De: Juno Kim
Introducere
În acest experiment concentrația de ftalatul acid de potasiu (KHP) într-o probă necunoscută a fost determinată prin analiza volumetrică. Analiza volumetrică permite calcularea cantității sau concentrației necunoscute printr-o reacție cu o cantitate cunoscută de reactiv. Pentru acest laborator, proba necunoscută de ftalat de hidrogen de potasiu a fost titrată cu o soluție standardizată de hidroxid de sodiu., O soluție standard are o concentrație cunoscută cu exactitate și pentru acest experiment hidroxidul de sodiu a fost standardizat cu un acid standard primar, ftalatul de hidrogen de potasiu. Un standard primar ar putea fi orice substanță chimică pură care poate fi utilizată ca inițiere a unei analize cantitative. Hidroxidul de sodiu, cu toate acestea, nu este un standard primar ideal, deoarece este hidroscopic, ceea ce înseamnă că reacționează și absoarbe componente din aer, cum ar fi umiditatea și dioxidul de carbon. În general, un standard primar deține aceste calități:
- o soluție standard este ușor de preparat, purificat și uscat.,
- o soluție standard este stabilă și ușor de depozitat.
- o soluție standard trebuie să fie nehidroscopică.
- o soluție standard trebuie să fie pură într-o măsură măsurabilă.
- soluția standard trebuie să reacționeze într-o perioadă rezonabilă de timp într-un cadru de reacție cantitativă.ftalatul de hidrogen de potasiu reprezintă un standard primar bun, deoarece este stabil, cu puritate ridicată, non-hidroscopic, foarte solubil, netoxic, cu greutate moleculară ridicată, ieftin și disponibil.,inutil să spun că în acest experiment cantitativ s-a acordat o atenție suplimentară în luarea și înregistrarea măsurătorilor. Volumul biuretei de 50 mL utilizat în titrare a fost înregistrat la 0,01 mL, iar masele au fost înregistrate la cel mai apropiat 0,1 mg pentru a obține cele mai bune rezultate. Toate articolele de sticlă au fost curățate și uscate cu scrupulozitate înainte de utilizare, iar biuretul a fost clătit cu reactivul său înainte de titrare. A fost vital să verificați biureta pentru orice bule de aer prezente înainte de a efectua titrările.,la începutul experimentului, aproximativ 3 g de ftalat de hidrogen de potasiu stoc și proba necunoscută au fost introduse într-un cuptor de 110 ‘C pentru a se usca. Pentru a prepara soluția de hidroxid de sodiu, un litru de apă distilată a fost fiert timp de 10 minute și răcit pentru a îndepărta dioxidul de carbon. Această etapă este necesară deoarece hidroxidul de sodiu și dioxidul de carbon reacționează într-o soluție pentru a forma un ion carbonat nedorit. Deoarece ionii de carbonat sunt insolubili în hidroxid de sodiu concentrat, s-a utilizat o soluție stoc de hidroxid de sodiu 50%.,1 După răcirea apei fierte s-au adăugat aproximativ 3 mL de hidroxid de sodiu 50% pentru a forma o soluție de hidroxid de sodiu 0,1 m. Rețineți că pentru a răci litrul fiert de apă în timp mai scurt a fost folosită o baie de gheață. Amestecul de gheață zdrobită și apă rece servește bine în acest scop, deoarece gheața zdrobită singură nu este eficientă pentru răcire din cauza aerului din spații care este un conductor slab al căldurei2.
în procesul de standardizare, trei probe de ftalat de hidrogen de potasiu cunoscut au suferit titrări cu soluția preparată de hidroxid de sodiu 0,1 m. Fiecare probă a constat din 0,7 ~ 0.,8 g de ftalat de hidrogen de potasiu (măsurat la cel mai apropiat 0,1 mg) într-un 100 mL de apă și două picături de indicator de fenolftaleină care ar transforma soluția ușor roz pentru a marca sfârșitul titrării. Fenolftaleina este un indicator care reacționează la adăugarea de ioni de hidrogen sau hidroxid, devenind incolor cu adăugarea de ioni de hidrogen și devenind roz atunci când se adaugă ioni de hidroxid.,3 masele de fiecare ftalatul acid de potasiu, probele au fost convertite la mols care ar dezvălui, de asemenea, moli de hidroxid de sodiu de la mol raportul dintre ftalatul acid de potasiu și hidroxid de sodiu este de unu-la-unu pentru acest experiment; un mol de ftalatul acid de potasiu reacționează cu un mol de ion hidroxid de. Molii de hidroxid de sodiu au fost împărțiți la volumul de soluție de hidroxid de sodiu 0,1 M utilizat în titrare pentru a-și găsi molaritatea.
pas Similar a fost luat pentru a găsi concentrațiile de ftalat de hidrogen de potasiu necunoscut., Molaritatea medie a hidroxidului de sodiu calculată din etapa anterioară a fost înmulțită cu volumul soluției de titrare adăugată și transformată în moli de ftalat de hidrogen de potasiu în eșantion. Apoi, folosind greutatea moleculară 204.233 g/mol pentru ftalatul acid de potasiu, care mols au fost convertite în grame care ar fi atunci o parte din masa de eșantion, rezultând o ftalatul acid de potasiu, procent sau concentrația în probă necunoscută. Eșantionul KHP necunoscut utilizat a fost #52 LO, astfel încât aproximativ 3,0 g probe au fost utilizate în titrări.,rezultatele și calculele sunt după cum urmează în paginile următoare.indicatorul utilizat, fenolftaleina este un acid slab care răspunde la adăugări sau scăderi ale ionului de hidrogen, astfel încât a fost adecvat ca ftalatul de hidrogen de potasiu necunoscut să fie diluat cu diluanți neutri. Titrările trebuiau făcute cu multă grijă și precizie datorită sensibilității sale., În timpul titrării s-a folosit o bară de agitare care ar putea împiedica punctul final observat printr-o ușoară indicație roz care durează aproximativ treizeci de secunde, astfel încât în timpul experimentului titrarea a fost terminată dacă rozul a durat aproximativ 10 secunde. Este important de menționat că culoarea roz în trei titrări au fost toate ușor diferite, unele fiind mai întunecate decât altele. A fost esențial să se utilizeze și tehnica half drop, deoarece obiectivul final a fost foarte sensibil chiar și la 0,05 mL. Molaritatea medie a soluției de hidroxid de sodiu sa dovedit a fi de 0,155 m după standardizare., Folosind această soluție, concentrația medie de ftalat de hidrogen de potasiu s-a dovedit a fi de 27,99% în solidul necunoscut #52 lo. Abaterea standard a fost calculată ca 2.411, ceea ce este acceptabil, dar un motiv mic de îngrijorare, deoarece al doilea studiu experimental a dat o concentrație KHP de 25.31%, care se află în afara unei deviații standard departe de medie. Poate că un rezultat mai bun ar fi putut fi obținut dacă s-ar fi folosit cantități egale de masă necunoscută pentru fiecare proces.,scopul experimentului a fost de a standardiza o soluție de hidroxid de sodiu care trebuie utilizată în titrare în prezența unui indicator, fenolftaleină, pentru a determina concentrația unei probe necunoscute constând din ftalat de hidrogen de potasiu și diluanți neutri. Datorită naturii simple a experimentului, a fost esențial să existe măsurători precise și echipamente curate. Titrările au determinat o concentrație medie de 27,99% KHP în probe necunoscute. Cu o abatere standard fiind 2.,41 experimentul a concluzionat cu 95% încredere că concentrația KHP în eșantionul necunoscut măsoară între 25.58% și 30.4%.