Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (PDF) (1109656), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Отвепк 7,20'1Ов. 9. Тнтруют 0,0100 М раствор кальция (П) 0,0100 М раствором ЭДТА при рН 10,00 (Д,=3,70 1Огв). Рассчытайте 8~„, при рН 10,00, если в точке эквивалентности Са1пд ы 1пд присутствуют в равных концентрациях. Ответ: 1,80 10в. 10. Рассчитайте соотношение (М81п<ЦД1пд] в точке эквивалентности пры тнтрованви 0,0100 М раствора магния 0,0100 М раствором ЭДТА при рН 9,00 (18/1„~~ — — 4,70).
Ответ: 0,72. 11. Титруют 0,0200 М раствор металла М 0„0200 М раствором ЭДТА при рН 5,00 в прысутствии лыганда 1., образующего комплекс МЬ. Рассчитайте рМ в точке эквивалеытности Щ,п=2,86'10~~, Да — — 1,00'10~, сь — — 0,1000 М). Ответ: рМ=10,00. 12. На титрование 50,00 мл жесткой воды в аммиачном буферном растворе в присутствии индикатора арсеназо 1 израсходовано 15,00 мл 0,0100 М ЭДТА. На тытрование такой же аликвоты после добавления избытка ИаОН в присутствии индикатора кальцеина израсходовано 10,00 мл 0,0100 М раствора ЭДТА. Определите: а) молярные концеытрации кальция и магния в этой воде; б) общую жесткость воды, выразив в мг/л СаСО,.
Мол. масса (СаСО,) 100,19. Ответ: а) сс,—— 2,00 10 ~ М; си,=1,00 1О М; б) 300,3 мг/л. 13. К подкисленному раствору, полученному растворением навески образца массой 0,5051 г, содержащего основной карбонат висмута, добавили избыток 0,0500 М раствора ЭДТА, равный 152 20,00 мл. После доведения рН до 9,30 избыток ЭДТА оттитровали 0,0500 М сульфатом цинка в присутствии эриохрома черного Т. Рассчитайте массовую долю висмута (%), если на титрованве ЭДТА израсходовано 9,20 мл сульфата цинка. Мол. масса (В() 208,98. Ответ: 22,34%. 14. Ионы серебра, содержавшиеся в 25,00 мл пробы, связали в цианидвый комплекс, добавив избыток раствора М(СХ)$ На титрование выделившихся ионов никеля израсходовали 43,70 мл 0,0240 М раствора ЭДТА. Напишите уравнения реакций и рассчитайте концентрацию (г/л) серебра в растворе пробы.
Мол. масса (А8) 107,86. Отвеин 9,05 г/л. 15. К раствору, полученному после растворения навески анализируемой пробы массой 0,1500 г, содержавшей галлий (П1), добавили буферный расгиор с рН 10,00 и избыток МВУз На титрование выделившегося Мй(11) с зриохромом черным Т израсходовали 5,91 мл 0,0701 М раствора ЭДТА. Рассчитайте массовую долю (%) галлия в навеске. Назовите способ тятрования н напишите уравнение реакции. Мол.
масса (Оа) 69,72. Огивеви 19,25%. 16. При определении железа в пробе сточной воды объемом 200,0 мл его окислили до Ре(П1), осадили аммиаком, отделили осадок от раствора и после растворения осадка в соляной кислоте оттитровали железо, израсходовав 5,14 мл 0,0050 М раствора ЭДТА. Рассчитайте общую концентрацию железа в воде. Ответ: 7,20 мг/л. 17. Сульфат, содержащийся в 1,515 г пробы, осадили методом гомогенного осаждения, добавив избыток раствора Ва ЭДТА и медленно подкислив для осаждения ионов бария. По окончании осаждения к раствору добавили буферный раствор с рН 10,00 и разбавили его до 250,0 мл. На титрование 25,00 мл прозрачного раствора потребовалось 28,70 мл стандартного 0,0154 М раствора Мй(П).
Рассчитайте массовую долю (~4) 1Ча~804'10Н~О в пробе. Мол. масса (Ха) 22,99; (Б) 32,06; (О) 15,99. Ответ: 3„90%. 18. К 10,00 мл раствора, содержащего пнридин, добавилв спирговои раствор СдС1ь Выпавшни осадок Сд(С~Н,Х) С1~ отфильтровали, растворили и оттитровали 15,25 мл 0,01 М раствора ЭДТА с зриохромом черным Т в аммиачном буферном растворе. Рассчитайте концентрацию (г/л) пирндина в исходном растворе. Мол. масса пирилина 79,00. Ответик 2,41 г/л. 19. При анализе пробы производственной сточной воды объемом 100,0 мл на содержание сульфат-ионов их осадили раствором хлорида бария.
Осадок сульфата бария отфильтровали, промыли н растворили в 30„00 мл 0,0250 М раствора ЭДТА. Избыток ЭДТА оттитровали, израсходовав 15,00 мл 0,0250 М раствора хлорида магния. Рассчитайте концентрацию сульфат-ионов (мг/л) в образце. Ответ: 360,4 мг/л. 153 20. Мочу пациента, собранную в течение суток, разбавили до 2,00 л. После доведения рН полученного раствора до 10,00 от. титровали его аликвоту объемом 10,00 мл 26,80 мл 0,0035 М рас твора ЭДТА. Из второй аликвоты раствора объемом также 10,00 мл выделили кальций в виде СаС,О„растворили осадок в кислоте и оттнтровали, юрасходовав 11,60 мл раствора ЭДТА, Определыте, соответствует ли найденное количество (мг) магния и кальция нормальному содержанию этих злементов в моче здоровых людей — 15 — 300 и 50 — 400 мг, соответствеыно.
Ответ; 322 мг Са„257 мг Мй. 21. Раствор, полученный ю навески феррита состава Ре20пВаО массой 0,3822 г, пропустили через ионообменную колонку для отделения железа. Полученный расгвор нейтрализовали до рН 10,00 добавили к ыему 25,00 мл 0,0250 М раствора ЭДТА, избыток которого затем оттитровали 20,92 мл 0,0200 М раствора М8С1в с иыдикатором зриохромом черным Т. Рассчитайте массовые доли ('4) оксидов в феррите. Мол. масса: (Ре) 55„85; (Ва) 137„34; (О) 15,99.
Ответ: 8,30тв ВаО; 91,70% РегОь 22. Пробу массой 3,65 г, содержащую бромат н бромид, растворили в 250,0 мл воды. К аликвоте полученного подкисленного раствора объемом 25,00 мл добавили ыитрат серебра; осадок бромида серебра отфильтровали, промыли и распюрили в аммиачном растворе К~М(СН)4. Выделившиеся при растворениы ионы никеля оттитровали, затратив 26,70 мл 0,0208 М раствора ЭДТА. В другой аликвоте ысходного раствора объемом 10,00 мл брамат восстановили до бромида мышьяком(1П); добавили нитрат серебра и ыа титрование иоыов никеля, выделившихся в результате реакции А8Вг с К~М(СЩ4 израсходовали 21,90 мл 0,0208 М раствора ЭДТА. Рассчитайте массовые доли ('4) бромида ы бромата натрия в анализируемой пробе.
Ответ: 31,40'А ХаВг; 48,30~4 ХаВгОь Вопросы 1. Каким критериям должны отвечать титранты в комллексометрии? 2. Каковы преимущества полндеытатных лигандов по сравые ыыю с моыодеытатыыми? 3. В чем сущность метода комплексонометрии? 4. Объясните принцип действыя ы выбора металлоиндикатора в комплексонометрическом титровании. 5. Какые процессы н почему следует учитывать при выборе РН в комплексонометрнческом титровании? 6. Какие факторы влияют на величину скачка на кривой комплексонометрыческого титровання? Ответ поясните графически. Вы ведите формулу для расчета рМ в точке эквивалентности.
154 7. Как зависят результаты комплексонометрического титрования от состава и рН буферного раствора? 8. Назовите два способа повышения селективности комплексоиометрического титрования„приведите примеры. 9. Изобразите на одном рисунке кривые титрования 0,1000 М раствора железа(П) и 0,1000 М распюра ртути(П) 0,1000 М раствором ЭДТА при одинаковом значении рН, если ф„',„*- = 2,00 10~~, а ф,т*- = 6,00 10~~. Ответ обоснуйте.
10. Изобразите на одном рисунке кривые тятрования 0,1000 М раствора цинка 0,1000 М раствором ЭДТА в аммиачном буферном растворе при рН 8,00 и 10,00. Ответ обоснуйте. 11. Напишите выражения для условных констант устойчивости комплексонатов цинка и кальция в 0,1000 М растворе аммиака.
12. В каких случаях используют обратное комплексонометрнческое титрование? Приведите примеры. 13. В чем суть косвенного комплексонометрического титрования? Приведите пример. 14. Объясните супшость обратного и вытеснительного комплексонометрического титрования. В каких случаях используют зги методы? 15. Предложите способ и укажите условия комплексонометрического определения сульфат-иона.
К какому виду комплексонометрического титровавия он относится? 16. Как, используя условные константы устойчивости комплексонатов металлов, определить оптимальные значения рН титровання 0,0100 М раствором ЭДТА 0,0100 М растворов хлоридов кальция, магния, бария? 17. Как, используя условные константы устойчивости комплексонатов металлов, определить оптимальную концентрацию компонента буферного раствора — аммиака — при титровании 0,0100 М раствором ЭДТА 0,0100 М растворов хлорида цинка при рН 9,00, хлорида никела при рН 11,00? 18. Как проводят комплексонометрическое определение кальция и магния при совместном присутствии? 19.
В каких условиях (при каком значении рН и составе буферного раствора) следует проводить вытесвительное титрование раствором ЭДТА бария(П) в присутствии комплексоната магния? 20. В каких условиях (при каком значении рН и составе буферного раствора) возможно обратное комплексонометрическое титрование Мп(11) с использованием стандартного раствора Уп(11)? 5.4. Окислительно-восстановительное титров ание В основе метода лежит изменение потенциала окислительновосстановнтепьыой системы при изменеыыи соотыошения концентраций окислеыной и восстановлеыыой форм в процессе тытрования. При этом в растворе протекают полуреакцыи1 Ох, +л1е Кей1 Ох2+ лзе Кеоь Каждый участних полуреакций может быть титрантом или определяемым веществом.
КРивые титРованиа стРоат в кооРДинатах Е1ьд,е — Х (степень оттитрованности). Если титруемое вещество является восстановителем Кой„величину потенциала до точки эквивалентыости (ТЭ) рассчитывают по формуле 0,059 Е=ЕЙ,лье,+ ' 1й л1 1 — / (5.50) после точки эквивалентности 0,059 Е=ЛЙ,~,~, + 1а К вЂ” 1). Н2 (5.51) Если титруемое вещество — окислитель Ох„то расчет величины потенциала до точки эквивалентыости проводят по формуле О,О59 1-У Е=Я,я,.а,+ — 1й —, г (5.52) после точки эквивалентности О,О59 Е=Ж,ды,+ — '1И вЂ”. л2 У вЂ” 1 (5.53) Потенциал в точке эквивалентности равен П1Х~'+ 1122~~' (5.54) 111+112 156 Величину скачка на кривой тытроваыня определяет разность формальных потенцыалов и вычислить ее можно, используя формулы (5.50) — (5.53). При титровании восстановытеля Кед1 окисли- телем Ох7 и погрешности титрования х0,1% скачок на кривой титрования ыачинается при зыачении потенциала, равном 0'059 0'999 о 0'177 Е Ео и ~+ ° 1й Еооц1о + а заканчивается при значении потенциала„равном 0,059 0,177 Е=~о'рва + ' 1й(1.001 1)=Есл,1яо л2 л7 Следовательно, величина скачка ЬЕ составляет 0,177 0,177, 0,177 0 177 ЬЕ=Е~~~лм Е3 1я о =ЛЕо (5 55) 3ч л~ лз л~ Аналогично можно оценить величину скачка на кривой титрования в случае, когда окислитель Ох, титруется восстановителем Кей,: 0'059 0'001 о 0'059 1 ЬЕ=Ф.
и + ' 1и — ' — ЕЗ'.„оы,— 1К вЂ” = л~ 0,999 л, а,177 0,177 Л, Л7 (5.56) 0,059 Л 157 Поскольку правая часть уравнений (5.55) и (5.56) имеет наибольшее значение при л,=л,=1, то получаем АЕо'>0,35 В. Следовательно, если разность формальных потенциалов больше 0,35 В, то при любых значениях и, и л7 окислительыо-восстановительыое тнтроваыие можно выполнить, ые превышая погрешность +0,1%.
Если для фиксирования точки зквывалеытности применяют окнслнтельыо-восстановительный индикатор, то величина его реальыого потенциала Е~~ определяет потеыциал в конечной точке титравания. Расчет погрешности, обусловленыой несовпадением потенциалов в точке зквивалеытности и конечной точке титрования: ПТ, %= =(/'-1) ' 100, проводят, используя формулы (5.50) — (5.53). Допустим, восстановитель Код, тытруют окислнтелем Охь Если Е~3~(Етз, то определяемый компоыеыт Код, недотитрован, и погрешыость имеет отрицательыый знак. Подставляя в формулу (5.50) величину Е~~ вместо равновесного потенциала рассчитываем степень оттитрованности / и погрешность титрова ння. Если Еоь',е>Етз, то определяемый компонент перегитрован, погрешность имеет положительный знак и рассчитывается нз уравнения (5. 51) о, о, 0,059 Еь'4= Ео,1а 4 + ' 1й (/' 1) л Аналогично проводят расчеты погрешности при титровании окис лителя Ох, восстановителем Кое),, используя формулы (5.52) и (5.53). Однако приведенные выше формулы (5.Я) — 5.54) нельзя использовать для расчета потенциалов полуреакций, в которых меняется число частиц окисленной и восстановленной форм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
