- •«Аналітична хімія та інструментальні методи аналізу» частина 1 «аналітична хімія»
- •6.051301 «Хімічна технологія»
- •6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища
- •1. Теоретичні основи аналітичної хімії
- •1.1.Способи виразу концентрації розчинів
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •1.2. Протолітичні рівноваги в розчинах кислот та основ
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •1.3. Рівноваги в буферних розчинах
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •1.4. Рівноваги в розчинах солей, які гідролізують
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •1.5. Реакції іонного обміну Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •1.6. Рівноваги в гетерогенних системах
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •1.7. Рівноваги в окисно – відновних реакціях
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •2. Розрахунки в титриметричних методах аналізу
- •2.1. Розрахунки в методі нейтралізації
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •2.2. Розрахунки в методах окисно-відновного титрування
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •2. 3. Криві титрування
- •Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійної роботи
- •Додатки
- •Найважливіші фізичні сталі
- •Густина водних розчинів кислот та основ
- •Константи іонізації важливіших кислот
- •Константи іонізації важливіших основ
- •Добуток розчинності
- •Стандартні електродні потенциали (е°) при 25°с
- •4. Література
- •«Аналітична хімія та інструментальні методи аналізу» частина 1 «аналітична хімія»
- •6.051301 «Хімічна технологія»
- •6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища
- •Редактор р.Г. Заіка
- •Телефон: 8(06452) 4-03-42
2. Розрахунки в титриметричних методах аналізу
2.1. Розрахунки в методі нейтралізації
За законом еквівалентів маси реагуючих речовин прямо пропорційні їх еквівалентним масам:
,
де m1 та m2 – маси реагуючих речовин, та - молярні маси еквівалентів цих речовин.
Оскільки кількість речовини дорівнює n = m/ME , то згідно із законом еквівалентів:
n1 = n2 .
Якщо відомі концентрації та об’єми реагуючих речовин, то закон еквівалентів має вигляд:
C1V1 = C2V2
Молярну масу еквівалента складної речовини обчислюють за формулами:
;
де Моксиду – молярна маса(г/моль); n – число атомів елемента, який утворює оксид; В - його валентність.
Кислотність основи визначають числом гідроксогруп здатних заміщуватися кислотним залишком.
Основність кислоти визначають числом атомів гідрогену, здатних заміщуватися катіоном металу.
,
де n – число атомів елемента, що утворює катіон, В – його валентність.
Приклади розв’язання задач
Задача . Визначити масову відсоткову частку Na2CO3 в забрудненому препараті, якщо на титрування наважки 0,2016 г витрачено 20,16 мл (0,02016 л) 0,100 н розчину НС1.
Розв’язок. Згідно з законом еквівалентів :n (Na2CO3) = n(HCl).
Визначаємо масу Na2CO3:
m(Na2CO3)=c(НС1)V(НС1)ME(Na2CO3); ME(Na2CO3)= M(Na2CO3)/2;
ME(Na2CO3)=106/2=53 г/моль.
m(Na2CO3)=0,1۬*0,02016*53 = 0,1068 г.
Визначаємо масову відсоткову частку Na2CO3 в забрудненому препараті:
ω(Na2CO3)= m(Na2CO3)/ m(наважки)
ω(Na2CO3)= 0,1068/0,2016= 0,53=53%
Відповідь: масову відсоткову частку Na2CO3 дорівнює 53%
Задачі для самостійної роботи
-
На титрування 20,0 cм3 розчину NaOH витрачається 22,4 cм3 0,1н. НС1 (K=0,9325). Скільки грамів NaOH у 1000 cм3 розчину?
-
У мірній колбі на 1000cм3 розчинене невідома кількість H2SO4. На титрування 25,0 cм3 розчину витрачається 30,45 cм3 0,1025н. NaOH. Скільки грамів H2SO4 було введено в колбу?
-
Наважка каустику 2,1060г розчинена в мірній колбі на 500см3. Отриманим розчином титрують 25,0 см3 0,1н. розчину НС1 (К=0,9850), на що витрачається 24,50 см3 розчину аналізованого лугу. Обчислити масову частку Na2O у зразку.
-
Наважка калійного лугу 7,6240г розчинена в мірній колбі на 500см3. На титрування 25,0 см3 отриманого розчину витрачається 32,2 см3 НС1з титром ТНС1/NaOH =0,006442г/мл. Обчислити масову частку КОН у зразку.
-
У мірну колбу на 1000см3 уведено з бюретки 29,50 см3 H2SO4 густ. 1,553. На титрування 25,00см3 0,5378 н. NaOH витрачається 22,2 см3 отриманого розчину кислоти. Обчислити масову частку SO3 у зразку.
-
Наважка кальцинованої соди 0,1324г розчинена в довільному об’ємі води. На титрування в присутності метилового жовтогарячого витрачається 24,45см3 НС1 (К=0,9850 до 0,1н.). Обчислити масову частку Na2CO3 у зразку.
-
На нейтралізацію розчину, отриманого розчиненням 0,1822г купоросної олії, витрачається 30,30см3 розчину NaOH (ТNаОН/H2SO4=0,005020). Обчислити масову частку SO3 у зразку.
-
На титрування розчину, отриманого розчиненням 3,1580 г їдкого калі, витрачається 27,45см3 розчину НС1 (ТНС1/NaOH =0,07862). Обчислити масову частку КОН у зразку.
-
У мірній колбі на 1000см3 розведено до мітки 50,0см3 нітратної кислоти густ.1,40. На титрування 20,0см3 розчину КОН (ТКОН/ H2SO4 =0,04904) витрачається 26,88 см3 приготовленого розчину кислоти. Визначити вміст HNO3 у вихідному розчині.
-
У мірну колбу на 500см3 відміряли 25,00 см3 НС1 густ.1,19. і додали водою до мітки. На титрування 20,0см3 отриманого розчину витрачається 25,13 см3 розчину їдкого натру (Т=0,001976). Яка нормальність вихідного розчину кислоти і масова частка НС1.
-
Наважка кристалічної соди 7,2860г розчинена в мірній колбі на 250см3. На титрування 25,0 см3 отриманого розчину в присутності метилового жовтогарячого витрачається 22,75см3 H2SO4 (Т=0,0102). Обчислити масову частку Na2CO3.
-
ДО 25,0 см3 розчину КОН невідомої концентрації додано 50,00см3 розчину H2SO4 (К=0,95 до 0,1 н.). На титрування надлишку кислоти витрачено 28,90 см3 розчину NaOH (К=0,8570 до 0,1н.). Яка нормальність розчину КОН?
-
ДО 20,0 см3 розчину НС1 невідомої концентрації долито 25,00см3 розчину КОН (К=0,8 до 0,1 н.). Після цього розчин став сильно-лужним. Для зворотного титрування надлишку лугу довелося витратити 1,55 см3 розчину H2SO4 (К=1,20 до 0,1 н.). Визначити концентрацію НС1.
-
У мірну колбу на 200см3 уведено 3,6060г Ва(ОН)2 і 50см3 0,5н. розчину НС1. Уміст колби доведений до мітки. На титрування 20,0 см3 розчину КОН (Т=0,003) витрачається 41,20 см3 отриманого в колбі розчину. Обчислити масову частку Ва(ОН)2 у зразку.
-
При визначенні змісту основного продукту в хлориді амонію по Кьельдалю аміак, виділений з 0,5570г наважки, відігнаний у 100см3 0,1968 н. H2SO4. По закінченню відгону розчин переведений у мірну колбу на 500см3 і доведений до мітки. На титрування 25,0см3 цього розчину витрачається 24,5см3 розчину лугу (К=1,050 до 0,02н.). Обчислити масову частку NH4Cl у зразку.
-
Для визначення змісту оксиду цинку 2,00г цинкових білил розчинено в 100,0см3 H2SO4 (К=0,982 до 0,5 н.). На титрування надлишку кислоти витрачається 29,90см3 розчину лугу (К=1,280 до 0,1н.). Обчислити масову частку ZnО у зразку.
-
З 0,2229г амонійної солі відігнаний аміак у 100,0см3 розчину НС1 (К=0,9658 до 0,1н.). На титрування надлишку кислоти витрачено 51,19 см3 розчину NaOH (К=1,0720 до 0,1н.). Обчислити масову частку NН3 у солі.
-
Наважку кальциту 0,8679г розчинено в 25см3 0,7873н. НС1, надлишок якої потрібен був на титрування 2,70 см3 0,8818н. NaOH. Обчислити масову частку СаСО3 у зразку.
-
Для установлення титру розчину НС1 наважку безводної соди (х.ч.) 5,2060 г розчинено в мірній колбі на 500см3. На титрування 25см3 розчину витрачається 26,18см3 установлюваного розчину. Визначити: а)нормальність НС1; б)ТНС1; в) ТНС1/NaOH.
-
Для установлення титру H2SO4 1,7650г навішення Na2C2O4 прожарена в платиновому тиглі до постійної маси, кількісно переведена в мірну колбу на 250см3, розчинена. Об’єм розчину доведений водою до мітки. На титрування 25,0см3 отриманого розчину витрачається 22,46 см3 кислоти. Визначити: а) нормальність сірчаної кислоти; б) ТH2SO4.
-
Для установлення титру розчину НС1 узято 20,0 см3 розчину NaOH (Т=0,03982). Розчин розведений водою в мірній колбі на 200 см3 до мітки. На титрування 20,0см3 отриманого розчину витрачається 18,95 см3 розчину НС1. Визначити: а) нормальність; б) ТНС1.
-
Для установлення титру розчину КОН 5,9840г Н2С2О4 .2Н2О розчинили в мірній колбі на 1000 см3. На титрування 25,0 см3 отриманого розчину витрачається 26,32см3 розчину КОН. Визначити: а) нормальність розчину КОН; б) Т КОН /НС1.
-
Для установлення титру розчину NaOH 0,4826г бурштинової кислоти розчинили в мірній колбі на 200см3. На титрування 20,0 см3 отриманого розчину витрачається 21,05см3 розчину NaOH. Визначити: а) нормальність NaOH; б) Т NaOH/H2SO4.
-
На титрування розчину, що містить 0,2584г безводної соди, витрачається 21,35см3 розчину H2SO4. Визначити: а) ТH2SO4; б) Т H2SO/NaOH4.
-
Для установлення титру H2SO4 узято 20,0 см3 розчину NaOH (Т=0,001920) і відтитровано встановлюваним розчином, якого на це витрачено 22,40см3. Обчислити титр сірчаної кислоти.
-
Знайти нормальність розчину їдкого натру, якщо на титрування 16,78см3 його витрачено 17,21см3 розчину соляної кислоти з титром 0,003604.
-
Наважка щавлевої кислоти 1г розчинена в мірній колбі на 250см3. При титруванні 50см3 цього розчину витрачається 16,65см3 розчину NaOH з Т=0,007518. Скільки відсотків Н2С2О4 . 2Н2О містив зразок?
-
Скільки відсотків сірчаної кислоти містить зразок, якщо наважка його 1г розчинена в мірній колбі на 200см3? На нейтралізацію 25см3 цього розчину затрачається 20,5см3 0,1н. розчину NaOH.
-
Скільки відсотків сірчаної кислоти містить зразок, якщо наважка його в 5г доведена водою в мірній колбі до 200см3? На нейтралізацію 25см3 цього розчину витрачається 16,5см3 розчину NaOH з Т=0,007815.
-
Скільки відсотків НС1 містить технічна соляна кислота, якщо наважку її 10г доведене в мірній колбі до 500см3? На нейтралізацію 50см3 цього розчину витрачається 30,5см3 0,2н. розчину NaOH з К=0,9851.
-
Скільки відсотків азотної кислоти містить зразок технічної кислоти, якщо наважка його 10г доведена в мірній колбі до 250,0 см3? На нейтралізацію 25,0 см3 цього розчину затрачається 26,7см3 КОН з Т=0,01261.
-
Який об’єм 0,1965н. розчину НС1 буде потрібно на нейтралізацію 0,6215г бури, що містить 2,5% індиферентних домішок?
-
На нейтралізацію 0,5м суміші, що складає тільки з Na2CO3 і K2CO3 при титруванні з метиловим жовто-гарячим витрачено 40,3см3 0,2н. розчину НС1. Розрахувати, скільки % Na2CO3 містить ця суміш.
-
На нейтралізацію 0,4515г суміші, що складає тільки з Na2CO3 і СаCO3, при титруванні з метиловим жовто-гарячим затрачається 45,5см3 0,2н. розчину НС1 з К=0,9560. Розрахувати % СаCO3 у суміші.
-
Скільки відсотків індиферентних домішок містить їдкий натр, якщо на нейтралізацію розчину, що містить 0,1659г його, витрачається 20,5см3 0,2н. розчину НС1?
-
Скільки % індиферентних домішок містить зразок соди, якщо на нейтралізацію розчину, що містить 0,250г її, витрачається при титруванні з метиловим жовто-гарячим 23,9см3 0,1925 н розчину соляної кислоти?
-
Скільки см3 0,2н. розчину НС1 буде потрібно на нейтралізацію 0,2518г зразка, що складає з 98,5% Na2CO3 і індиферентних домішок?
-
На нейтралізацію 0,3847г суміші, що складає тільки з Na2CO3 і K2CO3, витрачається 16,3см3 0,1920н. розчину НС1 при титруванні з фенолфталеїном. Скільки % K2CO3 містить суміш?
-
Яка нормальна концентрація розчину H2SO4, якщо на титрування 0,2156г хімічно чистої Na2CO3 витрачається 22,35 см3 цього розчину?
-
Розрахувати молярну концентрацію НС1, якщо на титрування 0,4668г Na2B4 O7 10H2O (бури) витрачено 18,38см3 цього розчину?
-
У мірній колбі місткістю 500,0 см3 приготували розчин з наважки 2,50 г Na2CO3. Обчислити: а) нормальну концентрацію розчину; б) його молярну концентрацію; в) титр; г) титр за НС1.
-
Який об’єм 10% розчину Na2CO3 з густиною 1,105г/см3 потрібно відібрати для приготування 1дм3 розчину з Т Na2CO3 = 0,0059 г/см3?
-
Який об’єм 10% розчину Na2CO3 з густиною 1,105г/см3 потрібно відібрати для приготування 1дм3 розчину з Т Na2CO3 /НС1 = 0,0030 г/см3?
-
Який об’єм соляної кислоти з густиною 1,19г/см3 (=38,82%) варто взяти для приготування 1500см3 0,2М розчину?
-
Скільки см3 сірчаною кислоти з густиною 1,84г/см3 потрібно для приготування 2,5дм3 0,1н. розчину?
-
Який об’єм води треба додати до 1,2дм3 0,24М НС1, щоб приготувати 0,20М розчин?