Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу - страница 19

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 

16.     Розрахунки похибок титрування. Кислотні та сольові похибки.

17.     Неводні розчинники та їх використання в кислотно-основному методі титрування.

18.     Який об'єм 30%-го розчину нітратної кислоти (р=1,15 г/мл) необхідно взяти для приготування 5 л 0,1 М розчину?

19.     Розрахувати нормальну концентрацію розчину НСІ, якщо Тжшаон дорівнює 0,00401 г/мл; нормальна концентрація розчину KOH дорівнює 0,09617 моль/л. Розрахувати Т KOH та Т коН/НСІ.

20.     До якого об'єму треба довести 500 мл 0,5300 н. НСІ, щоб отримати

0,5000 н. розчин?

22.     До 550,0 мл 0,1925 н. НСІ додали 50,00 мл розчину НСІ з титром 0,02370 г/мл. Розрахувати нормальну концентрацію та титр отриманого розчину.

23.     Скільки грамів безводної соди треба взяти для приготування 200 мл розчину, що необхідний для встановлення титру 0,1 н. розчину H2SO4?

24.     Яку наважку натрію гідроксиду необхідно взяти, щоб на титрування її вит­рачалось 22,00 мл розчину хлоридної кислоти (ТНС1/№ЮН=0,003514 г/мл).

25.     Для встановлення титру НСІ наважку соди 2,6030 г розчинили в мірній колбі на 250,0 мл. На титрування 25,0 мл отриманого розчину витратили 26,18 мл НСІ. Визначте нормальність соляної кислоти та її титр за натрій гідроксидом.

26.     На титрування розчину, що містить 0,6020 г Na2B4O7-10H2O, витрачено 27,16 мл H2SO4. Розрахувати титр та нормальну концентрацію розчину кислоти.

27.   Розрахувати нормальну концентрацію розчину KOH, якщо на титрування15,0 мл його витратили 18,70 мл хлоридної кислоти нсі =0,002864 г/мл).

28.   Наважку 6,227 г бури розчинили в мірній колбі на 250 мл. На 25,0 мл цього розчину витратили 24,17 мл НСІ. Розрахувати нормальність розчину НСІ.

29.   Для встановлення титру розчину НСІ взято 25,0 мл NaOH мш = 0,4017 г/мл). Розчин розбавили водою і довели до мітки в мірній колбі на 250,0 мл.

30.   На титрування 25,0 мл отриманого розчину витратили 23,95 мл НСІ. Визначте Nhci; T НСІ; T НСІ/ KOH.

Наважку лугу в 0,5341 г, яка містить 92% NaOH та 8% індиферентних домішок, розчинили в мірній колбі на 100,0 мл. На титрування 15,0 млотриманого розчину витратили 19,5 мл НСІ. Розрахувати нормальну концентрацію НСІ та її титр за КОН.

32.   До якого об'єму необхідно довести розчин, в якому міститься 1,5302 г NaOH, щоб на титрування 20 мл розчину витратити 14,7 мл 0,1041 н. розчину НСІ?

33.   Визначте титр розчину оцтової кислоти, якщо на тирування цього розчину витрачено 27,65 мл NaOH, титр якого становить 0,00414 г/мл.

34.   На титрування розчину, що містить 3,237г технічного натрід гідроксиду, витрачено 26,91 мл 2 н. розчину НСІ. Визначте масову долю (%) КОН у зразку.

35.   В мірній колбі на 500,0 мл розчинена сульфатна кислота. На титрування 25,00 мл отриманого розчину витрачається 26,20 мл розчину NaOH NaOH/Н2SO4 = 0,003614 г/мл). Скільки грамів сульфатної кислоти було розчинено в колбі.

36.   До наважки хімічно чистого натрію фосфату 0,1000 г додали 50,00 мл 0,2000 н. розчину сульфатної кислоти. На зворотне титрування надлишку кислоти з метиловим жовтогарячим витратили 15,00 мл розчину NaOH. Визначте молярну концентрацію розчину натрій гідроксида.

37.   Визначте масову частку індиферентних домішок у зразку технічної кислоти нітратної, якщо наважка її 1,0000 г відтитрована 25,00 мл розчину калію гідроксида з титром 0,01120 г/мл.

38.   Пробу солі амонію 1,0000 г обробили надлишком концентрованого розчину натрію гидроксида. Аміак, що виділився, був поглинений 50 мл 1,0510 М розчину кислоти хлористоводневої. Надлишок кислоти відтитрували 25,00 мл розчину NaOH з Т (NaOH) = 0,042000 г/мл. Визначте масову частку аміаку в пробі солі.

39.   До 50,00 мл 0,1012 н розчину магнію сульфату додали 25,00 мл 0,2514 М розчину натрій гідроксида й суміш розбавили водою до 100 мл. Потім 50,00 мл фільтрату відтитрували 0,1046 М розчином кислоти хлороводневої. Визначте об'єм розчину кислоти хлороводневої, який був витрачений на титрування.

40.   До розчину , що містить 0,7500 г щавлевої кислоти Н2С2О4 • 2 Н2О добавлено 25,00 мл раствора калію гідроксида, а потім надлишок останнього був відтитрований 4,02 мл 0,1250 М розчину кислоти хлороводневої. Визначте нормальність розчину КОН.

41.   Побудувати криву титрування 100 мл 0,1 М розчину оцтової кислоти (Кдис = 1,75 • 10-5) лугом тої ж концентрації.

42.   Побудувати криву титрування 100 мл 0,1 М розчину гідроксиду амонію (Кдис = 1,75 • 10-5) кислотою хлороводневою тої ж концентрації

 

 

ОКИСНО-ВІДНОВНЕ ТИТРУВАННЯ (РЕДОКСИМЕТРІЯ)

Основні положення окисно-відновного титрування. Перман-ганатометрія, йодометрія, йодхлорометрія, церіметрія, броматометрія, хроматометрія, нітритометрія. Загальна характеристика методів. Вибір редокс-індикаторів. Визначення електродного потенціалу в точці еквівалентності. Криві титрування.Окисно-відновним титруванням (ОВТ) кількісно визначають хімічні елементи зі змінним ступенем окиснення. ОВР повинна протікати практично до кінця, тобто при додаванні еквівалентної кількості титранта вміст вихідних речовин у розчині не повинен перевищувати 0,1% від початкової концентрації. Про кількісне протікання ОВР судять за величиною константи рівноваги реакції. При досить великому значенні константи рівноваги концентрація досліджуваних іонів поблизу точки еквівалентності змінюється різко, що наочно показують криві титрування, які графічно виражають залежність логарифма концентрації речовини від концентрації титранта.

При окисно-відновному титруванні змінюється окисно-відновний потенціал системи при зміні співвідношення концентрацій окисненої й відновленої форм у процесі титрування. При повноті зв'язування реагуючих речовин на 99,99 % і співвідношенні 1:1 константа рівноваги реакції KP повинна бути не менш 10 . Звідси випливають значення ЛЕ реакцій, які можна використовувати   в   титриметричному   аналізі   із   зазначеною повнотою

AE п

протікання:    KP = 100 059 > 108,   де, n - збалансоване число електронів;

ЛЕ n > 8 0,059 > 0, 472 B; При n =1, ЛЕ = 0,472 В; при n = 2, ЛЕ = 0,236 В і т.ін. В окисно-відновному титруванні в якості титрантів використовують розчини окисників або відновників. Методи ОВТ класифікують за типом титранта, наприклад, перманганатометричне титрування - титрант розчин калію перманганату. Стандартними речовинами цих методів є щавлева кислота та її солі, дихромат калію, калію бромат, солі церію (IV) і ін. Використовується пряме, зворотне титрування й титрування замісникове.

Аналіз процесу титрування й вибір індикаторів проводять на підставі кривих титрування, які будують у координатах: потенціал системи Е(Ок/Відн) у вольтах (В) (або у мВ) - частка відтированорсті f або - об'єм титранта (у мл). Частку відтитрованості розраховують за формулою:

f = пт / п0 = Ст VT / C0 V0 де, VT - об'єм титранта, доданого до моменту титрування, мл; V0 - вихідний об'єм речовини, мл ; С0 і Ст - молярні концентрації еквівалентів речовини і титранта, моль/л.

Значення потенціалу системи Е(Ок/Відн) у кожний момент титрування до і після точки еквівалентності розраховують за формулою Нернста:

77             - 0   ,   + 0,059,   [ок ]

Е   /   = Е ок/   +                lg            

ок/відн        /відн      z [відн] Для ОВР: z2Okj + z1Відн2 = Z2Відн1 + zjOk2

До ТЕ Е(Ок/ Відн) розраховують для напівреакції за участю титруємої речовини:   Okj + zj е- = Відні

Е (Окі/Відні) = Е0 (Окі/Відні) + 0,059 / z1 lg [Окі] /[Відні] а після точки еквівалентності - для напівреакції титранта

Відн2 - z2 e- = Ок2Е (Ок2/Відн2) = Е0 (Ок2/Відн2) + 0,059 / z2 lg [Ок2] / [Відн2 ] Кожний учасник напівреакцій може бути титрантом або титруємою речовиною.

Якщо титруєма речовина - відновник, то до точки еквівалентності потенціал системи:

Е (Окі/Відні) = Е0 (Окі/Відні) + 0,059 / z1 lg f / (1 - f) Потенціал після точки еквівалентності:

E (Ок2/Відн2) = Е0 (Ок2/Відн2) + 0,059 / z2 lg f - 1) Якщо титруєма речовина - окислювач, то до ТЕ

Е(Окі/Відні) = Е0(Окі/Відні) + 0,059 / z1 lg (1 - f) / f Після точки еквівалентності

Е (Ок2/Відн2) = Е0 (Ок2/Відн2) + 0,059 / z2 lg 1/ f - 1) В точці еквівалентності потенціал розраховують за формулою:

ЕТЕ = [ z1 E0 (Окі/Відні) + z2 E0 (Ок2/Відн2)] / (z1 + z2 ) Для симетричних кривих z1 = z2 і потенціал дорівнює

ЕТЕ = [Е0 (Окі/Відні) + Е0 (Ок2/Відн2) ]/ 2 На кривій титрування спостерігається стрибок титрування, усередині якого знаходиться ТЕ. Стрибок титрування - це зміна потенціалу окисно-відновної системи в межах припустимої похибки виміру кількості досліджуваної речовини. Похибку прийнято визначати у відсотках стосовно вихідної кількості титруємої речовини n0 (B). Тому криві титрування зручно будувати в координатах Е - f.

Припустиму похибку титрування приймають звичайно рівної ± 0,1% або ±1% від вихідної кількості n0(B), що відповідає стрибку титрування в межах f = (99,9 - 100,1) % або f = (99,0 - 101,0) %.

Відношення концентрацій речовин пропорційно відношенню їхніх мольних часток. Тому вираз [Ок2] / [Відн2 ] і [Окі] /[Відні] у рівняннях можуть бути замінені відповідно на 1/ (f - 1) і (1 - f ) / f. Потенціал системи в ході титрування розраховують за відповідними рівняннями.

Для оцінки можливості використання тих або інших індикаторів потрібно визначити величину стрибка титрування. Інтервал переходу зміни забарвлення індикатора повинен бути в середині стрибка титрування, поблизу ТЕ.

Визначення в окисно-відновних реакціях

Розрахунки кількості, мас, концентрацій взаємодіючих речовин, що
утворюються в реакціях, виконують за рівняннями електронного балансу. При
складанні цих рівнянь виходять із того, що речовини реагують у рівних
кількостях еквівалентів, тобто якщо сполука В прореагувала зі сполукою
R, то
їх еквіваленти рівні:                            
пек (В) = пек (R)

Наприклад, для реакції:

К2СГ2О7 + 6 FeSO4 + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)s + K2SO4 + 7H2O

Пек (FeSO4) = Пек 2СГ2О7)Розрахунок еквівалентної маси речовини

Для визначення молярної маси еквівалентів сполуки, що приймає участь у ОВР, розраховують масу даної речовини, що відповідає одному молю електронів у напівреакції.

Для ОВР еквівалент - така умовна частка речовини, що приєднує або віддає один електрон (е-). Фактор еквівалентності часток (молекул, іонів і т.д.), що беруть участь у ОВР ^кв = 1/z, де z - число еквівалентності - це число прийнятих або відданих 1 молем даної частки електронів. Молярна маса еквівалентів або еквівалентна маса Мек (В) дорівнює молярній масі речовини В (МВ), помноженої на фактор еквівалентності z(B):

Мек (В) = Мв кекв (В) = Мв і/ z

Для напівреакції Ок + ze- = Відн молярна маса еквівалентів Мек окисника (Ок) дорівнює:        Мек (Ок) = М (Ок) keKe (Ок) = М (Ок) / z

Молярні маси еквівалентів калію перманганату та феруму (ІІ) сульфату

для ОВР:

2 КМпО4 + 10 FeSO4 + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 Fe2SO4 + K2SO4 + 8 H2O

Для напівреакції: Mn 7+ + 8H+ + 5 e- = Mn2+ + 4 H2O, z = 5, тому фактор еквівалентності дорівнює:   k екв (КМпО4) = 1/5

Мек (КМпО4) = М (КМпО4) kекв (КМпО4) = 158,04 • 1/5 = 31, 61г/моль

Для напівреакції Fe2+ - e~ = Fe3+; k екв (FeSO4) = 1,

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