Поэтому – следующее действие (второе) – это расчет точного (теоретического) титра соответствия (рабочего раствора по определяемому веществу)
Обосновывают найденный показатель (указывают – что он показывает). Не забывают, что титр одного вещества по другому – это всегда взаимодействие двух веществ, причем 1 мл рабочего раствора взаимодействует с граммами определяемого вещества.
Подставим эти данные в нашу формулу и получим, что масса х.ч. определяемого вещества равна:
mх.ч.(опр..в-ва) = Тт. раб./ опр • V~ раб. • Кп раб
А теперь, подставим эти данные в формулу расчета массовой доли и получим:
Тт. раб./ опр • V~ раб. • Кп раб • 100%
ω опр.=
m н.ф.опр.
Таким образом, формула расчета массовой доли определяемого вещества по способу прямого титрования и косвенного титрования (по заместителю) будет выглядеть следующим образом:
Тт. раб./ опр • V~ раб. • Кп раб • 100% ω опр.= m н.ф.опр. |
Каждый раз эту формулу НЕ ВЫВОДЯТ, а пользуются ужеГОТОВОЙ!
Подставляем найденные значения в расчетную формулу, и находим массовую долю. Смотрим, чтобы результат был сопоставим с реальным. Рассчитанный искомый показатель обосновываем. Помним, что это содержание х.ч. вещества в граммах в 100 г исследуемого вещества (раствора).
Задача 1
Определить массовую долю химически чистой хлороводородной кислоты в фарм.препарате, если для приготовления 200 мл разведения взяли 2 мл хлороводородной кислоты с ρ = 1,123 г/мл, а на титрование 10 мл полученного раствора было затрачено 7,5 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1,0262. Мм НСl = 36,46 г/моль.
|
|
Рассуждения: В задаче речь идет о растворах двух веществ: кислоты хлороводородной и гидроксиде натрия. Необходимо найти массовую долю одного из них, следовательно, это - задача III типа. Так же мы видим, что из одного из веществ (хлороводородной кислоты) готовилось разведение – его мы обозначим как объем колбы (Vк), а объем навески взятой на анализ обозначим как объем пипетки (Vп). Придерживаясь рекомендаций, приведенных выше, записываем «Дано» и начинаем решать задачу.
Дано: | Решение: | ||
Vнав (НС1). = 2 мл Vк. (НС1) = 200 мл Vп. (НС1) = 10 мл V ~ 0,1 моль/л(NаОН) = 7,5 мл Kп ~0,1моль/л (NаОН) = 1,0262 М.м. . (НС1) = 36,46 г/моль ρ. (НС1) = 1,123 г/мл | Анализ данных: НС1 – это исследуемый (анализируемый) раствор, так как не известна его концентрация NаОН – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент
Метод количественного определения – метод алкалиметрии, вариант нейтрализации (так как рабочий раствор – щелочь, а в основе метода лежит реакция нейтрализации)
Способ прямого титрования (так как. вещества взаимодействуют друг с другом напрямую). | ||
Найти: ω. (НС1) = ? |
Записываем уравнение реакции, лежащее в основе анализа, чтобы правильно рассчитать молярную массу эквивалента исследуемого вещества. Во избежание ошибок на первое место в реакции записываем исследуемое вещество, то есть хлороводородную кислоту:
HCl + NаОН = NaCl + H2O
1 моль 1 экв.
Вещества реагируют друг с другом в соотношении 1 моль: 1 эквивалент, следовательно:
fэкв. = kстех. fэкв.(HCl) = 1
Mэкв. (HCl)= Mm (HCl) • fэкв.(HCl) = Mm (HCl)
Mэкв. (HCl)= Mm (HCl) = 36,46 г/моль
Массовую долю исследуемого вещества находим по формуле:
Тт. раб./ опр • V~ раб. • Кп раб • 100%
ω опр.=
m н.ф.опр.
В нашем случае это:
Т 0,1 моль/л NаОН /НС1 • V~ 0,1 моль/л NаОН • Кп ~ 0,1 моль/л NаОН • 100%
ω (НС1).=
m н.ф. (НС1)
По условию задачи нам не известны навеска фактическая и титр соответствия. Находим эти показатели отдельными действиями.
|
|
1) Найдем массу навески фактической.
Во-первых – из условия задачи мы видим, что нам не дано ни одной массы, но зато мы знаем объем раствора и его плотность, следовательно, из формулы ρ=m/V мы можем выразить массу навески хлороводородной кислоты, взятой для приготовления разведения:
! m =V • ρ, то есть в нашем случае:
mнав.(HCl) =Vнав.(HCl) • ρнав.(HCl) = 2 мл • 1,123 г/мл = 2,2460 г
Во-вторых – из условия задачи мы также видим, что в данном случае готовится разведение, и на титрование оно берется не все, а только его часть. Следовательно, масса навески фактической с массой навески не совпадает, (она будет меньше), и это необходимо учесть в расчетах. Поэтому следующим действием мы составляем пропорцию:
m нав. .(HCl) - Vк.(HCl) следовательно, 2,2460 г – 200 мл
mн.ф. .(HCl) - Vп.(HCl) mн.ф. .(HCl) – 10 мл
А затем, решая пропорцию, находим массу навески фактической хлороводородной кислоты:
2,2460 г • 10 мл
mн.ф. .(HCl) = = 0,1123 г
200 мл
2) Найдем титр точный рабочего раствора по определяемому веществу (титр соответствия), т.е. титр гидроксида антрия по хлороводороду:
|
|
Сэкв. т. раб. • Mэкв. опр.
Т т. раб./ опр. =
1000
Следовательно:
Сэкв.т. NаОН • Mэкв.HCl 0,1 моль/л • 36,46 г/моль
Т0,1 моль/л NаОН/ HCl. = = = 0,003646 г/мл
1000 1000
Не забываем обосновать рассчитанный показатель: это титр соответствия и он обозначает взаимодействие!!! 1 мл рабочего раствора с граммами определяемого вещества, то есть в нашем случае получается следующее:
Титр показывает, что 1 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,003646 г химически чистого хлороволорода.
3) Подставляем найденные значения в формулу и рассчитываем массовую долю хлороводородной кислоты в растворе:
Т 0,1 моль/л NаОН /НС1 • V~ 0,1 моль/л NаОН • Кп ~ 0,1 моль/л NаОН • 100%
ω (НС1)=
m н.ф. (НС1)
0,003646 г/мл • 7,5 мл • 1,0262 • 100%
ω(HCl) = = 24,98792431% округляем и получаем
0,1123 г
24,99%
И, снова, не забываем обосновать рассчитанный показатель, то есть указать, что в данном случае показывает массовая доля. Помним, что это – содержание химически чистого вещества в 100 г вещества (раствора). В нашем случае:
Массовая доля показывает, что в 100 г раствора хлороводородной кислоты содержится 24,99 г х.ч. хлороводорода.
Ответ: ω (НС1) = 24,99%
Задача 2
Определить массовую долю химически чистого натрия гидрокарбоната в фарм.препарате, если для приготовления 100 мл разведения была взята навеска вещества массой 0,5018 г, а на титрование 10 мл полученного раствора было израсходовано 5,9 мл раствора хлороводородной кислоты с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0,9975.
Мм (NaНСO3)=84,01 г/моль.
Дано: | Решение: |
mнав (NaНСO3) = 0,5018 г Vк. (NaНСO3) = 100 мл Vп. (NaНСO3) = 10 мл V ~ 0,1 моль/л(HCl) = 5,9 мл Kп~0,1моль/л (HCl) = 0,9975 М.м. . (NaНСO3) = 84,01 г/моль | Анализ данных: NaНСO3 – это исследуемое (анализируемое) вещество, так как не известна его концентрация НС1 – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент
Метод количественного определения – метод ацидиметрии Способ прямого титрования |
Найти: ω. (NaНСO3) = ? |
В основе метода лежит уравнение реакции:
NaНСO3 + НС1 = NaCl + CO2↑ + H2O
1 моль 1 экв.
fэкв. = kстех. fэкв. (NaНСO3) = 1 M1|z (NaНСO3) = Mм (NaНСO3) • fэкв. (NaНСO3) = Mм (NaНСO3)
M1|z (NaНСO3)= Mм (NaНСO3) = 84,01 г/моль
Расчет массовой доли натрия гидрокарбоната ведут по формуле:
Т 0,1 моль/л НС1/ NaНСO3 • V~ 0,1 моль/л НС1 • Кп ~ 0,1 моль/л НС1 • 100%
ω (NaНСO3)=
m н.ф. (NaНСO3)
1) Находим массу навески фактической, так как готовится разведение.
m нав. (NaНСO3) - Vк(NaНСO3) следовательно, 0,5018 г – 100 мл
mн.ф. (NaНСO3) - Vп. (NaНСO3) mн.ф. (NaНСO3) – 10 мл
Следовательно:
0,5018 г • 10 мл
mн.ф. (NaНСO3) = = 0,0502 г
100 мл
2) Находим титр точный рабочего раствора по определяемому веществу (титр хлороводородной кислоты по натрия гидрокарбонату)
Сэкв. т. раб. • Mэкв. опр.
Т т. раб./ опр. =
1000
Сэкв. 0,1 моль/л HCl • Mэкв.NaНСO3 0,1 моль/л • 84,01 г/моль
Т0,1 моль/л HCl/NaНСO3 = = = 0,008401 г/мл
1000 1000
Титр показывает, что 1 мл раствора хлороводородной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,008401 г х.ч. натрия гидрокарбоната.
3) Рассчитываем массовую долю:
Т 0,1 моль/л НС1/ NaНСO3 • V~ 0,1 моль/л НС1 • Кп ~ 0,1 моль/л НС1 • 100%
ω (NaНСO3)=
m н.ф. (NaНСO3)
0,008401 г/мл • 5,9 мл • 0,9975 • 100%
ω(NaНСO3) = = 98,49%
0,0502 г
Массовая доля показывает, что в 100 г фарм.препарата натрия гидрокарбоната содержится 98,49 г х.ч. натрия гидрокарбоната.
Ответ: ω. (NaНСO3) = 98,49%
Задача 3
Определить массовую долю пероксида водорода в растворе, если для приготовления 200 мл разведения была взята навеска вещества объемом 10 мл (ρН2О2= 1,0 г/мл), а на титрование 10 мл приготовленного разведения ушло 8,8 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0,9864. Мм (Н2О2)= 34,01 г/моль.
Дано: | Решение: |
Vнав. (Н2О2) = 10 мл Vк. (Н2О2) = 200 мл Vп. (Н2О2) = 10 мл V ~ 0,1 моль/лKMnO4 = 8,8 мл Kп ~0,1моль/л KMnO4 = 0,9864 Мм. (Н2О2) = 34,01 г/моль ρ. (Н2О2) = 1,0 г/мл | Анализ данных: Н2О2– это исследуемый (анализируемый) раствор, так как не известна его концентрация KMnO4 – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент
Метод количественного определения – метод перманганатометрии Способ прямого титрования |
Найти: ω (Н2О2) = ? |
В основе метода лежит реакция:
5 Н2О2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 →5 O2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O
Н2О2 - 2е → O2 + 2 Н+ | 5
MnO4 - + 8 Н+ + 5 е → Mn2+ + 4 H2O | 2
fэкв. = kстех. • УЧ титранта
fэкв. (Н2О2) = 5/2 • 1/5 = 1/2 Mэкв.(Н2О2) = Mм(Н2О2) • fэкв. (Н2О2)
Mэкв.(Н2О2) = Mм(Н2О2) • 1/2 = 34,01 г/моль : 2 = 17,005 г/моль
Расчет массовой доли пероксида водорода ведем по формуле:
Т 0,1 моль/л KMnO4 / Н2О2 • V~ 0,1 моль/л(KMnO4) • Кп~ 0,1 моль/л(KMnO4) • 100%
ω Н2О2=
m н.ф. Н2О2.
1) Найдем массу навески фактической:
mнав. (Н2О2) =Vнав.(Н2О2) • ρнав.( Н2О2) =10 мл • 1,0 г/мл = 10,0 г
m нав. (Н2О2) - Vк( Н2О2) следовательно, 10,0 г – 200 мл
mн.ф. (Н2О2) - Vп. ( Н2О2) mн.ф.(Н2О2)– 10 мл
Следовательно:
10,0 г • 10 мл
mн.ф. (Н2О2) = = 0,5000 г
200 мл
2) Рассчитаем точный титр рабочего раствора по определяемому веществу (титр перманганата калия по пероксиду водорода)
Сэкв. т. раб. • Mэкв. опр.
Т т. раб./ опр. =
1000
Сэкв.0,1 моль/л KMnO4• Mэкв.Н2О2 0,1 моль/л • 17,005 г/моль
Т0,1 моль/л KMnO4 / Н2О2= = = 0,001701 г/мл
1000 1000
Титр показывает, что 1 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,001701 г х.ч. пероксида водорода.
3) Находим массовую долю пероксида водорода в растворе
Т 0,1 моль/л KMnO4 / Н2О2 • V~ 0,1 моль/л(KMnO4) . • Кп~ 0,1 моль/л(KMnO4) • 100%
ω Н2О2 =
m н.ф. Н2О2.
0,001701 г/мл • 8,8 мл • 0,9864 • 100%
ω Н2О2 = = 2,95%
0,5000 г
Массовая доля показывает, что в 100 г раствора пероксида водорода содержится 2,95г х.ч. пероксида водорода.
Ответ: ω. (Н2О2) = 2,95%
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1191; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!