Способы выражения концентраций растворов в титриметрии. Стандартные растворы. Первичные стандарты, требования, предъявляемые к ним. Фиксаналы. Вторичные стандарты.

Способы выражения концентрации растворов. Наиболее распространено выражение концентрации растворов в массовых долях (%) растворённого вещества, количеством молей растворённого вещества в 1 л (молярная конц), и количество молей эквивалентов растворённого вещества в 1 л раствора (нормальная концентрация). Эквивалентом называют реальную или условную частиц вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции одному электрону. Эквивалент - безразмерная величина. Фактор эквивалентности  fэкв- это число, обозначающее, какая доля реальной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции, или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции. Расчитывают фактор эквивалентности на основании стехиометрии данной реакции. Фактор эквивалентности может быть равен или меньше единицы. Кроме того в титриметрическом анализе вычисляют молярную массу эквивалентах,выраженную в кг/моль или чаще в гр/моль. Молярная масса эквивалента вещества Х - это масса одного моля эквивалента этого вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества Х.

В отличие от молярной массы вещества, молярная масса эквивалента кислоты, основания или соли не постоянна, а зависит от стехиометрии реакции, в которой участвуют вещества. Количество вещества эквивалента обозначаемый через n, - это количество вещества (в моль), в котором частицами является эквиваленты n(fэкв(Х)Х).

Стандартные растворы. Точную навеску вещества переносят в мерную колбу определённой вместимости, растворяют и доводят объем раствора водой до метки. В этом случае титр раствора Т равен навеске, делённой на объем раствора. Чтобы перейти к молярной концентрации эквивалента достаточно, титр раствора умножить на 1000 и разделить на молярную массу эквивалента растворенного вещества. Титрованые растворы, полученные по точной навеске вещества, называют стандартными или приготовленными. Вещества, из которых готовят стандартный раствор, должны быть химически чистыми, устойчивыми при хранении, состав их должен строго соответствовать определённой формуле. Соединения, удовлетворяющие этим требованиям, называют первичными стандартами для установки титра других рабочих растворов.

Стандартизированные растворы. В качестве титрантов чаще всего используют минеральные кислоты, щёлочи, перманганат калия, тиосульфат натрия. Все эти вещества не удовлетворяют требованиям предъявляемым к стандартным веществам. Точные растворы их нельзя готовить по навеске. Некоторые минеральные кислоты имеют непостоянный состав, выделить их в чистом виде невозможно. Едкие щёлочи, поглощая оксид углерода и влагу из воздуха, изменяют состав при хранении и даже при взвешивании. Наконец, концентрация перманганата калия и тиосульфата натрия изменяется уже при растворении, так как они взаимодействуют с примесями воды. Следовательно,содержание их в растворе не может точно соответствовать навеске. Поэтому, приблизительное количество таких веществ растворяют в необходимом объеме воды и титруют раствором подходящего стандартного вещества. По затраченным объемам и известной концентрации раствора первичного стандарта, вычисляют нормальную концентрацию и титр стандартизируемого. Растворы, титр которых находят не по точной навеске, а устанавливают по тому или иному стандартном веществу, называют установленными или стандартизированными растворами (вторичных стандартов).

Фиксанал - это запаянная стеклянная ампула с количеством вещества, необходимого для приготовления 1 л раствора точной концентрации. Промышленность выпускает фиксаналы с различными веществами как виде растворов так и сухие. Содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 л и доводит водой до метки.