Е.Н. Дорохова, Г.В. Прохорова - Задачи и вопросы по аналитической химии (1037702), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Рассчитайте потери осадка гидроксида железа (вграммах) при промывании 0.2 л аммиачного буферногораствора (0.125 М аммиак и 1.25 М хлорид аммония).ПРИМЕРРешение. Задача сводится к расчету растворимости гидроксида железа при данной концентрации гидроксид-ионов.Вычисляем концентрацию гидроксид-ионов при заданныхконцентрациях компонентов буферного раствора:56[ОН"] = Л ^ н з - ^ = 1-76 • Ю - ^ = 1.8 • 1(П Мс+1.25Находим растворимость гидроксида железа (принимая коэффициенты активности равными единице):_ *.°(,цон), _ 2.88 • I P " 2 7 _[ОН-р(1.8 • Ю- 6 ) 310С учетом объема промывной жидкости рассчитываем потерю осадкаm = 4.9 • 10~10 • 0.2 • (мол.
масса Fe(OH)3) =- 4.9 • 10" 1 0 • 0.2 • 106.8 = 1 • 10" 8 г12. Какое максимальное количество воды можно использовать для промывания осадка сульфата бария массой 1 г?ПРИМЕРРешение. Погрешность гравиметрического определения недолжна превышать 0.1%; таким образом, потеря осадкадолжна быть не более 1 • 10~4 г или 4 • 10~6 М. Рассчитываем растворимость сульфата бария в воде (принимаякоэффициенты активности равными единице)s= /Ks°(BaSO4) = Vl.05 • 1 0 - " = 1.02 • 10- 5 M116Глава 6.
Гравиметрическиеметоды анализаСледовательно, объем воды для промывания не можетбыть больше, чемУ4•10~6°4Обработка результатовгравиметрического анализаГравиметрически можно определять содержание одного илинескольких компонентов в анализируемом образце, можнопровести и полный элементный анализ химического соединения. Данные гравиметрического элементного анализа могутслужить и для установления формулы соединения.Вычисление массовой доли определяемого компонента. Содержание X определяемого компонента в анализируемомобразце рассчитывают по формулеX %—масса гравиметр, формы • F • 100масса навескиЗдесь F — гравиметрический фактор, который отражает содержание определяемого компонента в гравиметрическойформе и выражается формулойa • (мол. масса определяемого компонента)Ь • (мол.
масса гравиметр, формы)где а и b — стехиометрические коэффициенты при определяемом элементе в гравиметрической форме и определяемомкомпоненте соответственно. В некоторых случаях химическиесоединения, в числителе и знаменателе в этой формуле дажене связаны через общий элемент. Так бывает при определенииэлементов косвенными методами. Однако, зная стехиометрические соотношения между соединениями, можно найти гравиметрический фактор.ПРИМЕР 13. Рассчитайте гравиметрический фактор при определении магния в виде фосфата магния-аммония.Обработка результатов гравиметрического анализа117Решение. Гравиметрической формой в данном случае служитпирофосфат магния Mg2?2O7, т. е. a = 2, b = 1 и2 • (мол, масса Mg)(мол.
масса Mg 2 P2O 7 )=2 • 24.30222.55ПРИМЕР 14. Вычислите гравиметрический фактор при определении калия по схеме: К —> K^PtCle —> Pt.Решение. Находим стехиометрические соотношения междусоединениями схемы:2К = K 2 PtCl 6 = Pt,2 • (мол. масса К) _ 2 • 39.098 _" (мол. масса Pt) ~ 195.09 ~15. Каково содержание оксида кальция в известняке,если при определении кальция из навески 0.4000 г получено 0.4340 г сульфата кальция?ПРИМЕРРешение. Находим гравиметрический фактор(мол.
масса СаО) _ 56.08 _(мол. масса CaSO4)136.14и рассчитываем содержание СаО в известняке:Если два компонента в анализируемой смеси образуют малорастворимые соединения с осадителем, то процентное содержание каждого из компонентов можно рассчитать, знаянавеску смеси и массу осадка.Обозначив компоненты смеси X и Y, а соответствующиегравиметрические формы РХ и PY, составляем систему уравнений:тпх + тпу — тп\118Глава 6. Гравиметрические методы анализаВыразив массы РХ и PY через массы X и Y и соответствующие гравиметрические факторы и подставив найденныевыражения во второе уравнение, получаем(мол. масса РХ)(мол. масса X)(мол. масса PY)(мол. масса Y)Решая полученное уравнение совместно с первым, несложнонайти т х и т у .16.
При добавлении нитрата серебра к навеске 0.2000 гсмеси этилхлорида и этилбромида получено 0.4023 г осадка. Рассчитайте процентное содержание обоих соединенийв смеси.ПРИМЕРРешение. При добавлении нитрата серебра к смеси этилхлорида и этилбромида выпадает смесь хлорида и бромидасеребра. Составим систему уравнений, обозначив C2H5CIчерез X и С2Н2ВГ через Y:тх+ т у = 0.2000+ mAgBr = 0.4023Выразим mAgCi и mAgBr через массы X и Y и соответствующие гравиметрические факторы(мол.
масса AgCl)1(мол. масса AgBr)mЬг + v ' —,h(мол. масса X)= тхЬг1 =(мол. масса У)• 2.2215 + т у • 1.7232 = 0.4023Выразим mx из первого уравнениятх= 0.2000 - т уи подставим во второе уравнение2.2215 • ш + 1.7232(0.2000 - т ) - 0.4023Обработка результатов гравиметрического анализа119Преобразуя, получаем0.4983Х + 0.3425 = 0.4023Х = 0.1200 гОтсюдаY = 0.2000 - 0.1200 = 0.0800 гY - 40.00%Вывод формулы анализируемого соединения. Для установления формулы химического соединения по данным элементного (например, элементы А, В, С) анализа следует найти количественное соотношение между атомами но формуле(мол. масса А)(мол.
масса В)(мол. масса С)где a, b и с —массовые доли А, В и С, найденные в результате химического анализа соединения. Полученную дробнуюпропорцию приводит к целочисленному виду.ПРИМЕР 17. При анализе оксида фосфора получены следующие результаты: Р 43.6%, О 56.4%.
Выведите формулу соединения.Решение. Находим отношение числа атомов в молекуле оксида фосфора РХОУ43.6Ж : У56.4:3097 1 ШЫЫ35= 3- 5Разделив оба числа на меньшее из них, получаемх : у — 1 : 2.5илих : у —2 : 5Следовательно, формула анализируемого соединения Р2О5.120Глава 6. Гравиметрическиеметоды анализаЗадачи1. Найдите гравиметрические факторы при определении компонентов, приведенных в левом столбце, если гравиметрическойформой служили соединения, представленные в правом столбце:2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.а)В2О3K[BF 4 ];б)AgAg2Cr04;в)Мо70^(Ш 4 )з[РМо1 2 04о];г)Мо7О^Р 2 О 5 • 24Мо0 3 ;д)МоОзSiO 2 • 12МоО 3 ;е)А1А1 2 О 3 ;ж) FeOFe 2 O 3 ;з)А1 2 О 3A1(C 9 H 6 NO) 3 ;и)NiONi(C4H7N2O2)2;к)К2ОK 2 [PtCl 6 ].Выразите гравиметрические факторы при определении следующих компонентов (гравиметрической формой во всех случаях служит сульфат бария): В а 2 + , SO^", S, BaO, H 2 SO 4 , SO 2 ,BaSO 4 .Выразите гравиметрические факторы при определении Р 2 Об,если гравиметрической формой служили следующие соединения: ( N H 4 ) 3 [ P M o 1 2 0 4 0 ] ; M g 2 P 2 O 7 , Z n 2 P 2 O 7 , С а 3 ( Р О 4 ) 2 .Выразите гравиметрический фактор при определении фосфорапо схеме Р -> Р 2 О 5 -> Р О * " -> (NH 4 ) 3 [PMoi 2 O 4 0 ] -> PbMoO 4 .Рассчитайте гравиметрический фактор при определении фторидиона по схеме F~ —> CaF 2 -> CaSO 4 .Выразите гравиметрические факторы при определении следующих компонентов (гравиметрической формой служил Fe2C>3):Fe, FeO, F e 2 ( S 0 4 ) 3 , F e 2 0 3 .Выразите гравиметрические факторы при определении Са, еслив качестве гравиметрической формы использованы следующиесоединения: CaO, CaSO 4 , СаСОз, СаС 2 О 4 .Какую навеску зерна следует взять для определения влажности, если допустимое содержание влаги в зерне составляет 4%?Рассчитайте навеску медного купороса для определения кристаллизационной воды.Какие навески суперфосфата надо взять для определения кальция с последующим взвешиванием в виде сульфата кальция ифосфора в виде фосфата магния-аммония с прокаливанием допирофосфата магния?Какие навески известняка надо взять для определения кальцияв виде моногидрата оксалата кальция с использованием в качестве гравиметрической формы: а) оксида кальция; б) сульфатакальция?Задачи12112.
Достаточно ли 5 г мирабилита Na-2SO4 • 10Н 2 О при определениикристаллизационной воды для выполнения трех параллельныханализов, если содержание примесей обычно не превышает 7%?13. Можно ли гравиметрически определить кремний в стали? (Содержание кремния в сталях не превышает 0.1%.)14. Какую навеску латуни нужно взять для определения олова в виде диоксида? (Содержание олова в латунях не превышает 6%.)15. Какую навеску типографского сплава следует взять для определения свинца в виде PbS04, при его содержании в интервале70-80%?16. Рассчитайте навеску бронзы, содержащей около 80% меди, дляопределения меди электрогравиметрическим методом.17. Сколько граммов листьев нужно взять для определения зольности, если обычно масса остатка после сожжения не выше 0.1%массы образца?18.
Сколько миллилитров минеральной воды, содержащей 0.5 г/лсульфата натрия, необходимо для выполнения трех параллельных гравиметрических определений сульфата в виде сульфатабария?19. Сколько раз нужно промыть водой порциями но 10 мл осадоксульфата бария, полученный из 0.025 М раствора хлорида бария при добавлении 100%-ного избытка серной кислоты, чтобыконцентрация примесей, остающихся в осадке, не превышала7.5 • 10~ 7 М? (Объем воды, остающейся в осадке, примите равным 1 мл.)20. Сколько граммов сульфата свинца будет потеряно при промывании 200 мл: а) воды; б) 0.001 М раствора серной кислоты?21.
Можно ли для промывания осадка фосфата магния-аммонияиспользовать 200 мл воды?22. Какова должна быть концентрация раствора соляной кислоты,используемого для промывания осадка хлорида серебра?23. Рассчитайте погрешность (в %) при определении цинка в видефосфата цинка-аммония за счет потерь при промывании водой,если масса осадка 0.5 г и объем воды для промывания 250 мл.24. Какова потеря никеля при промывании осадка диметилглиоксимата никеля водой объемом 0.5 л?25. Сколько граммов примесей останется в осадке гидроксидов железа и алюминия при промывании его декантацией сначала тремя порциями по 10 мл, а затем двумя порциями по 15 мл, еслипримесей в растворе было 2 г в 100 мл, а объем удерживаемойосадком жидкости 3 мл?26.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
