का मानकीकरण करने के लिए

-अर्सेनस ऑक्साइड

लौह

-पोटेशियम डाइक्रोमेट

-तांबा

अभ्यास

अभ्यास 1

सोडियम कार्बोनेट की एक निश्चित मात्रा (एसिड के लिए प्राथमिक मानक) का वजन 0.3542 ग्राम होता है जो पानी में घुल जाता है और हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के साथ इसका शीर्षक होता है।

मिथाइल ऑरेंज इंडिकेटर के मोड़ तक पहुंचने के लिए, सोडियम कार्बोनेट घोल में जोड़ा गया, हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान का 30.23 एमएल खर्च किया गया। एचसीएल की एकाग्रता की गणना करें।

यह वह समाधान है जो प्राथमिक मानक के रूप में सोडियम कार्बोनेट का उपयोग करके मानकीकृत होने जा रहा है।

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

pEq (Na ₂ CO ₃ = pm / 2) (Na ₂ CO ₃ = 106 g / mol का आणविक भार)

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

= 53 ग्राम / इक

तुल्यता बिंदु पर:

mEq HCl = mEq of 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)

और फिर एचसीएल, एन की सामान्यता को साफ करना:

30.23 mL x N HCl = 6.68 mEq

N HCl = 6.68 mEq / 30.23 mL

एन एचसीएल = 0.221 mEq / mL

व्यायाम २

पोटेशियम फॉथलेट (केएचपी) का उपयोग NaOH समाधान को मानकीकृत करने के लिए किया जाता है, एक प्राथमिक मानक जो एक हवा-स्थिर ठोस है जो वजन करना आसान है।

1.673 ग्राम पोटेशियम फॉथलेट को 80 एमएल पानी में घोलकर फेनोल्फथेलीन इंडिकेटर सॉल्यूशन की 3 बूंदें डाली जाती हैं, जिससे टाइटिटेशन के अंतिम बिंदु पर गुलाबी रंग विकसित होता है।

यह जानते हुए कि केएचपी अनुमापन NaOH के 34 एमएल की खपत करता है, इसकी सामान्यता क्या है?

पोटेशियम phthalate के बराबर वजन = 204.22 g / Eq

तुल्यता समापन बिंदु पर:

NaOH के समकक्ष = केएचपी के समकक्ष

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

केएचपी के समकक्ष = 8,192 · 10 ^-3 Eq

इसलिए:

V NaOH x N OH = 8.192 · 10 ^-3 Eq

और चूंकि 34 एमएल (0.034L) का उपयोग किया गया था, इसलिए इसे समीकरण में प्रतिस्थापित किया गया है

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

= 0.241 एन

व्यायाम ३

शुद्ध काओ ₃ (प्राथमिक मानक) का एक नमूना जिसका वजन 0.45 ग्राम होता है, पानी की मात्रा में घुल जाता है, और इसे घोलने के बाद, एक बड़े फ्लास्क में 500 एमएल पानी के साथ पूरा किया जाता है।

कैल्शियम कार्बोनेट घोल के 100 एमएल लें और इसे एक Erlenmeyer फ्लास्क में रखें। एरियोक्रोम ब्लैक इंडिकेटर टी का उपयोग करते हुए, समाधान को एथिलीनिडामिनेटरैसेटिक एसिड (ईडीटीए) के 72 एमएल के साथ शीर्षक दिया गया है।

AEDT समाधान की molarity की गणना करें

डिग्री के समकक्ष बिंदु पर:

mmol EDED = mmol CaCO ₃

EDTA का V x दाढ़ = मिलीग्राम CaCO ₃ / PM CaCO ₃

500 एमएल में कैल्शियम कार्बोनेट के विघटन से, 100 एमएल को अनुमापन के लिए लिया गया था, अर्थात 0.09 ग्राम (0.45 ग्राम का एक-पांचवां)। इस प्रकार:

0.072 एल एक्स एम EDTA = 0.09 ग्राम / 100.09 ग्राम / मोल

एईडीटी का एम = 8.99 10 ^-4 मोल / 0.072 एल

= 0.0125

संदर्भ

1. गेलानो जिमेनेज़ ए। एंड रोजस हर्नांडेज़ ए। (एन डी)। अम्ल और क्षार के मानकीकरण के लिए मानक पदार्थ। । से पुनर्प्राप्त: depa.fquim.unam.mx
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5. डे, आरए और अंडरवुड, एएल (1989)। मात्रात्मक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान। 5 वां संस्करण। पियर्सन, अप्रेंटिस हॉल।