Περιγράψτε πώς μια ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων και διάλυμα NaOH με γνωστή συγκέντρωση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ποσότητας NaCl σε ένα υδατικό διάλυμα;
1. Αρχή:
* Ανταλλαγή κατιόντων: Αυτή η ρητίνη περιέχει θετικά φορτισμένες λειτουργικές ομάδες που μπορούν να συνδεθούν με κατιόντα (θετικά φορτισμένα ιόντα) σε διάλυμα. Σε αυτή την περίπτωση, η ρητίνη θα δεσμεύεται με ιόντα Na+ από το διάλυμα NaCl.
* naoh: Το διάλυμα NaOH θα χρησιμοποιηθεί για την τιτλοποίηση των εκτοπισμένων ιόντων Na+, επιτρέποντάς σας να ποσοτικοποιήσετε την ποσότητα του Na+ που παρουσιάζεται αρχικά.
2. Διαδικασία:
1. Προετοιμάστε τη ρητίνη:
* Επιλέξτε μια ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων ισχυρών οξέων (π.χ., σουλφονοποιημένη ρητίνη πολυστυρολίου).
* Μετατρέψτε τη ρητίνη στη μορφή Η+ με πλύση με ένα ισχυρό οξύ (όπως HCl) έως ότου το ρΗ των λυμάτων είναι κοντά σε αυτό του οξέος.
* Ξεπλύνετε τη ρητίνη με αποσταγμένο νερό για να αφαιρέσετε την περίσσεια οξέος.
2. Περάστε το διάλυμα NaCl μέσω της ρητίνης:
* Μετρήστε με ακρίβεια έναν γνωστό όγκο της λύσης NaCl.
* Περνάτε αργά το διάλυμα NaCl μέσω της παρασκευασμένης στήλης ρητίνης.
* Τα ιόντα Na+ από το NaCl θα ανταλλάσσονται για ιόντα Η+ στη ρητίνη.
* Συλλέξτε τα λύματα (η λύση που ρέει έξω από τη στήλη).
3.
* Προσελκύστε προσεκτικά τα συλλεχθέντα απόβλητα με το τυπικό διάλυμα NaOH γνωστής συγκέντρωσης.
* Χρησιμοποιήστε έναν κατάλληλο δείκτη (π.χ. φαινολοφθαλεΐνη) για να ανιχνεύσετε το τελικό σημείο της τιτλοδότησης.
* Το τελικό σημείο επιτυγχάνεται όταν η λύση μετατρέπει ένα ελαφρύ ροζ χρώμα.
4. Υπολογισμοί:
* Προσδιορίστε τα moles του NaOH που χρησιμοποιούνται:
* Υπολογίστε τις γραμμομορείς του ΝΑΟΗ που χρησιμοποιείται στη τιτλοδότηση χρησιμοποιώντας τον όγκο του χρησιμοποιούμενου διαλύματος NaOH και τη συγκέντρωσή του.
* Σχετικά με NaOH με NaCl:
* Οι γραμμομορείς του ΝΑΟΗ που χρησιμοποιούνται στην τιτλοδότηση είναι ίσες με τις γραμμομορείς των ιόντων Η+ που απελευθερώνονται από τη ρητίνη.
* Δεδομένου ότι ένα mole του NaCl παράγει ένα mole του Na+, τα moles του NaOH που χρησιμοποιούνται είναι επίσης ίσα με τα γραμμομόρια του NaCl που αρχικά υπάρχουν στο διάλυμα.
* Υπολογίστε τη μάζα του NaCl:
* Χρησιμοποιήστε τη μοριακή μάζα του NaCl (58,44 g/mol) για να μετατρέψετε τα γραμμομορίων του NaCl σε γραμμάρια.
* Προσδιορίστε τη συγκέντρωση του NaCl:
* Διαχωρίστε τη μάζα του NaCl με τον αρχικό όγκο του διαλύματος NaCl για να πάρει τη συγκέντρωση σε G/ml ή G/L.
Παράδειγμα:
* Ας υποθέσουμε ότι τιτλοδότησε 25,0 ml από τα λύματα με 15,0 ml 0,100 Μ ναό.
* Moles του NaOH που χρησιμοποιήθηκε:(15,0 ml) * (0,100 mol/L) * (1 L/1000 ml) =0,00150 mol
* Moles του NaCl:0.00150 mol
* Μάζα NaCl:(0,00150 mol) * (58,44 g/mol) =0,0877 g
* Εάν ο αρχικός όγκος του διαλύματος NaCl ήταν 50,0 mL:
* Συγκέντρωση NaCl:(0,0877 g) / (50,0 mL) =1,75 g / mL
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η ακρίβεια αυτής της μεθόδου εξαρτάται από την ποιότητα της ρητίνης ανταλλαγής κατιόντων, την τυπική λύση NaOH και την ακρίβεια της τιτλοδότησής σας.
* Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τον προσδιορισμό του NaCl σε λύσεις που δεν περιέχουν άλλα κατιόντα που θα μπορούσαν να παρεμβαίνουν στη διαδικασία ανταλλαγής.
* Μπορεί να χρειαστεί να ρυθμίσετε τη μέθοδο ανάλογα με τη συγκέντρωση του διαλύματος NaCl και τον τύπο της ρητίνης ανταλλαγής κατιόντων που χρησιμοποιείται.
