Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Вместе с тем относительная погрешность гравиметричесжого определения должна быть не более 0,1%, поэтому величина погрешности весов не дс жяа превышать 0,1% от минимальной массы гравиметрической формы пе (г). Тогда 1 1О-' а> 100 или в>0,1. 1'1О е В свою очередь, масса осаждаемой формы определяется структурой осадка, размерами ворошсн для фильтрования и тигля для прокаливания осадка.
Выбор оптимальной массы осаждаемой формы и оценка массы гравнметрической формы могут быть проведены на основании следующвх сведений: 115 Величина навески анализируемой пробы зависит от массы грани. метрической формы, массовой доли определяемою компонента, содержания его в гравиметрической форме и точности взвешиванн». Расчет величины навески (для проведения единичного определенцв) можно провести по формуле: где р — величина навескн, г; гл — масса гравиметрнческой формы, г; à — гравиметрический фактор; в — массовая доля выделяемого компонента, %. Искомую массу определяемого компонента т (г) можно рас.
считать по формуле.' Если необходимо найти массовую долю (%) определяемого компонента, массу его делят на массу навески р„взятой для данного определения, и умножают на 100: го, % = — 100= — 100. ч ч~~Р У У На основании данных гравиметрического элементного анализа может быль также установлена формула анализируемого соедннеОсаждение счив1аюгл количественным, если концентрация определяемого компонента в растворе не превышает 10 б М и остаточное количество осаждаемого вещества не выходит за пределы точности взвешивания на аналитических весах (0,0002 г). Для более полного выделения осаждаемого компонента вводят избыток осаднтеля по сравнению с величиной, рассчитанной согласно стехиометрин реакции.
Количество осадввгеля определяется растворимостью оеаждаемой формы и летучестью осадителя: если он летучий, рекомендуе1'- ся использовать двухкратный избыток осадителя, для нелетучего осадвтеля рекомендуется 30%-ный избыток. Для удаления адсорбированных примесей осадки промывают. Крупнокристаллнческие легко фильтрующиеся осадки с низкой растворимосп ю промывают водой, кристаллические осадки с высокой растворимостью — раствором такого электролита„который имеет одноименный ион. Аморфные и скрытокристаллнческие легко пептизнрующиеся осадки промывают раствором электролита, например, нитрата или хлорнда аммония, которые прн прокаливаняя осадка улетучиваются, 11б При этом во всех случаях более эффективно многократное промывание неболыпими порциями, чем при меньшем числе раз большими порциями при одном и том же объеме промывной жидкости.
Концентрацию с„отмываемого вещества в объеме Кс промывной жидкости, остающейся в осадке и не стекающей через фильтр, после и-го промывания можно рассчитать по формуле: с„=се где се — начальная концентрация отмываемого вещества, г/мл; г — объем каждой очередной порции промывной жидкости, мзх 1', — объем жидкости, удерживаемой осадком. Приведенная формула позволяет также оценить общий обеем лромылнай эспдкоспш. Эту зависимость можно использовать только для ориентировочного расчета, поскольку на самом деле осадок следует отмывать не только от посторонних веществ, находящихся и смачивающей жидкости, но также и от адсорбированвых веществ. Зная состав промывной жидкости и произведение растворимости осадка, можно оценить потери при промывании осадка за счет растворимости.
Првмер 1. Вычислите гравиметрвческвй фактср при определевви фтсрвд-исаа по схеме: Р— Сарг-+СаЯО4. Ат. масса (Р) 19.0; мел. масса: (Сарг) 78,08; (СабОд 136,14. Ремелае. Находим стехисмегрвческие ссствашевик меилу сседииевикми схемки 2Р мСаргмСаБОе 2 ат. массы Р 38,00 Р— =0,2791. мол. масса СаЯО 136,14 Пример 2. Рассчитайте вавеску твппграфсксго сплава длк спрелелевик свшша а аиде РЬ804, если егп ссдерваиие ссставлкет 70,0%. Гравиметрвческвй фактор Ргь 0,6832. Рвиемм. Сульфат сввипа — кристаллический, очевь тлиелый ссалак, поэтому ерсасдвм расчет, прввимаа массу осаждаемой формы рависй 0,5 г.
Граввметрвческак и ссаидаемаа форма а даевом случае совпадают, поэтому полагаем ш 0,5 г. Рассчатыааем величиву ваеески (г): 0„5 '0,6834 р= —" — '- — -=0,4881. 0,70 Пример 3. Какую ваееску зерна следует азать длк спределевик влаииссти, если лспустимсе содержание влаги и зерне ве делила превьплать 5%7 Ремелле. Мииимальиаа петера массы при высушиваиии ие долила быть мевьше 0,1 г, пс соответствует 5% ст вавески, значит 117 0,1 р= — 100>2 г.
5 Првмер 4. Сколько мл 0,1 М раствора ХазНРОв нудно длв осапдевзш магшзл в анде МйХНвРОв из 150 мл 0,05)О М раствора МКС1т7 Решение. Записываем уравнение реакции осапдевиа МОС!з+ХазНРОв+ ХНз-МбХНвРОв1+ 2ХаС1 вз которого шщно, что ва 1 мода МйС1з расходуегса 1 моль ХатНРОв. Рассчитывапи количество хлорида магнвл в растворе: 0,05 150 в(МОС7з)= =0,0075 моль. 1000 Вычислаем объем раствора гидрофосфата патрик, в котором содервхпсв 0,0075 моль зтого осадвтела: Р 0,0075/0,1 =0,075 л или 75 мл. Учвтмваа необходимый избыток осадвтелв (30%), находим: 75 130 07,5 и. 100 Пример 5. Рели общий абьем промывной мидкостп 100 мл и Уга 1 мл, рассчитайте соотношение св(зв при прозвывании осадка: а) 25 мл; б) 10 мл.
Ревене. а) — — =2,1'10 в, ~1+И б)-"=~ — ) -3Р 10-зз. се 1+10 Пример б. Оценвте конпевтрацвю посторонних примесей, аставшвхсв е осадке сульфата барке после его промывание 150 мл воды порцилми по 15 мл и по 30 мл. Исходиел канцевтрацик примесей равна 5 10 з М„обьем воды, удеривваемай осадком, саставлает 1 мл. Решение. Рассчитываем концентрацию примесей в осадке после промывание его десатью паршмми воды по 15 мл: / 1 тзс с ~ — ) .5.10-з,з91.10-зз.5.10-з~аб.10-зз М. ~1+15 и после промыванив осадка петлю парцихмв воды по 30 мл 1 свв — .5.10-з 34.10-в.5.10-з 17.
10-зе М видно, что 10-кратное нромыввиие порцихми меньшего абьема эффективнее„чем 5-кратное промывание порциами, бальшима по объему. 118 Пример 7. Рассчитайте массовую долю (%) потерь, если при промызаввв осадка ВабО4 массой 0,4500 г испольэовазпз 220 мл воды. Х~(ВаЗОз) = 1,1 1О 'е; мол. масса (бабОч) 233.39. Рилеиае. Вычисляем растворимость осадка, предполоива, что при его промывавив образуется иасьшиввый раствор и считая, что у 1 з=~/Ф=ч/1,1'10 'с=1,05 10 з М, Масса осадка в промывиой воде (потеря осадка) составляет ш=1,05 1О з 233,39'0,22 5,39 10 зг.
Массовая даля (%) потерь осадка сульфата бария раева: 5,39'1О ~ сз,%= '100 0,12. 0,4500 Озметвм, чго иа пракпше указаввые потерв.йвииды быть сушестзевво меньше, поскольку васышевиа промывиых вод обычно ве происходит. Прямер й. Навеску каолива массой 0„2480 г растворили;петле отделевиа кремвиевой кислоты раствор разбавилв до 250 мл в мериой колбе. Иэ 20,00 мл полученного раствора осадили 8-оасихиволивом алюмиивя. После высушивавия получали осакок массой 0,1038 г. Какова массовая долк (%) оксида алюминия в каоливеу Мол. масса (А)(СзНеОХ)з) 459,441 мол. масса (А1зОз) 101,96.
Реиинне. Вычисляем массу осадка сксахвиолввата азюьишия, получаюпигося из 250 мл раствора, 250 0,1038 т 1,2975 г А1(Ох)з. 20 Грзламетрическвй фактор рааеи Мол. масса (А1эОз) 101,96 Р 0,1110. 2 Мол. масса (А1(Ох)з) 2 459,44 Умвоивв массу осадка ва гразиметрвческвй фатер, ваходвм массу оксида т=1„2975 0,1110=0,1440 г А1зОз. Массовая даля (%) А)К)з равна: 0„1440 ' 100 ш, %= — — — =58,07. 0,2480 Пример 9. Определите формулу мвиерала, если массовые доли (%) ксмповеитош Мп — 39,%; 81 — 20,22; Π— 34,56; прочие элемевты — 5,662.
Мол. масса: (Мп)-- 54,94; (8!) — 28,09; (О) — 16,00. Решение. Дла уставовления формулы любого химвческого саедииешш по даняым опрелелешш элемеитоа, вхоляших в его состав, следует найти соотношение числа атомов. Расчет соотвоюезша атомов в химическом соедввеввзк например зги С„моино провести по формуле 1!9 езл. % ма. % вс. % м (л) 'м (в) м (с) Наловим соотиоиииие числа атомов в маиерале Мо $1 О 3930 Ю,22 34,3б к: у: к —: —: — 0,72: 0:,72: 2,1б. за,94 20,09 1б разлелиа числа иа меиыиее из иал, получаем к:у:з 1:1:3. Слелоаатааьио, формула мииерала МоО ЯОи .
Задачи 1. Рассчитайте гравиметрический фактор при определении магния в виде магнийаммонийфосфата, если гравиметрической формой служило соединение МйзрзОз. Ответ: 0,2184. 2. Найдите гравиметрический фактор при определении оксида алюминия, если гравиметрической формой служило соединение А1(СеНе1ч 0)з. Ответ: 0,1109. 3. Рассчитайте гравиметрический фактор при определении 1ч10, если гравиметрической формой служило соединение Х1(С4НЖОз),. Ответ: 0,2032. 4.
Найдите гравиметрический фактор при определении ВзОи если гравиметрической формой служило соединение К(ВР41. Ответ: 0,2747. 5. Рассчитайте гравиметрические факторы при определении Ха„ Ув и НО„если во всех случаях гравиметрической формой служило соединение Хагаи(ПОз)з(СзНзОз)е'6НзО.
Отвеин а) 0,0150; б) 0,0423; в) 0,1757. 6. Рассчитайте гравнметрнческий фактор при определении трихлорзтилена по схеме СзНС1з-+ХаС1-+А8С1. Ответ: 0,3065. 7. Рассчитайте гравиметрический фактор при определении СаСз по схеме СаСг-+Низ — ъАйзСз-+А8С!. Ответ: 0„2236. 8. Рассчитайте гравиметрические факторы при определении Са, СаО, Р,Ов если грявиметрической формой служил Саз(РО,)з. Олазет: а) 0,1290; б) 0,1806; в) 0,4581. 9. Рассчитайте гравиметрический фактор при определении серы по схеме 8 — +НзБ-~Сз58-+С08-+СпО. Ответ: 0,4030.
10. Рассчитайте гравиметрический фактор при определении КзО если гравнметрической формой служило соединение Кз(Р1С41. Ответ: 0,1938. 11. Выразите гравиметрический фактор при определении фосфора по схеме: 120 Р > РаОа + РОад + (ХН4)зсРМопОм) + РЬМоОа 2 моъ массы Р Отвевс: У=в 24 моа. массы РЬМоО4 12. Какую навеску бронзы, содержащей около 75% меди, следует взять для определения меди элехтрогравиметрическим методом? Масса гравиметрической формы т= 0,1 г. Ответ: 0,13 г.
13. Рассчитайте навеску стали, содержащей около 12% никеля, для определеыия его в виде диметилглиоксимата. Ответ: 0,1693 г. 14. Какую ыавеску медного купороса следует взять для определения кристаллизационной воды? Ответ: 0,28 г. 15. Можно ли применить гравиметрический метод для определеыия содержания кремния в стали, если оно не превышает 0,1%? Овмет: нельзя. 16. Рассчитайте навеску руды для определения железа в виде оксида железа, если его содержание составляет 20%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
