Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (PDF) (1109656), страница 23
Текст из файла (страница 23)
(5.4) л1 м, мг где с, — молярыая концентрация титранта, М; )г, — объем титраыта, мл; 12, — среднее арифметическое из результатов параллельных тнтрований, мл; ге — исходный обьем пробы, мл; 1»,— объем вликвоты, мл; Мх — молярная масса эквивалента определяемого вещества, г; лгц гтгг, ...— навески, г; л — число навесок. Пример 5. Навеску серосодериашего оргаввческого вецества массой 0,1512 г соигли в токе Ог, выделввшайса ЪОг поглотили раствором НгОг.
На твтровавие образовавшейск НгБО4 взрасходовали 21,25 мл 0„1000 М раствора ХаОН. Рассчитай.ге массовую долю (%) серы (32,06) в исходном вицестве. Решение. Напашем травле»ив реакции Н~)04+2ХаОН=ХагйО4+2НгО Следовательно, Д»а($) = 1/2 и моларваа масса зквивалеита серы (М,) равна 32,06:2=16,03 г. По формуле (5.4) рассчитаем массовую долю (%) серы в образце Ст)т»Ма 1О '100 0.1000'2125 1603 ои, %» — 22,53. мираб» 10'0,1512 Првмер 6. Навеску иелезаои руды массой 0,2486 г растворили в кислоте, иелезо восставовилв до Гс(П) и затем оттвтровали 0,0520 М (1/6 КгСггОг) раствором двхромата калик, израсходовав 20,25 мл.
Рассчитайте массовую долю (%) иелеза (55,85) в руде 131 Расчет результатов твтроваиия. Прямое тилзрование, при котором определяемый компонент непосредственно титруют подходил(ым титрантом, применимо при выполнении следуюшвх требований; реакция твтрования стехиометрична, протекает количественно н быстро, существует способ фиксирования точки эквивалентности. Прямое твтроваыие осуществляют двумя способами: методом пипетировання и методом отдельных навесок. Массу определяемого вещества лг„н его массовую долю (;те) вычисляют по формулам: в методе пыпетирования Реиюа».
Рассчвтываем массовую долю (%) пелеза по формуле (5.4), папа в вику, чтоуме(ре)=1 0 0520. 20 25. 55 85. 10-з. 100 а4 23,66. 0,2486 Привар 7. Нз вааескв образца массой 1,2548 г проэкстрагировалв твомочевиву (ХНз)зСВ серпой югслотой в огпзтровали 0,0186 М раствором ввтрата ртути (Н), взрасходовав 35,25 мл. Рассчитайте массовую долю (%) (ХНз)зСБ (мол. масса 76,06) в образце. Ребенке.
Напицзем реаюцпо образовавик комплекса 40ЧНз)зСБ+Нйз+ НВ((ХНз)зСВ)*+ Рассчвтаем число молей твомочевивы л 4 00186 35,25'1О з=2,62 10 з моль. 2,62'1О з'76,06 оз,% '100= 15,89. 1,2548 Пример В. Рассчвтайте содерпавве ХаС1 (мг/мл) в рассоле, если ва татровавие 30,00 мл рассола потребовалось 15,60 мл 0,1000 М распюра Абаз. Мол. мааи (ХаС0 58,44. Рвение. Находам содерпаю» 1ЧаС2 (ыг/мл) по формуле ст$"зма 01000'15.60' 58 44 гл ™ 10 з 3,04 мг/мл. 1'„ 30,00 В методах абрагпного титрования массу и массовую долю (%) определяемого вещества рассчитывают по формулам: в методе пипетировання 1 та= — (с, Р; -с, )Уг ) РоЫ„' 10 з, (5.5) юа цз %= 100, т в методе отдельных навесок (спр — сг 1 м)МА'10 лакеев (5.6) Припер 9.
Навеску стали массой 1,0000 г растворвли в кислотка, содерпалзвйса в стали хром оквсаили до СгзОз и к получеввому раствору добаввлв 15,00 мл 0,2500 М раствора сола Мора Избыток сола Мора оттвтровали 0,1000 М (1/5 КмпО„) раствором пермапгавата калил, израсходовав 25,50 мл. Рассчитайте массовую долю (%) хрома (52,0) в стали. Рплелве. Рассчитываем массовую долю (%) хрома по формуле (5.5), вмеа в волУ. что У,(Сг) = 1/3 132 (02500'1500 — 0.1000'25,50)'1733'10 «100 с «Д 2,08. 1,0000 Пример 10. После подквслевия серной яислотой мовохлоруксусвую квглоту С(СНзСООН вз 150,0 мл фРУатового сока пРозкстРагаРовали двзтвловым эфвРом. кислоту затем резкстрагвровали раствором гчаОН. После подкисленна к полученному раствору добаввли 40,00 мл 0,0489 М распюра АбгчО« Избыток А8НОз оттатровали 0,0515 М раствором 1ЧН«ЯС)ч, юрасходовае 18,70 мл.
Рассчатайте содерианне в мг С1СНзСООН (мол. масса 94,45) в 500,0 мл фруктового сока. Рпиеяве. Моиохлоруксусная квслота колвчестяевно реагирует с Ахи« в водном растворе: С(СНКООН+Ах +НзО А8С1+НОСНзСООН+Н Находим содермааие квслоты в 150 мл фруктового соха т (0,0489 40,00 — 0,0515 18,70) 10 «94,45 93,78 10 «г вли 93,78 мг. В 500 мл фруктового сока содерпвтся 312,6 «и. С1СНзСООН.
Титрование по методу замещения применяют тогда, когда определяемое вещество с титрантом не взаимодействует или их взаимодействие протекает нестехиометрично. Если замещение происходит в одну стадию, то массу определяемого вещества мовене рассчитать по формулам (5.2) н (5.4). Пример 11. Навеску органического образца, содерпяшего СзНрХз, массой 0,2475 г разлагают васютами и после обработки КОН при нагревании выделившийся 1«Нз отгоняют в 50,00 мл 0,1000 М раствора НО. Избыток НО оттвтровывают 0,0500 М раствором ХаОН, израсходовав 20,50 мл Рассчвтайте массовую долю (%) азота (мол. масса 14,0) в С«НрХз (мол.
масса 159,0) в образце. Решение. Из капдой молекулы анализируемого вещества обраэуютса три молекулы аммиака, следовательно, молярвая масса эквивалента СзНеХз равна одной трети его моларвой массы. Массовую долю («А) СеН«Нз находим по 4юрмуле (5.б) (0,1000'50,00 — 0,0500'20,50)'159,0'1О «100 «4 85,12. 0,2475'3 Рассуидая аналогвчво, вццим, что капдый атом азота превршцаетсв в одну молекулу аммиака. Таком образом, малярная масса эквивалента азота равна его атомной массе. Отсюда (0,1000'Я1,00 — 0,0500 20,50) 14,0'10 «'100 «4 22,49. 0,2475 Пример 12.
Наееску образца, содериашего февобарбиталат нагрея, массой 0,2438 г растворвлв прв нагреванав в растворе 1«аОН. После подюгслеввя уксусной каслотой дла колвчестяенного осепдения фепобарбвталата ввели 25,00 мл 0,0203 М Раствора Н8(С1О4)з. Осадок отфильтровалв, фвльтрат разбаввли до 250,0 мл.' к 50,00 мл фильтрата добавили избыток раствора М8У' Вьшелиашвеся по реакции На ++М8Ъ'«Мх««+Нйт~ ионы магнвя оттвтрозалв пгм рН 10,0 00121 М 133 раствором ЭДТА, израсходовав 5,89 мл.
Расс ппайте массовую долю (»А) азота н )ЧаСигН»!)Ч»О» в образпе. Мол. масса: 0ч) 14,01; 0чаС!»Н!»1»»О») 253,99. Решеляе. Напашем ре»лдвю осандеввя февобарбнталата На» +2С»»Н!»Х»О» =Нй(С!»Н!!)Ч»О»)»1 Рассчвтаем число молей Нй(П), взрасходоваввое на осандевве фенобарбвталата (0,0203 25,00-0,0121 5,89 250!Ю) 10» =0.1512'1О ' моль влв 0,1512 ммоль. Находам массовые дола (88) февобарбвталата н азота па формуле (5.5) 2'0,1512 253,99 10 *'100 щ»Д — 31,4 (фенобарбвталат) 0,2438 4'0,1512'14'1О »'100 с»н, »д»= 3,41. 0,2438 Иногда в ходе анализа целесообразно осуществить двойное и дагке тройное замещеиве.
Например, в случае тройного замещеиия могкио схематично написать реакции в следующем виде: ялА+явВ+ --»я!8!+-. я! о!+ гЯ+ ... ягйгг+,. ягйг+ яоО+ ... -+язБз+ -. Третий звмесппель Яз титруют титраитом Т: я»Б»+ ятТ+ ...-+грР+ ... Массу и массовую долю (%) определяемого вещества в талом случае вычисляют по формулам: згз гг я! гя та=с,р, 10 — — — — Мл, я *» гг г! (5.7) е »ля с»~т10 гз гг г! »А »У»»00 ' » )(»Я .
Щ0 (5.8) в»»»абя »пщюбя я» яз гг я! где г(гя — моляриая масса вещества. Н(валер 13. Навеску сплава, содсрвапнто свввеп, массой 0,3526 т расгворяяп в азотной квслоте. Свввеп осавлают в виде аромата, осадок отфяльтровывают, отмывают от избытка лромата в растворяют в соляной кволо»е. В растворе хроматяовы определяют водометрвческв. На твтровавве выделявшегося иода взрасходовано 25,85 мл 0,0500 М РаствоРа Хагб»0». Рассчвтайте массовУю долю (54) свввпа в сплаве. Мол. масса (РЬ) л)7,19. Ремеляе.
Ъ'равняв»в» реакпвй монне представать в следуюшем вале: 134 РЬг++СгОг РЬСгог (гд=ц 1) 2РЬСгог+ 2НгО+ 2РЬг ~ +Сгго~~ + ЗНгО (г~ 2; гг 1) СггО* +Я +14НЗО 31г+2Сгг++21НгО(гг 1; гг=З) 12+ 282Г)гз 21 +$4Об (гз 1„'гг 2) Массовуго долю (%) свнюа вмчислдгог по формуле (5.8) 0,05()0'25,85 1О 1 1 2 1 оггь %= — — — — '207,19 100 25,32. 0,3526 2 3 1 1 Вопросы 1. Какие признаки положены в основу классификации титриметрнческих методов7 2. Что такое кривая титрования7 В каких координатах строятся логарифмические и линейные кривые титрования? 3.
Какова роль кривых титрования7 4. Что такое титрование, скачок титрования, точка эквивалентности, конечная точка титрования7 б. Изложите сущносгь прямого, обратного титрования и титровання заместителя. б. Обязательно ли совпадение точки эквивалентности и конечной точки титрования? 7. Назовите факторы, влиягощие на вид кривой титрования.
8. Что такое метод стандартных веществ, фиксаналов и отдельных навесок? 9. Что такое титрант, титр по определяемому вешеству7 10. Укажнте способы выражения концентрации стандартных растворов. 11. Дайте определения химического эквивалента и фактора эквивалентности вещества. И. Дайте определение молярной массы вещества и молярной массы эквивалента вещества. 13. Что такое первичные и вторичные стандартные растворы? 11еречислите требования, предъявляемые к стандартным веществам.
5.2. Кислотно-основное титрованпе В основе метода лежит протолитическая реакция: ВНЕ +8 — 28Н В частности, в водных растворах 135 Н)О++ОН 2Н2О В процессе кислотно-основного титрования изменяется рН рас твора, поэтому кривые )ни)ярования строят в координатах рН вЂ” ( (логарифмические кривые), где у" — степень оттитрованности, т. е. отношение количества оттитрованного в данный момент вещества (я,) к исходному количеству определяемого вещества (н,): в о и от)» У— (5.9) » Оо) о От~ »~ТЭ) ) »~ТЭ) анри с,=с, (5.
где %; — объем титранта, добавленный к данному моменту ти рования; 1' — исходный объем титруемого вещества; Р,~рэ) — об ем титранта, добавленный к моменту эквивалентности; с, и с, молярные концентрации эквивалентов титруемого вещесп)а и ти ранта. Кривые кнслотно-основного титровання имеют Б-образную форму, т. е.
на ннх имеются области плавного (до и после ТЭ) и резкого (вблизи ТЭ) изменения рН вЂ” скачок титрования. До ТЭ при титровании сильных одноосновных кислот или оснований рН раствора рассчитывают по формулам: для кислоты (5.11) рН = — 1й снА (1 — Я, для основания рН =рК„+!й св(1 — Я (5.12) или, с учетом изменения обьема в пропессе тнтрования, — по фор- мулам: для кислоты к. рН = — 1й снА (1 — Я )о+ )т (5.13) для основания )т рН = рК„+ 1й св (! — Я— )о+)т (5.14) Для расчета рН„меняющегося при титрованни слабой одноосновной кислоты нлн основания (при условии, что величина К, или» соответственно, Коэ 5 10 в и исходная концентрация раствора больше 10 ~ моль/л), пользуются константой соответствующей кислотно-основной реакции: )зб для квслоты рН=рК.+18 У (5.15) для основания 1 — ~ РН =РК вЂ” РКь+18 —.
у' (5 16) В ТЭ при тнтровании сильных кислот вли оснований величава рН раствора определяется только константой реакции титрования и равна рн = !/2рК.. (5.17) Поскольку при титрованни слабой кислсчны сильным основанием в ТЭ образуется сопряженное слабое основание, а при титровании слабого основания сильной кислотой — сопряженная слабая кислота, то рН раствора можно рассчитать по формулам: для кислоты (5.18) рн=рʄ— 1/2(рк,+р ,), рН =1/2рК,— !/2 18свх, для основания (5.19) или, с учетом изменения объема раствора при титровании, для кислоты и. ~ рН=рʄ— 1/2 рКь+рсв 1, 7ь+ Ьт (520) лля основания рН =1/2рК,— 1/218сяд —. Ь'.+ 1; (5.21) 137 За ТЭ при твтрованив кислот и оснований для расчета рН вспользуют формулы (5.11) или (5.13) и (5.12) или (5 !4) соответственно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
