Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 22
Текст из файла (страница 22)
1. Когда осаждение считают практически полным? Как добиться полноты осаждения? Какие потери осадка допустимы в гравиметрии? 2. Назовите и обоснуйте требования к осаждаемой и гравиметрической формам. 1»» З„Как влияет на растворимость осадка избыток осадигеля? Всегда ли при осажденнн примешпот полуторакратный избыток осадателя? Ответ иллюстрируйте соответствующими формулами, графиками. 4. Почему при выделении осадка следует избегать большого избытка осадителя? 5. От каких факторов зависит рН полного осаждения малорастворимых соединений слабых кислот? Ответ иллюстрируйте соответствующими формулами. б. Чем объясняется влияние рН на полноту осаждения малораспюрвмого соединения? В каких случаях зто влияние существенно, а в каких практически не оказывается? Ответ мотивируйте. 7. Как зависит рН полного осажденвя гидроксида металла от его произведения растворимости? 8.
Изобразите графически зависимость распюримости гидрокснда алюминия от рН (в координатах з — рН). Что такое изоэлектрическая точка? 9. Что такое пересьппение, относительное пересышение? Как влияет относительное пересьпценне на форму осадка? Ответ иллюстрируйте соответствующими формулами и рисунками. 10. Напишите выражение для пересыщения и относительного пересыщеввя. Как можно понизить концентрацию осадителя при проведении осаждения? Каким образом повышают растворимосп, осадка для уменьшения пересыщевия? 11. Всегда ли величину относительного пересыщения удается понизить до значений, обеспечивающих уменьшение числа центров кристаллизации в растворе? 12.
Обьясните, от каких факторов зависит, будет ли осадок кристаллическим или аморфным. Приведите примеры. 13. Сформулируйте и объясните условия выпадения кристаллических осадков. Ответ обоснуйте. 14. Сформулируйте и объясните условия выделения легкофильтруемых чистых аморфных осадков. Ответ обоснуйте.
15. Какие процессы происходят во время старения осадка? Почему старение кристаллических осадков выгодно для анализа? Ответ мотивируйте. 16. Какой процесс называется оствальдовским созреванием? 17. В чем сущность метода гомогенного осаждения? В чем его преимушества перед классическим методом осюкдения? Приведите примеры осаждения из гомогенного раствора: а) регулированием РН среды; б) регулированием концентрации иона-осадителя; в) синтезам осадвтеля в растворе в процессе осаждения. 18. Охарактеризуйте виды загрязнения осадка.
19. Чем отличается соосаждение от совместного осаждени Почему в гравиметрии приходится предупреждать совместное ос ждение? Как это можно сделать? Приведите примеры. 20. Сформулируйте условия изоморфного осаждения. 21. Сформулируйте правила адсорбции.
22. Сформулируйте правило Панств — Фаянса — Хана. 23. Какие осадки — кристаллические нли аморфные — адсорб руют растворенные вещества в большей степени? Почему? К влияет на адсорбцию: а) температура; б) величина поверхности осадка; в) концентрация адсорбирующегося вещества? Ответ мотивируйте. 24. Приведите уравнение нзотермы адсорбцин и ее графическое изображение. Назовите факторы, влияющие на количество адсорбнрованных осадком примесей. 25. Как зависит полнота осаждения ВаБО~ от количества осадителя, температуры, величины рН н присутствия в растворе посторонних электролитов? 26.
Почему МБХН4РО4 осаждают при охлаждении, а ВаБО4 при нагревании? и~=1,0 10 'з и 1,1 1б 'е соответственно. 27. Какому осадителю (аммиак, мочевина) следует отдать предпочтение при осаждении гидрокснда железа (П1)? Почему? 28. Какой из осадителей (раствор ХаОН или ХНэ) и почему имеет преимушества при осаждении А),О, хН,О и ГцОэ ' хНэО? 29. Каким осадителем (серная кислота, (СгН5)гБОа) более предпочтительно осаждать ВаБО„почему? 30. В каком случае условия гравиметрического определения никеля в виде диметилглиоксимата будут более благоприятны: к раствору, содержащему ионы Х1(П) в качестве осадителя добавляют: а) раствор диметилглиоксима; б) двацетил и гидроксиламин. 31. Какие ионы будут адсорбироваться на поверхности осадка Ай) в начале осаждения: а) к раствору АБХО, добавляют Ха1; б) к раствору Ха1 добавляют АБХОэ? 32.
Какие иовы будут адсорбироваться на поверхности осадка АБ1 после осаждения при условии избытка осадителя: а) к растворУ АБХО, добавляют Ха); б) к распюру Ха1 добавляют АБХОэ? 33. Почему для получения чистого осадка ВаБО, в качестве осадителя целесобразно использовать именно ВаС1„а не ВаВгэ. Ва(ХО,), нли ВаС104? 34. Чем загрязнен (внутри и снаружи) осадок ВаБО4 при добавлении раствора ВаС1, к раствору Н~БО4 и наоборот? 35. Какие примеси с наибольшей вероятностью будет окклюляровать н адсорбировать осадок Ва(10э), при добавлении избытка ВаС1, к К1О, и наоборот? Ответ поясните. 36. Какое из соединений 1ЧагСгО4, КгСгОь (1ЧН4)гСг04 илы Н,С,О4 рекомендуется использовать в качестве осадытеля при тра яямегрыческом определении кальции? 37. Назовите два основных фактора, определяющих устойчивость коллоидпой системы.
Изобразите схематически строевие коляоцдной частицы. 38. Изобразите схематически строение мицелл хлорида серебра, гбразующихся в растворе: а) хлорид-ионов; б) ионов серебра Как гх можно скоагулировать? 39. Что такое лиофильные и лвофобные колловдные системы? '<аховы различия в их свойствах? 48. Что такое коагуляция? Что такое порог коагуляции? Что акое пептизация? Приведите примеры. 41. Назовыте и обоснуйте причины потерь определяемого кома овеита при длительном промывании водой кристаллических и аморфных осадков.
42. Какие промыввые жидкости применяют в гравиметрии? Обоснуйте выбор промывной жидкости, приведите примеры. 43. Предложите состав промывной жидкости для ВаЗО„ СаСгО4 НгО, А1,О, хНгО и Ре,О, хН,О. Ответ мотивируйте. 44. Применение кахой промывной жидкости обеспечит мывимальпые потери при промывании осадков РегОг хН,О и А)гОг хНгО: а) вода; б) ХН,ИОг, в) ХНгС1+ХНг. 45. В каком случае потери осадка СаСг04 Н,О будут наименьшими при промывании его: а) водой; б) раствором (ХНг)гСгО„.
в) раствором )чагСг04? 46. Чем определяется величина навески пробы в гравиметрии? Ответ обосиуйте, приведя соответствующие формулы. 47. Что такое гравиметрыческий фактор Р? Почему удобны гравиметрические формы с малым Рг Ответ обоснуйте, приведя соответствующие формулы. 48. Приведите примеры расчета гравиметрического фахтора в случае, когда определяемый кампоневт не входит в состав гравиметрической формы. 49. Оцевите допустимые значеыия К, соединевий АВ ы АВг, позволяющие использовать их в качестве осаждаемых форм в гравиметрии.
Концентрацию осадителя после осаждения привять равной 1„0 10 г М. 58. При использовании какой гравиметрической формы погрешность определения магния минимальна: М8О, МйгР,Ог или Мй(Охд? Ответ поясните. 51. Назовите оптимальную гравыметрическую форму для определении кальция: СаО, СТО„или СаС,О4. Ответ поясните. Как получить каждую из зтих форм? ггг 52.
Пригодны ли в качестве гравиметрнческой формь, А)~Оз ' хН10, Ге(ОН)СО~ и т.п.? Зачем их проваливают в ходе анели. за? Почему СаСО~ и СТО, более удобные гравнметрическне формы, чем СаО. 53. Приведите примеры важнейших неорганических и органичес ких осаднтелей. 54. Каковы преимупкства органических осадителей по сравнению с неорганическими? 55. Чем обусловлена избирательность органических реагентов? Назовите способы повышения избирательности. 5б.
Что такое функпнонально-аналитические группы (ФАГ)? 57. Сформулируйте основные положения теории аналогий взаимодействия неорганических и органических реагентов с ионами металлов. Глава 5. Титриметрические методы 5.1. Основные положения Тигрование — процесс прибавления небольшими порциями стандартного раствора реагента, называемого титрантом, к анализируемому раствору до того момента, когда определяемое вещество и титраыт провзаимодействуют в эквивалентных количествах.
Для проведения расчетов в титриметрин вводят понятия эквивалента и фактора эквивалентносты. Эквивалент кислоты или основания — такая условная частица вещества, которая в данной кислотно-основной реакцив высвобождает один ион водорода или соединяется с ним, илы каким-либо образом эквивалентна ему. Эквивалент окисляющегося или восстанавливающегося вещества — такая условная частица вещества, котораи в данной единичной химической реакцни может присоединять или отдавать один электрон или быль каким-либо образом эквывалентной элекз.- рону. Фактор эквивалентности (у" ) — число, показывающее, хакан доля реальной частицы вещества эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основной реакции илы одному электрону в окислитель- но-восстановытельной реакции. В реакциях комплексообразования или осаждения обычно избегают применения понятия «молярная масса эквивалента» и пользуются исключительно молярными массами.
Пример 1. Рассчитайте фактор эквивалентности тетрабората натрик в реакции )ЧагВ4Оз+ 2НС1+ 5НгО =4В(ОН)з+ 2МаС! Реиение. Одна молекула тетрабората натрвк взаимодействует с двумк ионами ьолорода, следовательно, /и, ()чая) чОз) = 1/2 Прзекер 2. Рассчитайте Еаатор эквивалентности НгЯОз в реакцивз: а) НгЯОз+КаОН )чаНЯОз+НгО б) НгЯОз+2ХаОН ХагЯОз+2Н~) Решение. В реакции (а) только один вон водорода нгЯОз взавмодействзет ХаОН, следовательно, гмь (НгЯОз) =! .
В реакции (б) НгЯОз отдает два протона, отсюдаз, (НгЯОз)=1)2. Прюзер 3. Рассчвтайте факторм эквввалептпоств попов СХ и МпО в реакцвв СХ +2МпО +2ОН 2мпОз +СХО +НзО Рплеввс Напюпем полуреакцап окпслевпк СХ и восстэповлеввк МпО СХ вЂ” 2е+2ОН СХО +НзО МпО +е — МпОз Следовательпо, факторы экаввалеатвоств ревам У (СХ ) !/с, аД (МпО ) !. Поскольку вещества между собой взаимодействуют в эквывалевтиых количествах, то для двух стехиометрически реагирунццих веществ справедливо соотношение с,)г,=сз$гз„ (5.1) где с — моляриая коицеитрацвя эквивалеита, М; )г — объем раствора, мл. Моляриая коицевтрация эквивалента — отношение числа молей эквивалентов растворенного вещества к объему раствора.
Например, с(1/2 НгБОз)=0,1000 М или 0,1000 М (1/2 НзоОз); с(1/6 КзСгзОт) =0,0500 М или 0,0500 М (1/6 К,зСгзОз). Превер 4. Рассчитайте моларвую ковзвпграюпо эквпвалевта КН0Оз)з, осла длл првтотовлевпа 2()О,О мл ставдартвого раствора взклп 3,9050 г веппства (мол. масса 389,8) и опо вступает: а) в каслотво-освовпую реакцвю; б) в окпслвтельво-восставоввтельвую реакдвю, протекающую с образовалпем1; в) в оклслвтельпо-аосставовательвую реакдлю в ковцевтрпровавпой НС1, протекающую с образовавпем 1СЕ Реюелие. Наплюем реакцап: а) КН(1Оз)з+ХаОН=К1Оз+Ха1Оз+НдО По этой реакцап 3,9050'1000 с(КНООз)з) = ' — — =О,ОЗ009 М; зар,а 200 б) 1Оэ + бе+ бН 1 +ЗнзО Поскольку молекула КН00зл содерпвт две частвцы 1О, то у (КН(Юз)з) 1/12.
Следе вательво, 3,9030 1000 с(Ц12 КНООз)з) †. — 0,001! М; 200 ' 389,8/! 2 в) 1О +4е+бн++С(1(З+ЗНзО В этой реакппв/' (КН0Оз)з) = !/В, тогда 3,9050 1000 с(1/В КН(1Оз)з)='" ' " " =0.4007 М. з)о за9,8/в !30 Расчет результатов твтроваввя. Прямое ишт)уоиание, при котором определяемый комповевт вепосредствевио твтруют подходя п(вм титравтом, применимо при вьшолиевии следующих требовавий; реакция твтровавия стехиометричва, протекает количественно и быстро, существует способ фиксирования точки экаивалевтвости. Прямое твтровавие осуществляют двумя способами: методом пипетироваиия и методом отдельвых вавесок. Массу определяемого вещества вгх и его массовую долю ('Уа) вычисляют по формулам: в методе пилотирования Рт~ хна. ) з гпл .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
