Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Ответ: а) ЛРН 3,40; б) 0,02'А 27. Титруют 0,1000 М раствор метиламина 0,2000 М раствором НС1. Рассчитайте:*а) величину скачка твтрования, если относительная погрешность измерении объема составляет +0,1'Ж; б) индикаторную погрешность с фсяолфталеином (рТ 9,0). Отвел: а) АрН 3,53; б) — 1,80%. 28. Тнтруют 0,1000 М раствор муравьиной кислоты 0,1000 М раствором ХаОН. Рассчитайте: а) величину скачка титрования прн относительной погрешности измерения объема +0,1%; б) индикаторную погрешность с фенолфталеином (рТ 9,0). Ответ: а) ЛРН 2,96; б) 0,02Уе. 29. Титруют 0,1000 М раствор молочной кислоты 0,1000 М раствором ХаОН.
Найдите: а) величину скачка титрования, если относительная погрешность измерения объема составляет +0,154; б) индикаторную погрешность с бромфеноловым красным (рТ 5,9). Ответ: а) ЬрН 2,88; б) — 0,84'/. 3. Дайте определение химического эквивалента, фактора эквивалентности, молярной массы эквивалента в кислотно-основном титрованин. 3. Приведите прнмеры первичных и вторичных стандартных растворов, испо~~зуе~ы~ в кислотно-основном тнтровялни.
Напнпште уравнения реакций, укажите факторы эквивалентности. 4. Почему тетраборат натрия считают универсальным стандартным веществом для кислотно-осиовного титрования? Напишите уравнения реакций и укажите факторы эквивалентности в каждом случае. 5. Почему раствор ХаОН не должен содержать карбонат-ион7 Перечислите способы приготовлении раствора ХаОН, не содержащего карбонат-иона. 6. Какие свойства растворителей следует учьггывать при выборе растворителя для титровавия кислот и нх смесей (оснований и нх смесей)? 7.
Как используют дифференцируюший эффект растворителя при титровании смеси кислот илн оснований? 8. В каких координатах стронг кривые тнтрования в методе кислотно-основного титроваиия? 9. Какие факторы и каким образом влияют на величину скачка и положение точки эквивалентности на кривых титрования шльиых кислот сильными основаниями7 10. Какие факторы и каким образом влияют на величину скачка и положение точки эквивалентности на кривых титровання слабых кислот сильными основаниями7 11. Как меняется вид крнвой титрования (величина скачка, положение точки эквивалентности) при изменении: а) концентрации растворов; б) величин констант кислотности или основности; в) температуры? 12.
Каковы предельные значения констант кяслотности илн осиовности, а также концентраций кислот или оснований, при которых наблюдается скачок титровавия7 И. При каком условии возможно раздельное титрование смеси кислот (или многоосновных кислот) по ступеням7 Можно ли оттвтровать по ступеням щавелевую, серную, винную, угольную, сервистую, зтилендиаминтетрауксусную кислоты? 14.
Приведите примеры использования разных способов титрования (прямого, обратного, косвенного) в кислотно-основном гитро ванин. 15. Можно ли и каким способом оттитровать борную кислоту Раствором сильного основания в водной среде? 16. Можно ли и каким способом оттитровать барную кислоту раствором сильного основания в зтилеагликоле7 17.
Можно ли н каким способом оттитровать ион аммония Раствором сильного основания в водной среде? 147 18. Можно ли и каким способом оттитровать ион аммония распюром сильного основания в этаноле7 19. Можно ли и каким способом оттитровать глицин, Н,)4СНаСООН и другие аминокислоты распюром хлорной кислоты в ледяной уксусной кислоте7 26.
Можно ли определить содержание НС1 и Н,ВОа в смеси титрованием раствором сильного основания в водной среде? Что произойдет, если к раствору, содержащему НаВОь добавить глицерин или маннит7 21. Можно ли определить содержание НС1 и СН,СООН в сьэ.'си титрованием раствором сильного основания в водной среде7 Что произойдет, если к распюру, содержащему НС1 и СНаСООН, добавить ацетон7 5.3. Комплекеонометрическое титронание Комплексонометрическое титрование основано на взаимодействии ионов металлов с полиаминокарбоновыми кислотами (комплексонами).
Наиболее часто в качестве титранта используют двуватриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Реакцию между ионом металла и ЭДТА можно выразить в самом общем виде уравнением М) ~"-с+НУ'" а=МТ'" 'к+41.' +~Н, где Н~Т~ — аннов ЭДТА. Равновесие этой реакции характеризуется условной константой устойчивости образующегося комплекса (комплексоната).' (5.41) Фмх=(МТ)/смет=Фиг«мат» ам=1~~',~ И ( а (5.42) (5.43) Пхи+1н 1Пхм+--+Ж 1 хх1+1н 1 148 где унт — реальная константа устойчивости комплексоната; а— коэффициенты, учитывающие участие иона металла и аниона ЭДТА в конкурирующих реакциях: оо,мГо,м — отнт 11т1) =а то,м+ )т (5А4) где К,м — начальный объем тнтруемого раствора; ст и Гт — концентрация и объем титранта (ЭДТА), соответственно.
В точке эквивалентности пракгически ясе ионы металла слизаны ь-4)+ в комплекс МЪ и равновесная концентрация иона металла )М) =от и [МЩ =сцм, с учетом разбавления оом Ьом Г'ом+ Рт (5.45) Следовательно, Г оо,мно,м рМ = 1/2р сом+ 1/21я/)мт-1/21й(там+ кт) — !бам. (5А6) После )почки эквивалентности концентрацию комллексоната по- прежнему рассчитывают по уравнению (5.45), а от=сот(Гт— — рте ))/(ком+ кт). Равновесную концентрацию иона металла рассчитывают по формуле Р41=(МУ)и Юм тот)=сомами~ /Фм сот(!' — Ром); РМ = Рсо,м+ 1йФмт — 1йам+ !Ясом — 1й Р'о,м/(Рт — 1'о,м) (5 47) Если сщ~ —— сат рМ =1й)омт — 1йам — 1й1о~цк/(Рт — Ро,м) В Приложении 2Ш1 представлены рассчитанные по формуле (5.43) величины ат для некоторых значений рН.
Кривая комплексонометрического титровония представляет собой зависимость рМ (-1й[М)) от объема титранта (или степени оттитрованности /). Равновесные концентрации ионов металла и любой момент титрования рассчитывают с помощью коэффициентов ам, ат и соответствующей условной константы устойчивости (см. разд. 2.3). До начала титрования равновесная концентрация иона металла я отсутстяие конкурирующих реакций с его участием равна его исходной концентрации, т. е.
рМ= — 1йсом. При протекании конкурирующей реакции рМ= — 1й(со,мам). До точки эквивалентности равнояесиая концентрация неоттятрованного иона металла при протекании конкурирующей реакции с его участием равна Величину скачка на кривых титрования можно рассчитать по формулам (5.44) и (5.45). Для упрощения расчетов пренебрегазот протеканием конкурирующих реакций с участием ионов металла, а также изменением объема и допускают, что сам-— сат.
При погрешности титрования т0,1% скачок ограничивается у"=0,999 и у= = 1,001. Тогда ЬрМ=[йр' +18(1,00[-ц+[йс. + + 18(1 — 0,999) = Щмт+18сдм — б. (5.48) Следовательно, проведение комплексонометричео~го титрования при относительной погрешности определения 0,1% возможно в тех случаях, когда с, =0,01 М, 1фмт) 8; сцм =0,001 М, 18Фмт ~9- Интервал |5|рМ„при котором изменяется окраска металлоипдикаторов, используемых при визуальном фиксировании конечной точки комплексонометрического титрования, рассчитывают по формуле (5.49) ьрм=[йд и. Пример 1. Рассчитайте внтервад перекопа окраски металловнавкатора при комплексонометраческом татроваинк никеле [П) при рН 5,0.
Мопво лн првменать этот вндикатор длк твтровавик 0,0100 М раствора викелк 0,0100 М раствором ЭДТА7 О б Уй . )У,ат 1,511'10|а; Д 1,00'10 . Реи|еиие. По условию задачи успевши константа уетойчклоств комплекса |шкеле с металловндататором [Узлам [М)пбИ[Ч!з+1 езее 1,00 1О'. Как взкеспю, ЬРМ перехода окраска индикатора огрш|ачвааетса отношением ксн- пеатрепвй: 1716<.ьеДМИ 1<Щ1. Следовательно, при соотношевви сам[[)чнпб[=1/10, [!9[а+1=107[уикее —— 1,00'10 ' М; р)Ч! = 7,00.
При соотношении еу,е)[)епш)1 10/! [сбз 1 1,00 10 е М; РЫ=9,00. Таким образом, окраска металлоиндикатора измевкетса в внтервале ры[ 7,00— 9,00. В тоне зваиэалентнасти [)Ч)з 1= /ЯЯД~~„т —— ~1 10 з[П 1,50'10||) 5,70'1О е; рЫ = 7,25. дла обоснованна ответа рассчитаем величину скачка на кривой татровавил никеля с относительной потрепностью +0,1%. 150 Арм-1я1,50.
10'*+эя(1,001 — 1)+1Я(1-О 999)+эяО 005- П, — 6 — 2З-З5, т. е. скачок лаевт в ввтервале рнй 5,50 — 9„00. Такам образом, даввый ввдвхатор мовпо првмевать длл твтроаашш ввкела в угашвньи условввх. Пример 2. Дла определеввм сульфат-вова вамску образца массой 1,ЯЮО г реатворвлп в 200 мл воды. Дейсгевем хлорвда барда ва 20,00 мл этого раствора волучвлв осадок сульфата бары, который затем обработали 50,00 мл 0,0100 М раствора ЭДТА.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
