Н.Ф. Клещёв и др. - Задачник по аналитической химии (1110107), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Пример 7.17. Сколько молей эквивалентов НгСгОе . 2НгО содержится в 1,8908 г этого вещества? Из навески приготовлен раствор, используемый в перманганвтометрии. Р е ш е н и е. При тнтровании НгСгОе 2НгО раствором перманганвта калия оксалат-ион превращается в СОг, теряя 2 электрона: СгОзг — 2е (-= 2СОг'~.
Следовательно, для определения массы эквивалентов этого соединения нужно малярную массу разделить на 2. М(1/2НгСгО, 2НгО) = 1/2М(НгСгОе 2НгО) = = 1/2 126,07 = 63,04 мг/ммоль; в(1/2НгСгОе ' 2НгО) = 1 8909 . 10з/63 04 — 29,31 ммоль. Вычисление титра, нормальности и титра по определяемому веществу Между молярной концентрацией, нормальностью и титром по определяемому веществу в окислительно-восстановительных методах взаимосвязь такая же, квк в кислотно-основных методах. Пример 7.18. Для установления титра гипосульфита натрия навеска меди 0,6354 г растворена в ННОз н после соответствующей обработки переведена в мерную колбу вместимостью 500 смз.
Вычислить молярную концентрацию и титр полученного раствора. Р е ш е н и е. В иодометрических определениях медь реагирует по уравнению 2Свг~ + 2Г + 2е е — 4Сп 1г, т.е, каждый ион меди присоединяет один электрон; М(Св) = 63,54 г/моль. Навеска меди равна 635,4 мг; С = 635,4/500 63,54 = 0,02000 моль/дмз; Т(Св) = 0,6354/500 = 0,001271 г/смз. Пример 7.19. Нормальность раствора перманганата калия равна 0,02500 моль/дмз. Чему равны титры его по Ге !з НгОг? Р е ш е н и е. При перманганвтометрических определениях с указанными веществами происходят следующие превращения: Гег+ е -ч Гез+. / (Ге) = 1' НгОг — 2е ч 2Н + Ог!; /ззв(НгОг) = 1/2 ?О 71 Следовательно, М(Ге) = 55,85 г/моль; М(1/2НгОг) = 17,01 г/моль.
Я 5 0,02%0 . 55,85 7(КМпО»/Ге) = = 0,001396 г/смв; 1000 0,002500 17,01 Т(КМпО»/НгОг) = = 0,0004252 г/смг 1000 Пример 7.20. Для определения концентрации рвст орв арсенитв натрия взяли 0,1182 г стандартного образца стали, с массовой долей марганца 0,84%. После соответствующей обработки, в результате которой Мп превратили в МпО», на титрование полученной НМпО» израсходовали 22,27 смв рэствора арсенитв натрия.
Чему равен титр арсенитв натрия по марганцу? Р е ш е н и е. Во взятой навеске масса марганца составляет 0,3182 0,84 тл(Мп) = = 0,002673 г. 100 С этой массой маргвнцв реагирует 22,27 см' раствора тсенитв натрия. Следовательно, 0,002673 Т(ЮвАвОг/Мп) = = 0,0001200 г/см'. 22,27 Расчеты, связанные с приготовлением растворов При приготовлении рабочих и стандартных рвстворов, используемых в окислительно-восстановительных методах, расчеты внвлогичны тем, которые имеют место в методе кислотно-основного титрования. Пример 7.21. Сколько граммов На»ЯгО» 5НгО следует взять для приготовления 1300 смг его 0,01 М раствора? Р е ш е н и е.
В 1300 смг раствора содержится 0,01 1300 = = 13 ммоль гипосульфита (тиосульфвтэ) натрия; М(5?агЯгОв - 5НгО) = 248,2 мг/ммоль. Следовательно, тл(ИвгЯгОг 5НгО) = 248,2 13/1000 = 3,23 г. Пример 7.22. Раствор азотной кислоты плотностью 1,185 содержит 30,1% Н)т10». Рассчитать ее нормальность в реакции: МО» + 4Н+ + Зе — 7 1710 + 2НгО. Р е ш е н и е. При восстановлении НО~ до НО каждый ион присоединяет 3 электрона, поэтому в данной реакции / (ННО») = ввв = 1/3; М(1/ЗННО») = 21,01 г/моль. Сколько граммов азотной кислоты содержится в 1 дмг раствора, определяем из пропорции: 100 — смг — 30,1 г 1,185 30,1.1000 1,185 х= = ттт,т 100 1000 смз — Х г Так квк нормальность означает число молей эквивалентов в 1 дмг раствора, то С(1/ЗННО ) = 366,7/21,01 = 16,99 моль/дмг.
Расчеты результатов анализа При решении задач подобного типа целесообразно воспользоваться понятием "количество вещества". тл(Х) = М(Х) . л(Х); л(Х) = тл(Х)/М(Х), Пример 7.23. Навеску руды 0,2133 г растворили в серной кислоте; содержащееся в пробе железо восстановили до Гегв и затем оттитровали 0,1117 н, раствором КМпО», которого потребовалось 17,20 смг. Найти массовую долю Ге в руде. Р е ш е н и е. Количество прореагировввшего Гег' равно количеству прореагировавшего КМпО», при этом / (Ге) = 1 вкв 7 (КМпО») = 1/5, поэтому л(Ге) = л(1/5КМпО») = 0,117 17,20 ммоль; лт(Ге) = М(Ге)л(Ге) = 0,1117 17,20 . 55,85 = 213,3 мг.
Отсюда массовая доля железа в руде Ит(Ге) равна: 213,3 — 1 00% 0,1117 17,20 55,85 - 100 И'(Ге) — — 50,45%. 213 3 лт(Ге) — Ит(Г е ) Пример 7.24. Навеска 0,1602 г известняка была растворена в хлоРоводородной (соляной кислоте, после чего Свг+ осадили в виде Сат.'гО», промытый осадок рвстворитти в разбавленной серной кисло-ге и огтитровали 20,75 смг раствора КМпО», титр которого по СвСО» равен 0,006020 г/смг. Рассчитать массовую долю СаСО» в известняке.
Концентрация КМпО» в данном случае выражена через титр по определяемому веществу, т.е. 1 смв раствора КМпО» соответствует 0,06020 г СаООг, всему же объему, израсходованному на титроввние КМпО», соответствует тл(СаСО») = 0,006020 в 20,75 г. Массовая доля СаСО» в известняке составляет: 0,006020 20,75 100 Ит(СвСО») — — 77,97%. 0,1602 Пример 7.25. При анализе оксида железа неизвестного состава навескв его 0,1000 г была переведена в раствор, железо восстановлеи но до Ге и затем огтитровано 0,0993 н. рвствором КМпО», которого было израсходовано 13,05 смг.
Какова формула анализируемого оксида железа — ГеО, ГегО» или Ге»О»? Р е ш е н и е. Для ответа нв этот вопрос нужно определить массу эквивалента оксида. Число ммолей эквивалентов КМпО», прореагировавтпего с иавеской, равно л(1/5КМпО») = 13,05 в : 0,0993. Таково же число ммолей железа, участвующего в реакции. 13,05 0,0993 в(оксид) = моль; отсюда М(оксид) = вз/а; 1000 0,1000 1000 Э = = 77,2 г/моль, 13,05 .
0,0993 что соответствует формуле ГезОз, поскольку эз(1/ЗГезОз) = 77,183 г/моль, тогда как ЩГеО) и М(1/2ГезОз) равны соответственно 71,85 и 79,85 г/моль. При титровании по остатку (обратном титровании) искомое количество вещества находят по разности между общим взятым количеством реагента и его оставшейся непрореагировавшей частью. Пример 7.26.
К 2,50 смз раствора КС10з было прибавлено 25,00 смз 0,1200 эз раствора РеЯОз, избыток которого затем оттитроввли 5,00 смз 0,1100 н. раствора КМпОз. Рассчитать массовую долю КС10з в растворе, если его плотность равна 1,020. Р е ш е н и е. Всего к раствору КС10з прибавлено в(ГеЯОз) = — 0,1200 . 25 ммоль, из иих с КМпОз прореагировало а(1/5 КМпОз) = 0,1100 5 ммоль.
Следовательно, в растворе содержится в(/ КС10з) = а(ГеЯОз) — в(1/5КМпОз) = = 0,1200 25 — 0,1100 5 = 2,45 ммоль. В данной реакции С10з + 6Н+ + бе — ~ С1 + ЗНзО; / (КС10з) = 1/6; М(1/6КС10з) = 20,41 мг/ммолзб зя(КС10з) = 20,41 2,45 = 50,02 мг = 0,05002 г. 0,05002 . 100 И'(КС10з) = = 1,96%. 2,5 1 02 "Пример 7.27. Какую навеску вецества с массовой долей 75% МпОз нужно взять для анализа, чтобы после взаимодействия этой навески с 30 смз 0,1075 эз РаствоРа НзСзОз избыток этой кислоты мог быть оттитрован 5,0 смз раствора КМпОз (1 смз КМпОз соответствует 1,025 смз использованного раствора НтСзОз). Р е ш е н и е.
Тзк как 1 смз раствора КМпОз эквивалентен 1,025 смз НзСзОз, то 5 смз этого раствора эквивалентны 5 ° 1,025 смз раствора НзСзОз. Таким образом, на реакцию с МпОз израсходовано (30,00 — 5 1 025) смз раствора НзСзОз. а(1/2МпОз) = (30,00 — 5 ° 1,025) 0,1075 = 2,674 ммоль; пз . (Мп02) = М(1/2МпОз) а(1/2МпОз) = 45,5 ° 2,674 = 121,7 мг. Так как данная масса соответствует 75% от искомой навески, искомая навеска равна 121,7/0,75 = 162,2 мг. Пример 7.28. Для определения содержания ИаНБОз и ХазБОз в гидросульфате натрия из 1,000 г исследуемого образца при- готовили 200 смз раствора и затем провели два параллельных определения: 7З 1. 15 смз этого раствора прилили к 25 смз раствора иода и оставшийся после взаимодействия с ХаНЯОз и ИазБОз избыток иода оттитровали 0,1002 М раствора ХазБзОз, которого потребовалось 1,34 смз (25,00 смз раствора иода эквивалентны 25,00 смз раствора ХазБзОз); 2. 50 смз того же раствора ХазБОз и ХаНЯОз действием раствора НзОз окислили до ЙазЯОб образующаяся при этом (из ХаНЯОз) серная кислота была оттитрована 18,75 смз 0,1000 М раствора ХаОН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
