Рабочие растворы, их приготовление. Установочные (исходные) вещества. Поправочный коэффициент

Рабочие растворы, или титранты, получают растворе­нием точной навески (точно взвешенного вещества) хоро­шо очищенного исходного вещества в определенном объе­ме воды в мерной колбе и доводят водой до метки. Такие растворы можно приготовить только в том случае, если первичный стандарт, т.е. вещество, из которого готовят такой раствор, отвечает целому ряду требований: имеет хорошо известный состав, точно отвечающий химической формуле; устойчиво при хранении; легко растворяется в воде; обладает большой молярной массой (чем больше масса моля данного исходного вещества, тем меньше ошибка при взвешивании). Лишь немногие вещества удовлетворяют или почти удовлетворяют этим требовани­ям, и поэтому число веществ, пригодных в качестве пер­вичных стандартов, ограничено.

Например, растворы НСl, H₂SO₄, HNO₃ нельзя пригото­вить из точных навесок, так как эти исходные вещества содержат некоторое количество воды. Растворы NaOH или КОН поглощают СО₂ и воду из воздуха, и их растворы так­же нельзя приготовить из точных навесок. Растворы этих веществ готовят приблизительно, а затем приготовленные растворы стандартизируют, т.е. устанавливают концент­рацию точно. Эти растворы называются вторичными стан­дартами. Для их стандартизации применяют первичные стандарты. В качестве первичных стандартов использует­ся декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇ • 10Н₂О, оксалат натрия Na₂C₂O₄, дихромат калия К₂Сr₂O₇ и др.

Для приготовления рабочих растворов применяются также стандарт-титры, или фиксаналы. Это стеклянные ампулы, которые содержат точно известное количество вещества. Содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу на 1 л, после чего растворяют вещество и доводят объем водой до метки. Фиксаналы выпускаются промышленностью.

Иногда для выражения точной концентрации рабочего раствора пользуются так называемым поправочным коэф­фициентом К. Поправочный коэффициент равен отноше­нию экспериментально найденной точной молярной кон­центрации эквивалента C₁(1/zX) рабочего раствора к предполагаемой молярной концентрации эквивалента C₂(1/zX).

K = C₁(1/zX) (19.15)

C₂(1/zX).

Поправочный коэффициент показывает, на какое число следует умножить объем раствора предполагаемой моляр­ной концентрации эквивалента, чтобы получить его точ­ную концентрацию. Например, имеется приблизительно 0,1 н. раствор, для которого К = 1,146. Тогда точное значе­ние нормальности раствора равно: 0,1 • 1,146 = 0,1146 н.

Это означает, что 0,1 н. раствор НСl при К = 1,146 в 1,146раз более концентрирован, чем 0,1 н. раствор. Следовательно, 1мл данного раствора соответствует 1,146мл 0,1 н. раствора. Если известна навеска растворенного х.ч. вещества и объем раствора, то поправка может быть вычислена из отношения:

К = Точно взятая навеска вещества

Рассчитанная навеска вещества

Пример. Из 1,340 г х.ч. NaCl приготовлено 200 мл рас­твора. Вычислите поправку этого раствора к 0,1 н. раствору.

Решение.В 200 мл 0,1 н. раствора NaCl должно содержаться:

58,45 • 0,1 • 200 / 1000 = 1,169 г

отсюда:

К = 1,340 / 1,169 = 1,146.

Если рабочий раствор приготовлен точно заданной концен­трации из фиксанала или по точно взятой навеске, то К = 1.

Поправочный коэффициент очень удобен при серий­ных определениях.