Von: Juno Kim
Einführung
In diesem Experiment wurde die Konzentration von Kaliumhydrogenphthalat (KHP) in einer unbekannten Probe durch volumetrische Analyse bestimmt. Die volumetrische Analyse ermöglicht die Berechnung der unbekannten Menge oder Konzentration durch eine Reaktion mit einer bekannten Reagenzmenge. Für dieses Labor wurde die unbekannte Kaliumhydrogenphthalatprobe mit einer standardisierten Natriumhydroxidlösung titriert., Eine Standardlösung hat eine genau bekannte Konzentration und für dieses Experiment wurde Natriumhydroxid mit einer primären Standardsäure, Kaliumhydrogenphthalat, standardisiert. Ein Primärstandard könnte jede reine Chemikalie sein, die als Einleitung einer quantitativen Analyse verwendet werden kann. Natriumhydroxid ist jedoch kein idealer Primärstandard, da es hydroskopisch ist, dh es reagiert und absorbiert Komponenten aus Luft wie Feuchtigkeit und Kohlendioxid. Im Allgemeinen hält ein Primärstandard diese Eigenschaften:
- Eine Standardlösung ist leicht herzustellen, zu reinigen und zu trocknen.,
- Eine Standardlösung ist stabil und einfach zu lagern.
- Eine Standardlösung muss nicht hydroskopisch sein.
- Eine Standardlösung muss messbar rein sein.
- Die Standardlösung muss in angemessener Zeit in einer quantitativen Reaktionseinstellung reagieren.
Kaliumhydrogenphthalat ist ein guter Primärstandard, da es stabil, hochrein, nicht hydroskopisch, hochlöslich, ungiftig, hochmolekulargewichtig, billig und verfügbar ist.,
Unnötig zu erwähnen, dass bei diesem quantitativen Experiment besonders auf Messungen geachtet wurde. Das Volumen des bei der Titration verwendeten 50-ml-Burets wurde auf 0,01 ml und die Massen auf 0,1 mg aufgezeichnet, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Alle Glaswaren wurden vor Gebrauch sorgfältig gereinigt und getrocknet, und das Buret wurde vor der Titration mit seinem Reagenz abgespült. Es war wichtig, den Bürsten auf vorhandene Luftblasen zu überprüfen, bevor die Titrationen durchgeführt wurden.,
Versuchsmethoden
Zu Beginn des Versuchs wurden etwa 3 g des Kaliumhydrogenphthalats und der unbekannten Probe zum Trocknen in einen 110 ° C-Ofen gegeben. Zur Herstellung der Natriumhydroxidlösung wurde ein Liter destilliertes Wasser 10 Minuten lang gekocht und abgekühlt, um das Kohlendioxid zu entfernen. Dieser Schritt ist notwendig, weil Natriumhydroxid und Kohlendioxid in einer Lösung reagieren, um ein unerwünschtes Karbonation zu bilden. Da Karbonationen in konzentriertem Natriumhydroxid unlöslich sind, wurde eine 50% ige Stammlösung von Natriumhydroxid verwendet.,1 Nach dem Abkühlen des abgekochten Wassers wurden etwa 3 ml 50% iges Natriumhydroxid zugegeben, um eine 0,1 M Natriumhydroxidlösung zu bilden. Beachten Sie, dass zum Abkühlen des gekochten Liters Wasser in kürzerer Zeit ein Eisbad verwendet wurde. Crushed Ice und kaltes Wasser-Gemisch dient gut für den Zweck, weil Crushed Ice allein ist nicht effizient für die Kühlung aufgrund der Luft in Räumen, die ein schlechter Leiter der heat2 ist.
Im Standardisierungsprozess wurden drei Proben von bekanntem Kaliumhydrogenphthalat durch die hergestellte 0,1 M Natriumhydroxidlösung titratiert. Jede Probe Bestand aus 0.7 ~ 0.,8 g Kaliumhydrogenphthalat (gemessen auf 0,1 mg) in 100 ml Wasser und zwei Tropfen Phenolphthaleinindikator, die die Lösung leicht rosa machen würden, um das Ende der Titration zu markieren. Das Phenolphthalein ist ein Indikator, der auf die Zugabe von Wasserstoff-oder Hydroxidionen reagiert, mit einer Zugabe von Wasserstoffionen farblos wird und bei Zugabe von Hydroxidionen rosa wird.,3 Die Massen jeder Kaliumhydrogenphthalatprobe wurden in mols umgewandelt, was auch die mols von Natriumhydroxid offenbaren würde, da das Mol-Verhältnis zwischen Kaliumhydrogenphthalat und Natriumhydroxid für dieses Experiment eins zu eins ist; ein Mol Kaliumhydrogenphthalat reagiert mit einem Mol Hydroxidion. Die Mols von Natriumhydroxid wurden durch das Volumen von 0,1 M Natriumhydroxidlösung geteilt, die bei der Titration verwendet wurde, um ihre Molarität zu finden.
Ein ähnlicher Schritt wurde unternommen, um die Konzentrationen von unbekanntem Kaliumhydrogenphthalat zu ermitteln., Die aus dem vorhergehenden Schritt berechnete durchschnittliche Molarität von Natriumhydroxid wurde mit dem Volumen der zugesetzten Titrierlösung multipliziert und in der Probe in Mols von Kaliumhydrogenphthalat umgewandelt. Dann wurden unter Verwendung des Molekulargewichts 204.233 g / mol für Kaliumhydrogenphthalat die Mols in Gramm umgewandelt, die dann ein Anteil der Masse ihrer Probe sein würden, was einen Kaliumhydrogenphthalatprozentsatz oder eine Konzentration in der unbekannten Probe ergibt. Die verwendete unbekannte KHP-Probe war #52, so dass etwa 3,0 g-Proben in Titrationen verwendet wurden.,
Ergebnisse
Die Ergebnisse und Berechnungen sind wie folgt auf den nächsten Seiten.
Diskussion
Der verwendete Indikator, Phenolphthalein, ist eine schwache Säure, die auf Additionen oder Subtraktionen des Wasserstoffions reagiert, so dass es richtig war, dass das unbekannte Kaliumhydrogenphthalat mit einem neutralen Verdünnungsmittel verdünnt wurde. Die Titrationen mussten aufgrund ihrer Empfindlichkeit mit viel Sorgfalt und Präzision durchgeführt werden., Während der Titration wurde ein Rührstab verwendet, der den Endpunkt behindern könnte, der durch eine leichte rosa Anzeige bemerkt wird, die ungefähr dreißig Sekunden dauert, so dass während des Experiments die Titration beendet wurde, wenn das Rosa ungefähr 10 Sekunden dauerte. Es ist wichtig zu beachten, dass die rosa Farbe in drei Titrationen alle etwas anders waren, einige dunkler als andere. Es war wichtig, auch die Halbtropfentechnik zu verwenden, da der Endpunkt sehr empfindlich auf sogar 0,05 ml war. Es wurde festgestellt, dass die durchschnittliche Molarität der Natriumhydroxidlösung 0,155 M nach der Standardisierung betrug., Unter Verwendung dieser Lösung wurde festgestellt, dass die durchschnittliche Konzentration von Kaliumhydrogenphthalat 27,99% im unbekannten Feststoff #52 LO beträgt. Die Standardabweichung wurde mit 2.411 berechnet, was akzeptabel und dennoch ein kleiner Grund zur Besorgnis ist, da die zweite experimentelle Studie eine KHP-Konzentration von 25.31% ergab, die außerhalb einer Standardabweichung vom Mittelwert liegt. Vielleicht hätte ein besseres Ergebnis erzielt werden können, wenn für jeden Versuch gleiche Mengen unbekannter Masse verwendet worden wären.,
Schlussfolgerung
Zweck des Experiments war die Standardisierung einer Natriumhydroxidlösung zur Titration in Gegenwart eines Indikators, Phenolphthalein, zur Bestimmung der Konzentration einer unbekannten Probe, bestehend aus Kaliumhydrogenphthalat und neutralen Verdünnungsmitteln. Aufgrund der einfachen Natur des Experiments war es entscheidend, genaue Messungen und saubere Ausrüstungen zu haben. Die Titrationen ergaben eine durchschnittliche Konzentration von 27,99% KHP in der Probe. Mit einer Standardabweichung von 2.,41 das experiment endete mit 95% zuversichtlich, dass der KHP-Konzentration in der unbekannten Probe Maßnahmen zwischen 25.58% und 30,4%.