Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу - страница 16

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46 

01434

Т (H2S04) =                  = 0,005740 г I мл

У        J 25

В 500 мл розчину H2S04 буде 0,005740 • 500 = 2,87 г сульфатної кислоти.

В точці еквівалентності (ТЕ) кількість еквівалентів досліджуваної речовини А дорівнює кількості еквівалентів титранта В:

пек(А) = пек(В)

Виміряний об'єм V(A), мл розчину речовини А містить Сек(А) V(A) ммоль еквівалентів речовини А. Тобто,

пек (А) = Сек(А) V(А) або пек (А) = N (А) V(А)

Якщо при титруванні витратили V(B) мл робочого розчину (титранта) з нормальністю Сек (В), то кількість витрачених ммоль еквівалентів титранта дорівнює:

CeK(B) V(B)=neK(B) В точці еквівалентності (ТЕ)

Сек (А) V (А) = Сек (В) V (В)Найбільш раціональний спосіб розрахунку результатів аналізу -визначення кількості еквівалентів речовини пек(А), пов'язаного з масою речовини формулою:

т (А) = пек(А) -Мек(А)

В методі окремих наважок кількість еквівалентів титранта множать на молярну масу еквівалентів речовини

т (А) = Сек (В)  V(B)- Мек (А) /1000

В методі піпетування маса речовини

т (А) = Сек(В)  V(B)- Мек(А) Ук/(Уал (А) ■ 1000),

або тА = N^'V^'E^w'Vh^
А                               V (М)Л000

ал\А)

де, Сек (В) або N (В) - нормальність розчину титранта, моль-екв/л; V(B) - об'єм розчину титранта, мл;

Мек (А) або Еек (А) - молярна маса еквівалента речовини, г/моль; Vk - об'єм мірної колби, в якій розчинена наважка, мл; Vm(A) - об'єм аліквотної частини розчину речовини, мл.

Масова частка досліджуваної речовини А у відсотках

w(A)%=m (А) /тнав. ■ 100% де, тнае, - маса наважки проби речовини, г.

Приклад 4. Розрахуйте масу натрію хлориду в пробі, якщо на її титрування витрачено 19,56 мл робочого розчину аргентуму нітрату з T(AgN03/Naci) = 0,00568 г/мл. Визначте концентрацію титранта.

Розв'язання: T(AgN03/Naci) означає, що 0,00568 г натрію хлориду реагує з 1 мл розчину аргентуму нітрату, а маса натрію хлориду, що прореагував з 19,56 мл розчину аргентуму нітрату дорівнює:

m(NaCl) = T(AgN03/NaCi) Vp = 0,00568 ■ 19,56 = 0,1112 г.

Концентрація титранта

C(AgN03) = T(AgN03/Naci) 1000/M(NaCl) = 0,00568 ■ 1000 / 58,5 = 0,0972 моль/л.

 

Приклад 5. Розрахувати кількість натрію гідроксиду, яка міститься в розчині, якщо на титрування його витратили 24,35 мл 0,1020 н. розчину H2SO4

Розв язання : Знаходимо кількість моль еквівалентів H2SO4:

rrc^^    N-V   0,1020-24,35 ппмло

пек (H2S04) =----------- = —----------- — = 0,00248 моль екв

7    1000 1000

За законом еквівалентів: neKn2so4= пекшон Розраховуємо масу натрій гідроксиду в розчині:

т тон =п-Е = 0,002483 • 40,01 = 0,09934 г.Приклад 6. Розрахувати масу КОН, яка знаходиться в 250,0 мл розчину, якщо на титрування 25,0 мл його витрачається 21,35 мл 0,05316 н. розчину суль­фатної кислоти.

Розв'язання: Добуток 7V(H2S04)-F(H2S04) дає кількість міліеквівалентів сульфатної кислоти, яка реагує з КОН в об'ємі 25,0 мл. В цьому об'ємі міститься стільки ж міліеквівалентів КОН. Якщо їх помножити на масу еквівалента, то отримаємо масу лугу в цьому об'ємі.

mKou=N (H2S04) V fH2S04) ^кон (мг)

N'h.so. ' Vh.so. ' ^кон

тКОя =----- —------- —----------- (г)

кон                       1000                                        V j

250

В об'ємі 250 мл маса КОН буде в разів більше, тобто з урахуванням розбавлення маса лугу в колбі дорівнює:

so   '       so   ' ЕкОН ' Сколол

т™ ~                           Va -1000

21,35-0,05316-56,1-250 ^„гп

тКОя=—--------- '------------ '------- = 0,6367 г

1000-25

Приклад 7. На титрування розчину, отриманого при розчиненні технічного зразка бури масою 0,2298 г, витратили 10,60 мл 0,1060 н. розчину кислоти хлороводневої. Визначте масову частку у відсотках натрію тетрабората Na2B4O710 Н20 у зразку бури.

Розв'язання:

1)    На титрування витрачена кількість моль кислоти

п (НСІ) = С(НСІ) V(HCl) = 0,1060 ■ 10,60 = 1,124 ммоль = 0,001124 моль

2)    За правилом еквівалентності кількість еквівалентів відтитрованої бури дорівнює кількості еквівалентів кислоти, витраченої на титрування,

пек (Na2B4Or10 Н20) = пек (НСІ)

3)    маса бури в зразку:

т (Na2B4Ofl0H2O) = neK(Na2B4O7-10 Н20) Мек (Na2B4Ofl0H2O) =

= 0,001124 ■ 190,69 = 0,2143 г

4)    масова частка Na2B4O710H2O у зразку

w (Na2B4O7'10 Н20),% = т (Na2B4O7-10 Н20) ■ 100% (нав.) = = 0,2143 ■ 100% / 0,2298 = 93,24 %

Можна розвязати цю задачу, використовуючи формулу:

N(B) -V(B) -Еек(а) -100 %

тА

ЇП {нав .)

0,1060 -10 ,60 -190 ,69 -100 %

= 93 ,24 % 0,2298Приклад 8. Визначте масу барію гідроксида, якщо після розчинення його в мірній колбі ємністю 250 мл і розведення водою до мітки на титрування 20,00 мл отриманого розчину витрачено 22,40 мл 0,09884 н. розчину кислоти хлороводневої.

Розв'язання: 1) Нормальність отриманого розчину барій гідроксиду:

CeKBa(OH)2=C(HCl)-V(HCl)/V(Ba(OH)2)=0fi9SS4-22,40/20fi0 = 0,1108 моль-екв/л

2) Маса барій гідроксиду в об'ємі мірної колби:

/ті (Ва(ОН)2) = С (НСІ) V (НСІ) Мек (Ва(ОН)2) VKOJl6u / (Vajl ■ 1000) =

= 0,09884 • 22,40 • 85,66 • 250 / (20 • 1000) = 2,3730г

При зворотному титруванні кількість міліеквівалентів речовини (пекА) -дорівнює різниці між взятим для реакції кількістю міліеквівалентів - neK(D) стандартного розчину речовини D, що додається в надлишку до розчину речовини А, і кількістю міліеквівалентів стандартного розчину (пекВ), витраченого на реакцію з надлишком речовини D, що залишилися після його реакції з речовиною А:

пек (А) = пек (D) - пек (В)

Маса досліджуваної речовини т(А) дорівнює:

тті^; = [CeK(D) V(D)   Сек(В) V(B)J- Мек(А) /1000 Приклад 9. Розчин амоній сульфату обробили при нагріванні натрію гідроксидом в приладі для відгонки аміаку, що був поглинений 50,00 мл 0,2 н. розчину сульфатної кислоти. Надлишок кислоти відтитрували 22,50 мл 0,25 М розчину калію гідроксиду. Визначте масу амонію сульфату в розчині.

Розв'язання:       NH4+ + OH~ = NH3 +Н20

2 NH3 + H2S04 = (NH4)2S04 + H2S04 H2S04 + 2 КОН = K2S04 + 2 H20

1)      Кількість міліеквівалентів амонію сульфату

neK(NH4)S04=neK(H2S04)   пек(КОН) = CeK(H2S04)-V(H2S04)   CeK(KOH)-V(KOH) = = 0,2000 ■ 50,00 - 0,2500 ■ 22,50 = 4,375 ммолъ-екв.

2)      Маса амонію сульфату дорівнює:

m((NH4)2S04)= пек ((NH4)2S04)-MeK(NH4)2S04 = 4,375-132/2 = 288,8мг =0,2888 г

Приклад 10. Розрахувати масову частку натрій карбонату у зразку технічної соди, якщо наважка зразку 2,0543 г розчинена в 200,0 мл і на титрування 20,0 мл цього розчину витратили 15,05 мл 0,2 н. розчину НСІ.

Розв язання : Знаходимо масу Na2C03 в технічному зразку:

 

У неї ' N неї " ENa со у
wNa2C03=------

1000 VaМ   105,98 .

£Na2C03 = — =              — = 52,99 г/моль-екв

2 2

АТ п.    15,05-0,2-52,99-200   1 СП

т Na2C03 = —             -          -              = 1,59г

1000-20

п/   1,59-100% ппглп/

w,% =                        = 77,64%

2,0543

Приклад 11. Яку наважку вапняку, в якому міститься 90% CaO та 10% індиферентних домішок, необхідно взяти для аналізу, щоб на її нейтралізацію витратити 20 мл розчину соляної кислоти з титром за СаО 0,0091 г/мл.

Розв'язання: Титр розчину НСІ за СаО показує зі скількома грамами СаО реагує 1 мл розчину НСІ. Знаходимо масу СаО:

т саО = Тшисао VHCi= 0,0091 • 20= 0,182 г

Тоді наважку вапняку визначаємо так:

 

0,182-100

Пїнав =                   = 0,2 Г

нав ^

 

 

КИСЛОТНО-ОСНОВНЕ ТИТРУВАННЯ (МЕТОД НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ)

Основні положення кислотно-основного титрування. Сучасні уявлення про кислоти та основи. Теорія Бренстеда. Визначення рН в водних розчинах різних електролітів. Криві титрування сильних кислот сильними основами (і навпаки); слабких основ сильними кислотами (і навпаки). Індикатори. Теорія індикаторів. Інтервал рН зміни забарвлення індикаторів. Вибір індикаторів при тируванні кислотами та основами. Похибка титрування.

Кислотно-основне титрування в неводних середовищах. Класифікація неводних розчинників, правила їх вибору при кислотно-основному титруванні. Стандартні розчини для титрування в неводних середовищах

Цей метод базується на реакції, яка відбувається між іонами Н+ та ОН" з утворенням води. Його застосовують для кількісного визначення кислот (аци­диметрія), основ (алкаліметрія) та солей, що мають кислу або лужну реакцію розчину. В якості титрантів використовують розчини сильних кислот (НСІ, H2S04) та лугів (NaOH, КОН).

Визначення молярних мас еквівалентів у методі

кислотно-основного титрування

Молярна маса еквівалентів речовини В - Мек(В) - маса одного моля еквівалентів речовини В, рівна добутку молярної маси речовини В на його фактор еквівалентності z (В):

Мек (В) = М (В) z (В)Фактор еквівалентності речовини В - z(B) - число, що показує яка частка реальної частки речовини В еквівалентна одному іону Гідрогену в даній реакції.

Для визначення молярної маси еквівалентів сполуки, що приймає участь у кислотно-основній реакції, розраховують, яка маса даної речовини відповідає одному молю атомів Гідрогену.

Наприклад, у реакції:

Н3Р04 + NaOH = NaH2P04 + Н20 фактор еквівалентності н3ро4  дорівнює 1, тому що одному молю атомів Гідрогену відповідає один моль фосфатної кислоти.

мек (Н3Р04) = м (Н3Р04) z (Н3Р04) = 98 ■ 1 = 98 г/моль

В реакції:   Н3Р04 + 2 NaOH = Na2HP04 + 2 Н20 фактор еквівалентності кислоти z(H3P04) = 1/2, тому що два атоми Гідрогену кислоти заміщуються на два атоми Натрію

Мек (Н3Р04) = 98 ■ 1/2 = 49 г/моль.

Фактор еквівалентності NaOH в обох реакціях дорівнює 1, тому що з іоном Гідрогену реагує одна гідроксогрупа.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46 


Похожие статьи

Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу