Το διυδρογόνο οξαλικού οξέος (H2C2O4•2H2O) είναι ένα κρίσιμο χημικό αντιδραστήρα που χρησιμοποιείται ευρέως ως πρωταρχικό πρότυπο στην αναλυτική χημεία.Το ακριβές μοριακό βάρος του είναι απαραίτητο για την προετοιμασία τυποποιημένων διαλύσεων και τη διενέργεια ποσοτικών αναλύσεωνΤο παρόν άρθρο περιγράφει λεπτομερώς τη μέθοδο υπολογισμού του μοριακού βάρους του διυδρογόνου οξαλικού οξέος και διερευνά τις εφαρμογές της σε τυποποιημένη τιτλοποίηση.
Το μοριακό βάρος αντιπροσωπεύει το άθροισμα των ατομικών βαρών όλων των ατόμων σε ένα μόριο, εκφρασμένο σε γραμμάρια ανά mol (g/mol).ο υπολογισμός περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:
- Προσδιορίστε τα άτομα και τις ποσότητές τους:Ο μοριακός τύπος δείχνει ότι κάθε μόριο περιέχει 2 άτομα υδρογόνου (H), 2 άτομα άνθρακα (C) και 6 άτομα οξυγόνου (O).ενώ το οξαλικό οξύ (H2C2O4) παρέχει 2 άτομα υδρογόνου, 2 άτομα άνθρακα και 4 άτομα οξυγόνου.
- Ατομικές μάζες αναφοράς:Το υδρογόνο (H) έχει σχετική ατομική μάζα ~1.008 u, άνθρακα (C) ~12.01 u και οξυγόνο (O) ~16.00 u.
-
Υπολογισμός μοριακού βάρους:Πολλαπλασιάζουμε τη μάζα κάθε ατόμου με την εμφάνισή του στον τύπο και αθροίζουμε τα προϊόντα:
Μοριακό βάρος (H2C2O4•2H2O) = (2 × 1,008) + (2 × 12,01) + (6 × 16,00) = 2,016 + 24,02 + 96,00 = 126,036 g/mol
Συνεπώς, το μοριακό βάρος του διυδρογόνου οξαλικού οξέος είναι περίπου 126,07 g/mol.Σημειώστε ότι οι υψηλότερης ακρίβειας ατομικές τιμές μάζας παρέχουν πιο ακριβή αποτελέσματα, η μικρή απόκλιση από τη θεωρητική 126 g/mol προκύπτει από τη στρογγυλοποίηση των ατομικών μάζων..
Το διυδρογόνο οξαλικού οξέος χρησιμεύει ως πρωταρχικό πρότυπο για την βαθμονόμηση των αλκαλικών διαλύσεων όπως το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH).Η τυποποιημένη τιτλοποίηση προσδιορίζει ποσοτικά τις άγνωστες συγκεντρώσεις μέσω στεχυομετρικών αντιδράσεων με τυποποιημένα διαλύματα.
- Ακριβής ζύγιση:Μετρώντας με ακρίβεια το διυδρογόνο οξαλικού οξέος χρησιμοποιώντας μια αναλυτική ζυγαριά, διαλύεται σε αποσταγμένο νερό.
- Τυποποίηση:Σταδιακά προσθέστε το διάλυμα οξαλικού οξέος από μια μπουρέτα στο διάλυμα NaOH.
- Υπολογισμός συγκέντρωσης:Ο κατανεμημένος όγκος του διαλύματος οξαλικού οξέος και η μάζα του καθορίζουν την ακριβή συγκέντρωση του NaOH.
Η εξουδετέρωση οξέος-βάσης ακολουθεί την εξής εξίσωση:
H2C2O4 ((aq) + 2NaOH ((aq) → Na2C2O4 ((aq) + 2H2O ((l)
Ένα μολ οξαλικού οξέος αντιδρά με δύο μολ NaOH, επιτρέποντας τον ακριβή προσδιορισμό της συγκέντρωσης.
- Το διυδρογόνο οξαλικού οξέος φυλάσσεται σε ξηρές, δροσερές συνθήκες για να αποφεύγεται η απορρόφηση υγρασίας, η οποία θέτει σε κίνδυνο την καθαρότητα.
- Ελέγχετε την ταχύτητα τιτλοποίησης κοντά στο τελικό σημείο για να αποφευχθεί η υπέρβαση.
- Διενεργήστε επαναληπτικές τιτρώσεις για καλύτερη ακρίβεια.
Ως ευπροσάρμοστο πρωταρχικό πρότυπο, το διυδρογόνο οξαλικού οξέος διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στις χημικές αναλύσεις.Η γνώση των εφαρμογών υπολογισμού μοριακού βάρους και τιτλοποίησης εξασφαλίζει αξιόπιστα ποσοτικά αποτελέσματα, αποτελούν τη βάση για ακριβείς εργαστηριακές μετρήσεις.