Основы-аналитической-химии-Скуг-Уэст-т1 (1108740), страница 39
Текст из файла (страница 39)
На титроааиие образовавшейся кислоты израсходо. вали 20,5 мл О,!07 и. раствора КОН. Рассчитайте процентное содержание 5 в соединении. 28. Навеску образца минерала гаусмаиита Мпз04 массой 0,241 г проанализировали после количествевиого превращения Мп в МпО». На титрование полученного раствора потребовалось 40,3 мл 0,0744 н, раствора Гет« (продукт реакции Мпгт). Рассчитайте процентное содержание Мп»0« в образце. *29. Содержание СО в газе определили, пропустив 2,00 л пробы через нагретую трубку, содержащую !гОз! 5СО+!»Ог — «5СОг+1г. Образовавшийся 1г отогиалн в 20,0 мл 0,0106 н, раствора Хаг5гОз.
1з+ 25зОзг «21 + 5«Ог- Рйг Глава 7 На титрование избытка Хаз5зОз потребовалось 4,74 мл 0,0113 н. раствора 1з. Рассчитайте, сколько миллиграммов СО содержится в литре анализируемого газа. 30. Мышьяк, содержащийся в 1,22 г пробы пестицида, соответствующей реакцией превратили в НзАз04 После нейтрализации кислоты добавили точно 40,0 мл 0,0789 н. раствора АдНОз для количественного осаждения Аз в виде АазАз04. На титрованне Адч, содержащегося в фнльтрате и промывных водах, израсходовали 11,2 мл О,!00 н.
раствора К5СН. Рассчитайте процентное содержание АззОз в пробе. '31. Для определеяия концентрации зтилацетата в спиртовом растворе зфяра 10,0 мл пробы разбавили точно до !00 мл, Аликвотную часть разбавленного раствора объемом 20,0 мл прокипятила в колбе с обратным холодильнином с 40,0 мл 0,0467 н. раствора КОН: СН,СООС,Н, 1- ОН вЂ” ~- СН,СОО + С,Н,ОН. По охлаждении избыток ОН- оттитровали 3,41 мл 0,0504 н. раствора НС!. Рассчитайте„сколько граммов этнлацетата содержится в 100 мл анализируемого раствора.
32. Тиомочевину из навески аналазнруемого образца массой 1,45 г прозкстрагировали разбавленной Н,50ч и оттитровали 37,3 мл 0,00937 н. раствора Нйзчн 4(о)Н ) С5+ Нй + — ((!чНь) С5)4Нй +. Рассчитайте процентное содержание (ЫН,)зС5 в образце. СПИСОК АИТЕРАТУРЫ !. ьа!!!лел В. А., Нагг!з йг. В„СЬеш!са! Апа1уз!з, 26 ед. Нетч Уогй, Мсбгом-Н111 Воой Сошрапу. 1пс. 1975, р. 10!. глава 8 Осадительное титрование Титриметрические методы, основанные на образовании мало- растворимых солей серебра, принадлежат к давно известным методам анализа. Эти методы и до сих пор чаше всего используются для определения серебра и таких ионов, как хлорид, бромид, нодид и роданид.
Применение титриметрических осаднтельных методов, в которых титрантом служит не соль серебра, а другие соединения, сравнительно ограничено. Кривые освдительного титрования Прежде чем приступить к изучению материала этой главы, студент должен повторить основные положения гл. 5 о растворимости осадков. Кривые титрования полезны при выборе индикатора, а также при расчете ошибок, с которыми приходится сталкиваться при титровании. На следующем примере будет показано, как построить кривую осадительного титрования, исходя из произведения растворимости образующихся осадков.
Пример. Постройте кривую тнтроаання 50 мл 0,00500 М раствора ЛаВг 0,01000 М раствором АфЧОз. Мы вычислим рВг и рА6, хотя обычно достаточно рассчитать одну нз этих величин (выбор определяется влнявнем конов на поведение индикатора). Начальная гочка. В начале гнтровання имеем 0,00500 М раствор Вг, ионы Ак" отсутствуют. Следовательно, рВг= — 1я(5,00 10 з) =2,30.
Значение рЛя не определяется. Точка после добаелеиил 6,00 мл реагеига. Концентрация бромнд-нонов в этом случае понижается за счет осаждения, а также разбавления раствора. Поэтому 60,00.0,00500 — 5,00 0,0100 смене — ' 50 00+5 '00 ' 3,64.10-'М. 13 †!689 Глазе 8 Первый член в числителе представляет собой исходное количество миллнмолей ХаВг, второй — количество мнллимолей добавленного А8ХОз. Бромид-ионы появляются в растворе из неоттитрованного ХаВг и за счет частичной растворимости А8Вг, поэтому обшая концентрация Вг- больше концентрации неоттитрованного ХаВг на величину, равную растворимости осадка, т. е. [Вг-] = 3,64.10-'+ [Айв[. Второе слагаемое в этой сумме отражает вклад А8Вг в концентрацию Вг-, поскольку на каждый ион Вг- образуется один ион Аб+.
Если концентрация ХаВг не слишком мала, вторым слагаемым можно пренебречь, т. е. если ]Айв] « 3,64 10 з г-ион/л, [Вг ] ьи 3,64 10-з г-ион/л, рВг = — !8 (3,64 10-з) = 2,439 = 2,44. Величину рА8 удобно вычислить, используя отрицательный логарифм выраже- ния для произведения растворимости А8Вг: — 18([А8+] [Вг ]) — !8ПР = — 18(5,2 1О-гз), — 18 [Аб+] — 18 [Вг ] = — 18 ПР = 12, 28, ИЛИ рйй+ рВг рПР = 12,28, рА8 12,28 — 2,44 9,84. Аналогично можно рассчитать концентрацию Вг- и Ай+ в других точках кривой титрования вплоть до точки эквивалентности.
Точка вквиваленгности. В этой точке нет избытка ни А8ХОз, ии ХаВг, поэтому [Ай+] = [Вг ]. Делая соответствующие подстановки в выражение для произведения растворимости, получим [Айг] = [Вг ] = у'5,2 10-"э = 7,21 ° !О-' г-ион/л, рдй = рВг — 18 (7,21 1О"') = 6, 14. Точка аоглв добавления 25,10 мл реагвнга.
В растворе имеется избыток АпХОг, поэтому 25,10 0,0!000 — 50,00 0,00500 Олино, — 75 10 1,33 10 з М [Ай+] !,ЗЗ 10-з + [Вг ] ги 1,33 !О-' г-нон/л. Второе слагаемое справа отражает количество ионов Ад+, поступивших в рас- твор вследствие растворимости А8Вг; обычно этой величиной можно пренебречь, РА8 = — 18(1,33 !О-') 4,876 4,88, рВг = !2,28 — 4,88 = 7,40. Дополнительные точки для построения кривой титрования за точкой эквивалентности можно получить аналогичным путем. Осадиталааое титроаааиа Значимость цифр при расчетах кривой титроваиия Расчет кривых титрования вблизи точки эквивалентности часто не отличается высокой точностью, поскольку он основан на использовании разности двух больших чисел, близких по абсолютному значению.
Например, при вычислении концентрации АдМОа после добавления 25,10 мл 0,0100 М раствора АдХОа числитель в расчетной формуле (0,2510 — 0,2500) содержит лишь две значащих цифры; следовательно, н Сахно, в лучшем случае можно вычислить с точностью до двух значащих цифр. Тем не менее, чтобы уменьшить ошибку при округлении, мы провели этот расчет с точностью до трех цифр, а округлили после вычисления рАп. При округлении р-функций важно помнить (гл. 4), что логарифм состоит из характеристики (цифра слева от запятой в десятичной дроби) н мантиссы; характеристика указывает лишь число целых в логарифмируемой величине. 17озтому округлять до соответствующего числа значащих цифр можно лишь мантиссу.
В разобранном примере в точках кривой титрования, достаточно удаленных от скачка титрования, мы имели возможность провести вычисления с большей степенью точности. Так, мы могли бы представить рАп в начальной точке равным 2,301. Однако в такой точности мало смысла, поскольку нас в первую очередь интересует область вблизи точки эквивалентности.
Г1оэтому здесь, как и при построении других кривых титрования, мы будем округлять р-функции до двух цифр после запятой. Столь невысокая точность вполне удовлетворительна, так как важно знать изменение р-функции, а не ее абсолютное значение; эти изменения достаточно велики и мало зависят от погрешности в расчете. Факторы, влияющие ив отчетливость конечной точки Для получения отчетливой и, следовательно, легко фиксируемой конечной точки титрования необходимо, чтобы вблизи точки эквивалентности небольшая добавка титранта вызывала заметное изменение р-функции. Важно поэтому рассмотреть факторы, влияющие на величину скачка р-функции в процессе твтрования. Концентрация реагента.
В табл. 8-1 сведены результаты вычислений по методу, разобранному в приведенном выше примере. Расчет проведен для трех концентраций бромпд-ионов н ионов серебра, отличающихся друг от друга в 10 раз. Результаты вычисления рАд для всех трех случаев, изображенные иа рис. 8-1, четко иллюстрируют влияние концентрации иа кривую титрования. С увеличением концентрации тмтруемого венгества-и- тнтранта измене= 1За [96 Глава В [г,оо ю,оо аао ~ аао 0000Х00 Ау Вг ОообооАУ Вг ОобООАУ Вг 4,00 г,оо ооо юао гоао оооо [[оо Обарм АсЗЙОз, мгг Рис.
8-1. Влияние концентрации реагентов на нрнвме тиорования 50 мл рас- твора [ЧаВг. г — 0,0000 м Вг- титруют ОАОО м Ан+; у — о,оозоо м Вг- титруют 0,0!00 м Аи+; 3— 0,000000 М Вг- титруют 0,00300 М Ав+. ние рАд в области точки эквивалентности становится более заметным; аналогичное явление наблюдается, если вместо рАн ио ординате отложить рВг. Таблица Вг! Изменение рАО н риг в процессе титрования при различной ионцентрацни растворов мэ,о мл о,виоо м вг- титруют 0,0100 М Аннов 0О.О О,ООП000 М Вгтитруют О,ГЮ!00 М Аннов бО,О мл О,ОЗОО М Вг титруют 0,[00 М АаНОЭ Объем АянОа, мл рвг рВг рВг рАи а В этом случае допущение [Ав+1 ъ б В этом случае допущение [Вг-1 (( Смавг непРавомочно.
Сдано неправомочно. 0,00 10,00 20,00 23,00 24,90 24,95 25,00 25,05 25,10 27,00 30,00 10,68 10,13 9,72 8,41 8,10 6,14 4,18 3,88 2,58 2,20 1,30 1,60 2,15 2,56 3,87 4,18 6,14 8,10 8,40 9,70 !0,08 9,68 9,13 8,72 7,41 7,10 6,14 5,18 4,88 3,58 3,20 2,30 2,60 3,15 3,56 4,87 5,18 6,14 7,10 7,40 8,70 9,08 8,68 8,13 7,72 6,50 6,33 6,14 5,95 5,78 4,58 4,20 3,30 3,60 4,15 4,56 5,78а 5,95' 6,14 6,330 6,500 7,70 8,08 Осадитеаьное титроааиие 191 Этот эффект имеет практическое значение при титровании бромид-ионов. Если концентрация бромида достаточно велика, чтобы использовать растворы нитрата серебра с концентрацией 0,1 М нли выше, конечную точку легко зафиксировать и ошибка титрования будет минимальна.
Наоборот, для растворов с концентрацией 0,001 М илн меньше изменение рАК нли рВг настолько мало, что конечную точку трудно зафиксировать; в этом случае следует ожидать большой мО ошибки тнтровання. Аналогичным образом Ю концентрация реагентов влияет на скачок титрования по реакциям других типов. < 80 а. +1н Полнота протекания ре- 60 акции. Рис. 8-2 иллюстрирует влияние растворимости продукта реакции на кривые титровання при использовании 0,1 М раствора нитрата фр серебра в качестве титранта. 00 50 ФОО 40 800 250.УОО Как видно, наибольшее иэме- 00аем ОКОООФ АдМОа,мл пение рАд наблюдается при рнс. вчн Влияние полноты протекания титровании иодид-.ионов, ко- реакннн на кривые тнтровання 00,00 мл торые образуют наименее рас. 0,0500 М раствора аннона 0,1000 М раствором Ад1ЧОа творимое соединение серебра из всех рассматриваемых анионов, что обеспечивает наиболее полное протекание реакции.
Наименее резкий скачок наблюдается для наименее полно протекающей реакции, т. е. при титровании бромат-ионов. Скачок на кривых титрованвя по реакциям, продуктом которых являются соединения серебра с промежуточной растворимостью, также будет промежуточным по величине. Снова отметим, что это явление характерно для кривых титравания по реакциям всех типов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
