Вопросы и задачи

1. В чем заключается сущность гравиметрического анализа?

2. Какие основные операции применяют в гравиметрическом анализе?

3. Условия образования осадка с точки зрения произведения растворимости. Как влияют на этот процесс одноименные с ионами осадка и посторонние ионы? Почему?

4. Что называют формой осаждения, гравиметрической формой и фактором пересчета (гравиметрическим множителем) ?

5. Перечислите требования к форме осаждения. Что понимают под практически полным осаждением?

6. Какие потери допустимы при количественном осаждении?

7. Каким реактивом – NaOH или NH₄OH – вы будете осаждать гидроксиды Fe³⁺, Cu³⁺, Al³⁺ и почему?

8. Что называют соосаждением? Каковы его причины? Укажите типы соосаждения.

9. Какие осадки – крупнокристаллические, мелкокристаллические или аморфные – лучше адсорбируют растворенные вещества?

10. В чем заключается сущность окклюзии?

11. Какими приемами можно уменьшить соосаждение?

12. Основные требования к весовой (гравиметрической) форме?

13. Как следует проводить осаждение? Фильтрование? Промывание осадка? Что такое декантация?

14. Как производится высушивание осадка?

15. Что значит прокалить до постоянной массы?

16. С какой точностью можно взвешивать на аналитических весах?

17. Какой объем раствора хлорида аммония (концентрацией 53,6 г/л) потребуется для осаждения 0,250 г серебра? Ответ: 2,31 мл.

18. Рассчитайте процентное содержание карбоната кальция в доломите, если в результате анализа из его навески массой 1,0 г получено 0,3515 г СаО.

Ответ: 62,76 %.

19. Вычислите фактор пересчета при определении:

а) Са по СаО; б) Cl по AgCl ; в) S по BaSO₄;

Ответ: а) 0,7147; б) 0,2474; в) 0,1373.

20. Вычислите массовую долю (%) гигроскопической воды в хлориде натрия по следующим данным: масса бюкса 0,1282 г; масса бюкса с навеской 6,7698 г; масса бюкса с навеской после высушивания 6,7506 г. Ответ: 3,01 %.

21. Какую навеску сульфата железа FeSO₄·7H₂O следует взять для определения в нем железа в виде Fe₂O₃ (считая норму осадка равной 0,2 г)? (Ответ:0,7 г).

22. Какой объем 0,5 н. раствора (NH₄)₂C₂O₄ потребуется для осаждения иона Са²⁺ из раствора, полученного при растворении СаСО₃ массой 0,7 г ?

Ответ: 42 мл, учитывая полуторный избыток.

Глава 5. Титриметрический анализ

5.1. Сущность титриметрического анализа

Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Название этот вид анализа получил от слова титр. Титр – один из способов выражения концентрации раствора – показывает число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора.

В методах классического титриметрического анализа количество реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом, находят по объему раствора этого реактива. Концентрация такого раствора должна быть известна с высокой точностью. Это титрованный раствор, или титрант.

Процесс определения объема титранта вступившего в реакцию с данным количеством определяемого вещества, называется титрованием. Титрование заключается в постепенном прибавлении титрованного раствора к анализируемому до точки эквивалентности (т.э.), то есть, момента, когда количество добавляемого титранта (В) химически эквивалентно количеству титруемого вещества (А): n_экв (А) = n_экв (В).

Точку эквивалентности можно определить визуально по измерению окраски раствора, по прекращению выпадения осадка или изменению его цвета, по изменению вспомогательного вещества – индикатора, а также с помощью приборов по изменению физико-химических свойств системы.

Достигнув точки эквивалентности титрование прекращают. По затраченному объему титранта и его концентрации вычисляют результат анализа.

Момент титрования, когда, например, индикатор изменяет свой цвет, называется точкой конца титрования (т.к.т.). В идеальном случае т.э. и т.к.т. должны совпадать, однако в практических условиях между ними наблюдается некоторая разница. Чем она больше, тем больше погрешность титрования. Поэтому необходимо подбирать такой индикатор, чтобы разность между т.э. и т.к.т. была минимальной. Уменьшить ошибку, связанную с излишком объема реагента, после т.э. можно уменьшив объем капли у бюретки и концентрацию титранта, а также, увеличив общий объем титранта, израсходованный на титрование.

Реакции, лежащие в основе титриметрических методов, должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Взаимодействие титранта с определяемым веществом должно проходить в точном соответствии со стехиометрическим уравнением реакции, и титрант должен расходоваться только на реакцию с определяемым веществом. В то же время определяемое вещество должно реагировать только с титрантом и не взаимодействовать, например, с кислородом атмосферы.

2. Реакция титрования должна протекать количественно, т.е. константа равновесия её должна быть достаточно велика.

3. Взаимодействие определяемого вещества с титрантом должно проходить с большой скоростью.

4. Должен существовать способ, позволяющий определить окончание титрования.

5. Раствор титранта должен быть стандартизирован.

Наиболее важными элементами методики титриметрического анализа являются выбор индикаторной системы и стандартизация раствора титранта.