Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 1 (1108737), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Поэтому для микроанализа по методу Кьельдаля обычно предпочитают все же классический вариант с обратным титрованием. Для определения белков в варианте макроанализа требуется около 5 мл крови, а микроанализа — всего 0,1 мл. До сих пор мы рассматривали определение азота лишь в тех соединениях, в которых он находится в степени окисления — 3 (как в аммиаке). Они включают в себя соединения с амино- и амидными группами. Для анализа соединений, содержащих азот в более положительных степенях окисления (в частности, органических нитро- и азосоединений) их следует сначала восстановить, чтобы в ходе последующего разложения полностью перевести азот в ион аммония.
В качестве восстановителей используют соединения железа(11) или тиосульфат-ион. Что мы узнали из этой главы? в Построение кривых кислотно-основного титрования: ° сильные кислоты, сильные основания (табл. 8.1) — стр. 373 ° расчеты при помощи электронных таблиц — стр. 377 ° слабые кислоты, слабые основания (табл. 8.2) — стр. 381 ° расчеты при помощи электронных таблиц — стр.
387 в Кислотно-основные индикаторы (основные уравнения (8.4), (8.5)] стр. 378 в Титрование МазСОз — стр. 391 ° Титрование многоосновных кислот (табл. 8.3) — сгр. 393 е Титрование аминокислот — стр. 398 в Анализ азотсодержащих веществ, определение белков по методу Кьельдаля — стр.
400 Вопросы 1. Какова минимальная величина скачка рН, необходимая для резкого изменения окраски индикатора в конечной точке титрования? Почему необходима такая величина скачка? 2. По какому критерию выбирают индикатор для кислотно-основного титрования? 3. При каком значении рН буферная система обладает максимальной буферной емкостью? 4. Нейтральной, кислой или щелочной является среда в конечной точке титрования слабой кислоты? Почему? КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ ТИТРОВАИИЯ 6. Предложите подходящий индикатор для титрования: аммиака раствором соляной кислоты, уксусной кислоты раствором гидроксида натрия. 6.
Объясните, почему кипячение раствора карбоната натрия вблизи конечной точки титрования позволяет увеличить скачок на кривой титрования. 7. Какой порядок величины рК самой слабой кислоты или основания, которые можно оттитровать в водном растворе? 8. Насколько должны различаться по силе две кислоты, чтобы их можно было оттитровать раздельно при совместном присутствии? 9.тВ чем состоит различие между первичным и вторичным стандартом? 1 О. Что такое цвиттер-ион? 11. Какова массовая доля азота в большинстве белков? 12. Какими кислотами предпочтительнее титровать основания? Почему? Задачи Расчеты при стандартизации растворов 13. Раствор соляной кислоты стандартизовали титрованием навески 0,4541 г первичного стандарта трио(гидроксиметил)аминометана.
На титрование затрачено 35,37 мл раствора. Какова малярная концентрация соляной кислоты? 14. Раствор соляной кислоты стандартизовали титрованием навески 0,2329 г первичного стандарта карбоната натрия с индикатором метиловым красным, используя кипячение раствора вблизи точки эквивалентности для удаления диоксида углерода. На титрование израсходовано 42,87 мл раствора кислоты. Чему равна его концентрация (моль!л)? 15. На титрование навески 0,8592 г первичного стандарта гидрофталата калия затрачено 32,67 мл раствора гидроксида натрия (индикатор — фенолфталеин). Чему равна концентрация раствора гидроксида натрия (моль/л)? 16. К 10,00 мл раствора соляной кислоты добавили избыток нитрата серебра и определили массу выпавшего осадка хлорида серебра.
Она оказалась равной 0,1б82 г. Чему равна концентрация раствора соляной кислоты (моль/л)? Индикаторы 17. Напишите уравнение Гендерсона — Хассельбаха для индикатора В, являющегося слабым основанием, и рассчитайте ширину диапазона рН, соответствующего изменению окраски индикатора. Где лежит середина этого диапазона? Кривые титрования Для решения некоторых задач этого раздела можно пользоваться электронными таблицами.
задачи Количественный анализ методом кислотно-основного титрования 23. 24. 25. СН,СО,К СН,ОН ! ! СНСО,К + ЗКОН -+ СНОН + ЗКСО2К 1 СН,СО,К СнзОН 18. 19. 20. 21. 22. Рассчитайте значения рН после добавления О, 10,0, 25,0 и 30,0 мл раствора титранта (0,200 М НС1) к 50,0 мл 0,100 М )заОН. Рассчитайте значения рН после добавления О, 10,0, 25,0, 50,0 и 60,0 мл рас- твора титранта (0,100 М ХаОН) к 25,0 мл 0,200 М раствора кислоты НА (К, = 2,0 ° 10-з).
Рассчитайте значения рН после добавления О, 10,0, 25,0, 50,0 н 60,0 мл рас- твора титранта (0,100 М НС1) к 50,0 мл 0,100 М раствора аммиака. Рассчитайте значения РН при значениях степени оттитрованности, равных О, 25,0, 50,0, 75,0, 100 и 125%, в ходе титрования 100 мл 0,100 М раствора двухосновной кислоты Н А 0,100 М раствором ХаОН по двум ступеням. К„=),О 10-~,К, =1,О 1ОРассчитайте значения рН в ходе титрования 100 мл 0,100 М Ха НРО4 0,100 М раствором НС! (до НзР04) при значениях степени оттитрованностн, рав- ных О, 25,0, 50,0, 75,0, 100 и 150%. Навеску КН РО4 массой 0,492 г оттитровали 25,6 мл 0,112 М 1ч аОН по уравнению: НзР04 + ОН- -+ НРО4 ь НгО Каково содержание КН РО4 (% масс.) в образце? Какой объем 0,155 М Н,ЯО4 потребуется для титрования 0,293 г Ь)ОН (чис- тота 90,0%)? Показателем средней молярной массы жиров служит число омыления, вы- раженное в виде массы (мг) КОН, необходимого для гидролиза (омыления) 1 г жира по уравнению (природа К может быть различной).
Навеску масла массой 1,10 г обработали 25,0 мл 0,250 М КОН. По завершении омыления непрореагировавшее количество КОН оттитровали 9,26 мл 0,250 М НС1. Чему равно число омыления жира и какова его средняя молярная масса (в предположении, что проба содержит только жиры)? Пробу, содержащую аминокислоту алании СН Сн(ХН )СООН и инертные компоненты, проанализировали по методу Кьельдаля. Навеску массой 2,00 г разложили, аммиак отогнали и поглотили 50,0 мл 0,150 М Н БО, избыток которой отгитровали 9,0 мл 0,100 М )ЧаОН.
Рассчитайте массовую долю (%) аланина в пробе. КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ ТИТРОВАНИЯ 27. Количественный анализ смесей 28. 29. 30. 31. 32. 33. Пробу сыворотки крови объемом 2,00 мл проанализировали на содержание белков модифицированным методом Кьельдаля. Пробу разложили, аммиак отогнали, поглотили разбавленным раствором борной кислоты и оттитровали 15,0 мл стандартного раствора НС!. Раствор соляной кислоты стандартизовали, определяя содержание азота в 0,330 г чистого (ХН4) 304 тем же способом.
На титрование израсходовано 33,3 мл раствора кислоты. Каково содержание белков в сыворотке крови (мг?мл)? Аликвоту объемом 100 мл раствора, содержащего НС1 и Н РО4, отгитровали 0,200 М раствором ХаОН. На титрование затрачено 25,0 мл по индикатору метиловому красному и еще 10,0 мл (т. е, всего 35,0 мл) по бромтимоловому синему. Чему равна концентрация НС1 и Н РО4 в растворе? Пробу массой 0,527 г смеси, содержащей Ха СО„ХаНСОз и инертные вещества, оттитровали 0,109 М раствором НС!. На титрование израсходовано 15,7 мл с индикатором фенолфталеином и 43,8 мл (всего) с «модифицированным метиловым оранжевым».
Какова массовая доля ('~о) ХазСОз и ХаНСО, в пробе? С индикатором фенолфталеином гидроксид натрия и Ха СОз по первой ступени титруются совместно (ОН вЂ” + Н О, СΠ— + НСО ). Смесь, содержащую ХаОН и Ха СО, оттитровапи 0,250 М раствором НС1. По фенолфталеину затрачено 26,2 мл раствора кислоты, а по «модифицнрованному метиловому оранжевому» — еще 15,2 мл. Какова масса (мг) ХаОН и Ха,СО, в пробе? Карбонат натрия может сосуществовать или с ХаОН, нли с ХаНСО, но не с обоими веществами одновременно, поскольку они реагируют между собой с образованием Ха СО . С индикатором фенолфталеином гидроксид натрия и Ха,СО, по первой ступени титруются совместно (ОН- -+ Н О, СО з -+ НСО ~ ). Пробу, содержащую ХазСОз в смеси с ХаОН или с ХаНСО, отгнтровали соляной кислотой.
С фенолфтапеином на титрованне затрачено 15,0 мл, а с «модифицированным метиловым оранжевым» вЂ” всего 50,0 мл (т. е. 35,0 мл после первой конечной точки). Раствор соляной кислоты стандартизовали титрованием 0,477 г Ха СО, по «модифицированному метиловому оранжевому». На титрование пошло 30,0 мл раствора кислоты. Какие вещества содержатся в пробе и в каких количествах (ммоль)? Каким был бы ответ на вопрос задачи 31, если бы общий объем кислоты во второй конечной точке составил 25,0 мл (т.
е. 10,0 мл после первой конечной точки)? Смесь массой 0,150 г состоит только из ВаСОз и 1.!зСОз. Для тнтрования карбонат-ионов, содержащихся в зтой смеси, по второй ступени (СО з -+ Н,СО ) требуется 25,0 мл 0,120 М НС1. Какова массовая доля (;4) ВаСО в образце? РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 34. Образец Рзо, содержит примесь Н>РО4. Навеску пробы массой 0,405 г растворили в воде (при этом произошла реакция Рзо, + ЗН,О -+ 2Н>Р04) и оттитровали полученный раствор 0,250 М раствором ЫаОН до 1>!а,НРО>г На титрование затрачено 42,5 мл титранта.
Какова массовая доля (%) Н,РО, в образце? Задачи для решения при помощи электронных таблиц См, компакт-диск, Лист 1 (Вйеег 1) для ввода данных и График 1 (СЬагг 1). 35. Создайте электронную таблицу для построения кривой титрования 100 мл 0,1 М 1>1Н> 0,1 М раствором НС!. Сравните построенную кривую с рис. 8.8. Рекомендуемая литерату а Индикаторы 1. О. Оопп, «1пй)сагогв апй йе Вав(в Гог ТЬей 1)ве», Х Слет. Ей, 33 (1956) 318.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
