Т А Пальчевська - Аналітична хімія та інструменентальні методи аналізу - страница 21

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 

Сек (КМпО) = С (H2C2O4) V (H2C2O4) / V (КМпО) = = 0,1070 • 1,025 / 1,0 = 0,1097 моль-екв./ л

Наважка лікарського засобу m (ЛЗ) дорівнює:

m (ЛЗ) = m (МпО2)100 / 75 = 0,1157 • 100 / 75 =0,1543 г

 

Приклад 11. 2,50 мл розчину КС103 (р=1,02 г/мл) перенесли в колбу для титрування, добавили 25,00 мл 0,12 н. розчину ферума (ІІ) сульфату і надлишок його відтитрували 5,00 мл 0,11 н. розчину калію перманганату. Визначте вміст КС103 у розчині.

Розв'язання:                                       1 спосіб:

В задачі слід визначити вміст речовини методом зворотнього титрування. Розрахунки будемо проводити в декілька стадій.

1.   Визначаємо загальну кількість еквівалентів п1 ферума (ІІ) сульфату:

V • N   25,00 • 0,12   3 -3

п =-------- =--------------- = 3 • 10 моль-екв.

1   1000 1000

2.   Визначаємо кількість еквівалентів п2 КМпО4, яка витрачена для титрування надлишку ферума (ІІ) сульфату:

V • N   5,00 • 0,11   0 55 -3

п2 =-------- =------------- = 0,55 • 10 моль-екв.

2   1000 1000

3.       Знаходимо кількість еквівалентів п3 ферума (ІІ) сульфату, який прореагував з калію хлоратом: п3 = п1 - п2 = 0,003 - 0,00055 = 0,00245моль

4.    За законом еквівалентів кількість еквівалентів калію хлорату дорівнює також 0,00245 моль.

Знаходимо еквівалентну масу КС103:ra03+6FeS04+ 3H2S04®KC1 +3Fe2(S04)3+3H20 С1О3- + 6 H+ + 6 e- = Cl- + 3 H20 Fe2+ - 1e- ®Fe3+

ЕКСЮ)) = М (KC/03) = 122,50 = 20,42 г/моль

6 6

5.   Визначаємо масу сухого калію хлорату

m (КООз) = Е •п = 20,42 • 0,00245 = 0,05 г

6.   Знаходимо масу розчину калію хлорату:

m (КООз) = р V = 1,02 • 25,00 = 2,55 г

7.   Визначаємо масову концентрацію розчину (%):

2,55 г - 100%

0,05 г - х

0,05 • 100                          . .

x = 2"55— = 1,96 % калію хлорату в розчині.

II спосіб:

Кількість еквівалентів калію хлорату пек(КС1О3) дорівнює різниці кількості доданого феруму (ІІ) сульфату пекТ^04) і кількості еквівалентів калію перманганату пек(КМпО4), що було витрачено на титрування надлишку феруму (ІІ) сульфату:

пек (КООз) = пек (FeS04) - пек (КМпО4) = 3,00 - 0,55 = 2,45 ммоль

^^FeSO) = С (FeSO) V (FeSO) = 0,12 • 25,00 = 3,00 ммоль

пек (КМпО4) = С(КМпО4) V (КМпО4) = 0,11 • 5,00 = 0,55 ммоль

Маса КС1О3 дорівнює:

m (КООз) = пек (КООз) •Мек (КООз) = 2,45 • 20,42 = 50,03 мг = 0,05 г Молярна маса еквівалентів Мек(КС1О3) у напівреакції

С1О3- + 6 H+ + 6 e- = С1- + 3 H20, кекв.(КООз)=1/6, тому m ек (КООз) = М (КООз) кек^ = 122,50 • 1/6 = 20,42 г/моль Масова частка КС1О3 дорівнює:

w (К00з)% = 0,05 • 100 / 2,5 • 1,02 = 1,96 %

 

 

III спосіб:

Всі наведені розрахунки можна об'єднати в формулу:

VFeS0 4 ^ NFeSO 4 - ^^КМп04 ^ NКМп04 ) ^ еш03 ^ 100%
w (КС103) %------------------------------- ——-------------------------------

1000 т

де, m - маса розчину калію хлорату.Титрування замісникове

Проводять стехіометричну реакцію досліджуваної речовини А з допоміжним реагентом, а продукт, що виділиться в еквівалентній кількості (D) відтитровують підходящим титрантом В:

пек (А) = пек (D) = пек (В)

У кінцевому розрахунковому виразі речовини - замісники (D) не фігурують; еквівалентне число z враховує стехіометрію всього ланцюга перетворень.

 

Приклад 12. Визначте масову частку купруму в лікарському засобі, якщо до досліджуваного розчину, в якому була розчинена наважка препарату масою 0,6215 г, додали розчин калію йодида, при цьому виділився молекулярний йод, на титрування якого пішло 18,23 мл розчину натрію тіосульфату, титр якого за Купрумом дорівнює 0,006208 г/мл.

Розв язання : Рівняння реакцій, що відбуваються:

4Си2+ + 4І- = 2 С112І2 і + І2

І2 - замісник:

І2 + 2 Na2S203 = 2 Na! + Na2S406

або                 І2 + 2 S2032- = 2 І- + S4062-

пек (Cu2+) = пек (I2) = пек (Na2S20з) пек (Cu2+) = пек (Na2S20з) Маса купруму в наважці дорівнює:

m (Cu) = Т (Na2S203/Cu) V (Na2S203) = 0,006028 • 18,23 = 0,1132 г Масова частка купруму в лікарському засобі дорівнює w (Си,%) = 0,1132 • 100 / 0,6215 = 18,21 %

Приклад 13. На титрування йоду, що виділився при взаємодії 25,00 мл розчину КІ03 з калій йодидом в солянокислому середовищі, витрачається 26,55 мл розчину натрію тіосульфату, титр якого за калію дихроматом 0,004875 г/мл. Визначте титр КІ03.

Розв'язання: Йод, що виділився за реакцією:

КІ03 + 5КІ + 6Hd = 3І2 + 6 КС1 + 3 H20 титрують розчином натрію тіосульфату (див. приклад 12).

1)   Нормальність розчину тіосульфату натрію розраховується за
формулою:

С(Ш^20з) = Т (Ш^20з/ K2Cr207) 1000 / Meк(K2Cr207) Молярна маса еквівалентів дихромату калію для напівреакції Сг2072- + 14 H+ + 6 e- = 2 Сг3+ + 7 H20 дорівнює Мек (KCr07) = М (K2Cr207) 1/6 = 294,48/6 = 49,08 г/моль Секв (Na2S207) = 0,004875 • 1000 / 49,08 = 0,09933 г/ моль

2)         Нормальність розчину КІ03 розраховують за законом еквівалентів:

С(КІ0з) V (КІ0з) = С(Ш^203) V (Na2S203)С(KI0з)=С(Na2S20з)•V(Na2S20з)/V(KI0з) = 0,0993326,55/25,00 = 0,1055 г/моль 3) Титр розчину калію йодата дорівнює Т (КІ0з) = С(КІ0з) Мек (КІ0з) / 1000 = 0,1055 42,8/ 1000 = 0,004515 г/мл Молярна маса еквівалентів калію йодата для напівреакції

2 І03- + 12 H+ + 10 e- = І2 + 6 H20

дорівнює Мек (КІ0з) = М (КІ0з)1/5 = 214,00 / 5 = 42,50 г/моль.

 

Розрахунок окисно-відновних потенціалів

Приклад 14. Визначте окисно-відновні потенціали в процесі титрування ([Н+]=1) 50 мл 0,1 М розчину солі Феруму (ІІ) 0,1 н. розчином калію перманганату при додаванні:  1) 49,00 мл; 2) 50,00 мл; 3) 51,00 мл розчину

КМпО4.

Розв' язання:   Рівняння реакції:

5 Fe2+ + МпО4 + 8 H+ = 5 Fe3+ + Мп2+ + 4 H20 Кількість ммоль еквівалентів солі  Феруму (ІІ), взятого для титрування дорівнює:

2+

п (Fe ) = 0,1 • 50 = 5 ммоль екв 1) Кількість ммоль еквівалентів доданого калію перманганату дорівнює:

2+          - 3+

Для напівреакції  Fe   - e- = Fe   потенціал   визначимо за формулою

пек (КМпО4) = 0,1 • 49 = 4,9 ммоль-екв < п (Fe2+)

я напівр

Нернста:

Е (Fe^/Fe2+) = E0 (Fe^/Fe2+) + 0,059 • 1g [Fe^] / [Fe2+] Кількість ммоль еквівалентів Fe2+ дорівнює:

2+

пек Fe2+ = 5,00 - 4,9 = 0,1 ммоль-екв.

пек Fe   = пек (КМпО4) = 4,9 ммоль-екв. Е (Fe^/Fe2+) = 0,77 + 0,059 • 1g 4,9/0,1 = 0,* 2) Кількість доданого калію перманганату дорівнює

Кількість ммоль еквівалентів Феруму (ІІІ), що утворилося (3) дорівнює:

з+

пек (КМпО4) = 0,1 • 50 = 5,0 ммоль = п (Fe2+), тобто досягнуто точку еквівалентності.

Потенціал в точці еквівалентності ЕТЕ розрахуємо за рівнянням:

ЕТЕ =[ Е0(Fє3+/Fe2+) + 5 • E0 (МпО4-/Мп2+)] / 6 = 0,77 + 5 • 1,51 / 6 = 1,39 B.

 

3) Кількість доданого калію перманганату дорівнює

пек (КМпО4) = 0,1 • 51 = 5,1 ммоль > п (Fe2+), значить, потенціал будемо розраховувати для напівреакції:

МпО4- + 8 H+ + 5 e- = Мп2+ + 4 H2 0

за формулою Нернста:

Е2 = Е0(МпО4 /Мп2+) + 0,059/5 • 1g [МпО4~] • [Н+]8 / [Мп2+]Кількість ммоль еквівалентів перманганат-іона дорівнює:

пек (МпО4~) = пек (КМпО4) - п (Fe2+) = 5,1 - 5,0 = 0, 1 ммоль-екв

Кількість ммоль-еквівалентів Мп2+ дорівнює:

пек (Мп2+) = 0,1 ■ 50 = 5,0 ммоль Е2 = 1,51 + 0,059 / 5 ■ lg 0,1/5 = 1,49 B.

 

Приклад 15.  Розрахувати криву титрування  0,1  М розчину солі феруму (ІІ) 0,1 н. розчином калію дихромату в кислому середовищі при рН = 0.

Розв'язання: Іонне рівняння реакції:

6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ = 6 Fe3+ + 2 Сг3+ + 7 H2O. Розрахунок виконаємо для точок, які відповідають окисненню  10; 50; 90; 99 і 99,9 % феруму, що міститься в розчині; для точки еквівалентності та точок, які відповідають додаванню  0,1;   1,0  і  10 % надлишку титранта -дихромату калію.

До точки еквівалентності потенціал розраховуємо для напівреакції досліджуваної речовини Fe2+ - e- = Fe3+ за формулою:

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