Количественный анализ, гравиметрический анализ, стандартные растворы, осаждение и титрование

| 2 октября, 2021 | Химия

Число Авогадро — это фиксированное число (6,02 × 10 23 ), и оно используется для определения количества атомов, молекул, ионов и частиц, которые присутствуют в одном моль вещества (элемента или соединения), массы одного моля. атомов — это атомная масса, выраженная в граммах, которая содержит число атомов Авогадро .

Как можно рассчитать количество

Молярная масса равна сумма атомных масс этих элементов в ковалентных соединениях или которые формула единицы в ионных соединениях , выраженных в (г / моль), масса атома очень мала и не может быть измерена экспериментально, оно невозможно определить массу атома граммами, большое количество атомов можно измерить граммами.

Масса одного атома = Масса 1 моля атомов / Число Авогадро

Масса одного моля молекул — это молекулярная масса, выраженная в граммах для (элемента или соединения), который содержит число молекул Авогадро, ионные соединения и полярные ковалентные соединения растворяются в полярном растворителе в виде воды и превращаются в ионы, где каждый ион окружен количество молекул воды.

Масса одной молекулы = Масса 1 моля молекул / Число Авогадро

Масса одного моля ионов — это атомная масса, выраженная в граммах, которая содержит число ионов Авогадро, Масса электронов не учитывается, Моль — это количество вещества, которое содержит число частиц Авогадро (Молекулы, или атомы, или ионы, или единицы формулы, или электроны ) .

Число молей (моль) = масса вещества (грамм) / молярная масса (г / моль)

Число (атомов, молекул или ионов) = Число молей (атомов, молекул или ионов) × число Авогадро

% вещества = (Масса вещества × 100) / Общая масса

Соотношение между объемом газа и его молекулярной массой (масса 1 моль)

Один моль любого газа занимает объем = 22,4 литра на STP, и этот объем называется гм-молекулярным объемом.

Объем любого газа при STP = количество молей × 22,4

Закон Гей-Люссака: объемы газов-реагентов и образовавшихся газов находятся в фиксированном соотношении, STP означает стандартные температуру и давление.

Стандартная температура = 0 ° C = 273 K

Стандартное давление = 1 атмосферное давление = 76 см / рт. Ст. = 760 мм / рт.

Закон Авогадро: равные объемы разных газов содержат одинаковое количество молекул при одинаковой температуре и давлении , объем 1 моля любого газа занимает 22,4 литра и содержит 6,02 × 10 23 молекул.

Связь между плотностью газа и молекулярной массой (масса одного моля)

Плотность это масса единицы объема и единица измерения является г / л, плотность представляет собой отношение, поэтому она вычисляется по этому правилу.

Плотность = Молекулярная масса (г) / Объем (литр)

Количественный анализ

Количественный анализ используется для определения концентрации и определения массы каждого компонента в веществе. Гравиметрический анализ — это своего рода количественный анализ, основанный на разделении и определении массы анализируемого вещества, и с помощью химических расчетов его качество можно оценить. измеряется методом улетучивания и методом осаждения.

Метод улетучивания — это тип гравиметрического анализа, который основан на улетучивании элемента или соединения, подлежащего определению, с последующим его измерением, либо путем сбора летучего материала и определения его массы, либо путем измерения количества потерянного из исходной массы вещества. .

Метод осаждения — это тип гравиметрического анализа, который основан на осаждении аналита в виде чистого труднорастворимого соединения с постоянной и известной химической структурой. Осаждение происходит между двумя солевыми растворами, и требуемый элемент или соединение осаждается. Это зависит от об осаждении требуемого элемента или соединения в виде нерастворимого, стабильного, чистого соединения, где может быть определена его масса.

Шаги

  1. Осадки отделяются от раствора фильтрацией на беззольной фильтровальной бумаге (тип фильтровальной бумаги при воспламенении не оставляет золы). Беззольная фильтровальная бумага используется в химическом анализе методом осаждения, поскольку она полностью воспламеняется, не оставляя золы.
  2. Фильтровальная бумага с осадком переносится в запальный тигель и полностью воспламеняется до улетучивания компонентов фильтровальной бумаги.
  3. Масса осадка, остающегося после воспламенения, взвешивается и используется для определения массы аналита.

Объемный анализ — это разновидность количественного анализа, основанная на измерении объемов анализируемых веществ. Объемный анализ используется для измерения концентрации вещества в определенном объеме с помощью процесса, называемого титрованием.

Титрование — это вид объемного анализа, который позволяет определить концентрацию кислоты или (основного) раствора, зная его объем, необходимый для нейтрализации основного или ( кислотного ) раствора известного объема и концентрации. Титрование — это химический процесс путем Концентрация раствора может быть определена с помощью стандартного раствора известной концентрации.

Стандартный раствор — это раствор известной концентрации, который добавляется к известному объему вещества, чтобы найти его концентрацию. Чтобы выбрать стандартный раствор, должна быть известна подходящая реакция между раствором двух веществ, эти реакции могут быть:

  1. Реакции нейтрализации — это химические реакции, используемые для определения кислоти оснований .
  2. Окислительно-восстановительные реакции — это химические реакции, используемые для определения окисляющих и восстанавливающих веществ.
  3. Реакции осаждения — это химические реакции, используемые для определения веществ, образующих труднорастворимые продукты.

Стандартный раствор (молярный раствор) — это раствор, концентрация которого известна, зная массу вещества, которое растворяется в определенном объеме раствора . Стандартные растворы, которые используются в процессах титрования, различаются в зависимости от типа реакции, которая происходит между В растворах двух веществ эти реакции могут быть:

Реакции нейтрализации: реакции титрования сильной кислоты, такой как HCl, щелочным стандартным раствором, таким как NaOH или Na 2 CO 3 , реакции титрования сильного основания, такого как NaOH, кислотным стандартным раствором, например NH 4 Cl или HCl, в котором Ион H + кислого раствора соединяется с ионом OH — основного раствора.

Реакции окисления-восстановления: реакция, в которой степень окисления некоторых реагентов изменяется, и стандартный раствор действует как окислитель, как дихромат калия, или как восстановитель, как сульфат железа (II).

Реакции осаждения: реакция, в которой ионы соединяются друг с другом (кроме ионов H + , OH — ) с образованием труднорастворимых соединений в воде (ppt).

Условия титрования

  1. Зная концентрацию одного из них.
  2. Существует химическая реакция, которую можно выразить химическим уравнением.
  3. Если аналит (неизвестная концентрация) представляет собой кислоту, для титрования можно использовать стандартный раствор (известная концентрация) щелочи или основания, такого как (NaOH-Na 2 CO 3 ).
  4. Если аналит (концентрация неизвестна) представляет собой щелочь, для титрования используется стандартный раствор кислотыи т. Д.
  5. Титрование продолжается до полного реагирования (конечная точка).
  6. Чтобы указать конечные точки, перед титрованием к аналиту необходимо добавить индикатор.

Чтобы определить точку, в которой происходит полная реакция (конечная точка), ее точка, в которой завершается реакция нейтрализации между кислотой и основанием , некоторые индикаторы, которые меняют свой цвет в реакционной среде, используются для определения конечной точки реакции.

Индикаторы — это химические вещества, которые меняют свой цвет в реакционной среде, которые используются для определения конечной точки реакции. Индикаторы — это слабые органические кислоты или щелочи, которые имеют разные цвета в зависимости от среды реакции: кислотную, щелочную или нейтральную, и он используется для обозначения конечной точки во время титрования.

Они используются для определения конечной точки реакции (точки нейтрализации), Конечная точка — это точка, в которой количество кислоты эквивалентно количеству достигнутой щелочи, Нейтрализация — это точка, в которой реакция нейтрализации между кислотой и основанием только что завершилась. .

Фенол фталеин не используется для обнаружения кислой среды , поскольку он бесцветен в кислой среде, Щелочной раствор не используется , чтобы различать лакмус и бромтимоловое синим , потому что они имеют один и тот же цвет в щелочной среде (синей), Кислый раствор не используется для различения лакмуса и метилового оранжевого, потому что они имеют одинаковый цвет в кислой среде (красный).

Индикаторы химических веществ используются в процессе титрования между кислотами и основаниями для определения конечной точки реакции химической нейтрализации по изменению цвета, в соответствии с изменением среды раствор хлорида аммония становится красным при добавлении раствора метилового оранжевого, потому что раствор хлорида аммония индикатор кислого и метилового оранжевого дает красный цвет в кислой среде.