2. Расчет объема осадителя
Количество вещества осадителя и соответственно объем его раствора рассчитывается по уравнению реакции осаждения определяемого компонента исходя из примерного его содержания в анализируемом растворе.
В гравиметрическом анализе осаждение считается практически полным, если в растворе остается не более 1·10-4 г осаждаемых ионов, т.е. масса неосажденного компонента не превышает погрешности единичного взвешивания на аналитических весах. Так как растворимость осаждаемой формы понижается в присутствии избытка осадителя, то для достижения полноты осаждения определяемого иона осадитель всегда берется в количестве, превышающем рассчитанное по уравнению реакции. На практике применяют обычно 2-3-кратный избыток, если осадитель летучий, и 30-50% избыток, если осадитель нелетучий.
Примеры решения типовых задач
Пример 2.1. Образец железоаммонийных квасцов содержит приблизительно 20% примесей, не осаждаемых раствором аммиака. Рассчитайте объем 2,0 моль/л раствора аммиака, необходимый для осаждения железа(III) из навески квасцов массой 0,8995 г, если осадитель взять в трехкратном избытке.
Дано: ω%(примесей) = 20%
C(NH3) = 2,0 моль/л
m(навески) = 0,8995 г
V(NH3)практ. = 3V(NH3)теор.
________________________________________
Найти: V(NH3)
Решение. Исходя из уравнения реакции осаждения ионов железа (III) аммиаком
и с учетом того, что осадитель берется в 3-х кратном избытке, требуемое количество вещества аммиака равно:
Вычислим количество вещества ионов железа(III) в образце квасцов:
Следовательно,
моль,
а объем 2,0 моль/л раствора аммиака равен:
Ответ: 6,7 мл.
Задачи для самостоятельного решения
2.1. Образец алюмокалиевых квасцов содержит 90% основного вещества. Рассчитайте объем 0,20 моль/л раствора хлорида бария для осаждения бария сульфата из навески массой 0,3534 г, если осадитель брать с 30% избытком. Ответ: 8,7 мл.
2.2. Образец содержит 50% бария хлорида. Рассчитайте объем 0,10 моль/л раствора серной кислоты, необходимой для осаждения бария сульфата из навески образца массой 0,4243 г. Примите, что осадитель взят в полуторакратном избытке. Ответ:15мл.
2.3. Образец известняка содержит около 90% основного вещества (карбоната кальция) и примеси, которые не осаждаются совместно с оксалатом кальция. Рассчитайте с точностью до целых миллилитра объем 0,25 моль/л раствора оксалата аммония, необходимый для осаждения кальция из навески массой 0,4003 г. Объем осадителя рекомендуется взять в полуторакратном избытке.
Ответ: 22 мл.
2.4. Рассчитайте объем 0,20 моль/л раствора хлорида бария, необходимый для осаждения хромат-ионов из навески хромата калия массой 0,3942 г. Известно, что анализируемый образец содержит приблизительно 98% хромата калия. Осадитель желательно взять с 40% избытком. Ответ: 14 мл.
2.5. Образец содержит приблизительно 97% нитрата серебра. Вычислите объем раствора хлороводородной кислоты с концентрацией 0,15 моль/л, необходимый для осаждения ионов серебра их навески массой 0,3165 г, если осадитель брать в 1,3-кратном избытке. Ответ: 16 мл.