Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу - страница 20

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 

М ек (FeSO) = М (FeSO) kекв (FeSO) = 152 • 1 = 152 г/моль.

 

Пряме титрування

Приклад 1. Визначте молярну концентрацію еквівалентів (нормальність) розчину калію бромата, титр якого дорівнює 0,001488 г/л, для реакції, у якій КВгО3 перетворюється в KBr.

Розв язання : Напівреакція відновлення бромат-іона:

ВгО3- + 6 Н+ + 6 e- = Br - + 3Н2О Молярна маса еквівалентів бромата калію (k екв(КВгО3) = 1/6) дорівнює:

Мек (КВгОз) = М (КВгО3) / 6 = 167 / 6 = 27,83 г/моль Молярна концентрація еквівалентів розчину калію бромата

СекВгО3) = Т(КВгО3) 1000/МекВгО3) = 0,001488 1000/27,83= 0,05347 моль/л Приклад 2. Визначте масу калій нітриту, необхідну для виготовлення 0,5 л 0,1 М розчину цієї солі, що виступає в ролі відновника

Розв'язання: Маса калій нітриту - наважка - розраховується за формулою:      m (ICNO^ = С (mO^ V (ICNO2) Мек (l^O^ Напівреакція окиснення нітрит-іона:

NO-2 + H2O - 2 e- = NO-3 + 2 H+ Молярна маса еквівалентів калій нітриту:

Мек (mO2) = м (mO2) / 2 = 85,11 / 2 = 42,55 г/ моль

Наважка калій нітриту:m (mO2) = 0,1 • 0,5 • 42,55 = 2,1275 г

Приклад 3. До якого об'єму варто розбавити 1200 мл 0,1 н. розчину натрію сульфіту для одержання розчину з титром за йодом, рівним 0,00600 г/мл?

Розв'язання: Після розведення нормальність розчину натрію сульфіту розраховують за формулою:

Сек (Na2SO) = T(Na2SO/1) • 1000 / Мек 2)

Для напівреакції I2 + 2e- = 2I- молярна маса еквівалентів йода дорівнює: Мек (I2) = М (I2) / 2 = 253,8 / 2 = 126,9 г/моль С (Na2SO3) = 0,00600 • 1000 / 126,9 = 0,0473 моль/л Об'єм отриманого розчину дорівнює:

V (Na2SO3) = 0,1 • 1200 / 0,0473 = 2538,07 мл

Приклад 4. Точну наважку міді 0,6354 г розчинили в нітратній кислоті й після відповідної обробки помістили в мірну колбу місткістю 500 мл. Визначте молярну концентрацію й титр отриманого розчину Купруму для стандартизації розчину натрій тіосульфату в йодометрії. Розв' язання: В йодометрії в реакції:

2 Cu2+ + 2 І- + 2 e- = Cu2I2i кожний іон Cu2+ приєднує один електрон і еквівалентна маса Купруму дорівнює молярній масі атомів Купруму 63,54 г/моль.

Молярна концентрація розчину міді дорівнює: С diNO)2 = m Си / (V • МСи) = 0,6354 • 1000/ (500 • 63,54) = 0,02 моль/л Титр одержаного розчину дорівнює:

ТСи = тСи / V = 0,6354 / 500 = 0,001271 г/мл.

Приклад 5. Для визначення концентрації розчину натрій арсеніту взяли 0,3182 г стандартного зразка стали, з масовою часткою мангану 0,84 %. Після перетворення мангану в перманганат-іон, на титрування отриманої манганової кислоти витратили 22,27 мл розчину натрій арсеніту. Визначте титр натрій арсеніту за манганом.

Розв' язання: Маса мангану у взятій наважці становить: т (Мп) = 0,3182 • 0,84 / 100 = 0,002673 г, з цією масою мангану реагує 22,27 мл розчину натрій арсеніту. Отже, титр натрій арсеніту за манганом дорівнює:

Т (NaAs02 /Мп) = 0,002673 / 22,27 = 0,0001200 г/мл.

 

Приклад 6. Наважку руди масою 0,2133 г розчинили в хлороводневій

2+

кислоті. Ферум, що міститься в пробі, відновили до Fe2+ і потім відтитрували 0,1117 н. розчином калію перманганату, якого треба було 17,20 мл. Визначте масову частку Феруму в руді.

Розв' язання: Маса Феруму в наважці розраховується за формулою:

т (Fe) = пек (Fe) Мек (Fe) = Сек (КМп04) V (КМп04) Мек (Fe),тому, що за законом еквівалентів кількість еквівалентів реагуючих Феруму (II) та калію перманганату дорівнюють:

пек (Fe) = пек (KMnO4) = Сек (KMnO4) • V (KMnO4) Молярна маса еквівалентів Феруму в напівреакції Fe2+- e- = Fe3+ дорівнює молярній масі атомів 55,85 г/моль.

Тому, т (Fe) = 0,1117 • 17,2 103- • 55,85 = 0,1073 г. Масова частка Феруму в руді дорівнює:

w (Fe) = т (Fe) • 100 /т(руди) = 0,1073 • 100 / 0,2133 = 50,30 %

Приклад 7. Наважку вапняку 0,1602 г розчинили в хлороводневій кислоті, після чого кальцій осадили у вигляді оксалату кальцію; промитий осад розчинили в розведеній сульфатній кислоті й відтитрували 20,75 мл розчину калію перманганату, титр якого за кальцієм карбонатом дорівнює 0,006020 г/мл. Розрахувати масову частку кальцію карбонату у вапняку.

Розв ' язання : Концентрація калію перманганату виражена через титр за досліджуваною речовиною, тобто 1 мл розчину калію перманганату відповідає 0,006020 г кальцію карбонату; весь об'єм, витрачений на титрування перманганату, відповідає масі кальцію карбонату.

т (СаШ3) = Т(КМп04/СаШ3) • V(^n04) = 0,006020 • 20,75 = 0,1249 г

Масова частка карбонату кальцію у вапняку становить: w (СаШ3) = т (СаШ3) • 100% / тнав, = 0,1249 • 100% / 0,1602 = 77,97 %.

Приклад 8. Наважку кристалогідрату амонію оксалату в 0,32 г розчинили в довільному об'ємі води, відтитрували 10,26 мл розчину калію перманганату. Розрахувати нормальну концентрацію та титр розчину КМпО4

Розв'язання:

2КМnО4+5(NH4)2C2O4+8Н2SO4®MnSO4+10CO2+ (NH4bSO4+K2SO4+8H2O

МпО4- + 8Н+ + 5e- ® Mn2+ + 4H2O C2O4- - 2e- ® 2CO2

В окисно-відновних реакціях при знаходженні еквівалентної маси сполуки (в даному випадку (NH4)2C2O4 Н2О) її молярну масу ділять на кількість відданих електронів, тому

Е(NH4)2C2O4 н2о = 1/2 • M(NH4)2C2O4 н2о = 1/2 • 142,11 = 71,06 г/моль Використовуючи закон еквівалентів:

= N V = т

П(екв) = 1000 " E'

Визначимо нормальність розчину:

ЛГ   т 4000 0,324000

N =----------- =----------------- = 0,439моль •екв/л

V^E     10,26 71,26

Для розрахунку титру розчину калію перманганату Ткмпо4 необхідно знайти еквівалентну масу КМпО4 .Е кмп04 = 1/5 • M(KMn04) = 1/5- 158,08 = 31,61 г/моль (ділимо на 5, тому що атом Мангану в молекулі калію перманганату під час реакції приймає 5

N - E(KMnO)    0 439 ^ 3161
електронів):  T(„п л =------------------ — = —--------- — = 0,03188 г / мл

v    )   (KMn°4)      1ооо                                 1000 '

 

Приклад 9. Розрахувати наважку лікарського препарату, що містить 60% Fe2O3 яку необхідно взяти для визначення Феруму, якщо після відповідної обробки (відновленні) для титрування Fe витратили 30 мл 0,10 н. розчину калію перманганату.

Розв язання :                                 І спосіб:

Визначаємо ТкмпО^РгОз . Для цього необхідно знайти еквівалентну масу

159 7

феруму (ІІІ) оксиду Е Fe2o3 = 1/2М = ------------- = 79,85, тому що при відновленні

заліза (ІІІ) в оксиді до Fe два атоми заліза приєднують по одному електрону, тобто:   Fe2O3 + 2 е ® 2 Fe2+.

= ^кмпо4 E(Fe203)_0,1 • 79,85

T(KMnOJFe2O3) = KMnO4    v   2 3/ =                              = 0,00798г/мл

42                1000 1000

Знаходимо масу Fe2O3:

m = TKMno/Fe2O3 -V = 0,00798 • 30 = 0,2395 г

Визначаємо наважку лікарського препарату:

0,2395 г —  60%                          23 95

х г     — 100%      х =                     = 0,3975 г.

60

 

ІІ спосіб:

Знаходимо кількість еквівалентів пекв (КМпО4):

V • N   30 • 0,1   3 10_3

ПеквҐтіп ^=     =               = 3 • 10 МОЛЬ

екв(KMnO4)   1000 1000 Згідно закону еквівалентів речовини реагує в еквівалентній кількості,

2+

тобто п КМп04 = n Fe = n Fe2O3. Знаючи масу еквівалента Fe2O3 та помно­живши її на кількість еквівалентів, отримаємо:

m = Е •п = 79,85 • 310 3 = 0,2395 г Далі за пропорцією визначаємо наважку лікарського препарату (див. І спосіб).

Зворотне титрування (титрування за залишком)

При титруванні за залишком кількість речовини А знаходять за різницею між загальною взятою кількістю реагенту В і тою частиною, що залишилася, яку відтитровують іншим реагентом R .

пек (А) = пек (В) - пек (R)

Приклад 10. Яку наважка лікарського засобу, що містить 75 % диоксида мангану, треба взяти для аналізу, щоб після взаємодії її з 30,0 мл 0,1070 н.розчину щавлевої кислоти, надлишок кислоти міг бути відтитрований 5,0 мл розчину калію перманганату, 1 мл якого еквівалентний 1,025 мл розчину щавлевої кислоти?

Розв'язання: Молярна маса еквівалентів МпО2 в напівреакції: МпО2 + 4 H+ + 2e" = Мп2+ + 2 H2O дорівнює:   Мек (МпО2) = М (МпО2) / 2 = 87 / 2 = 43,50 г/моль

Маса МпО2 розраховується за формулою:

m (МпО2) = пек (МпО2) Мек(МпО2) = 2,66 10-3 • 43,50 = 0,1157 г

Кількість еквівалентів пек (МпО2) дорівнює кількості еквівалентів щавлевої кислоти, яка вступила в реакцію. ЇЇ розраховують за різницею між загальною кількістю еквівалентів щавлевої кислоти пек (Н2С2О4), доданої до мангану діоксиду, і кількістю еквівалентів калію перманганату пек (КМпО4), яка була витрачена на взаємодію з кислотою, що залишилася:

пек (МпО2) = пек(Н2С204) - пек (КМпО4) = 3,21 - 0,55 = 2,66 ммоль Кількості еквівалентів кислоти й перманганату калію рівні: пек 2С2О4) = Сек 2С2О4) V(H2C204) = 0,1070 30,0 = 3,21 ммоль пек (КМпО4) = Сек (КМпО4) У(КМпО4) = 0,1097 5,0 = 0,55 ммоль Нормальність розчину перманганату калію дорівнює

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