соотношение (5) представляет собой следствие закона эквивалентов и является основным расчетным уравнением титриметрического анализа.
метод отдельных навесок. при титриметрическом определении этим методом навеску вещества растворяют в небольшом
произвольном объеме растворителя и проводят титрование всего раствора. зная объем, v(в), и нормальную концентрацию рабочего раствора, сн(в), израсходованного на реакцию взаимодействия с определяемым веществом, можно определить содержание определяемого компонента m(a) по формуле:
,(г)
(6)
метод пипетирования. обычно в титриметрическом анализе навеску анализируемого вещества растворяют в мерной колбе определенного объема (vобщ.) и для титрования берут не весь раствор, а только часть его (va), аликвоту. поэтому формула для расчета массы определяемого вещества имеет
вид:
, (г) (7)
для нахождения процентного содержания следует учесть массу навески m:
(8)
пример. навеску 0,1936 г железной руды перевели в раствор, восстановили железо до fe(ii) и довели объем раствора до 100 мл. вычислить массовую долю
fe(ii) в руде, если на титрование 10 мл полученного раствора в кислой среде израсходовано 8,75 мл 0,02н раствора k2cr2o7.
решение. при титровании железа (п) раствором k2cr2o7 в кислой среде протекает окислительно-восстановительная реакция, которая в ионном виде выглядит следующим
образом:
затем рассчитываем массу железа (п) в растворе и процентное содержание железа в руде:
г
вариант 1
1. сколько граммов гидроксида натрия, содержащего 5,5% индифферентных примесей, следует взять для
приготовления 1 л раствора с т(naон) = 0,01024 г/мл?
2. какой объем дистиллированной воды следует прибавить к 100 мл 2 м раствора серной кислоты, чтобы концентрация полученного раствора составляла 0,5 н?
3. чему равна масса соляной кислоты, содержащейся в растворе,
если на ее титрование расходуется 12,50 мл раствора кон с титром, равным 0,005611 г/мл?
вариант 2
1. какой объем азотной кислоты с концентрацией 69,23% и плотностью r = 1,41 г/см3 следует взять для приготовления 200 мл 0,2 м раствора?
2. какую навеску
дихромата калия следует растворить в мерной колбе вместимостью 500 мл, чтобы получить 0,05 н раствор, [f(k2cr2o7) = 1/6] ?
3. рассчитать массу cao в растворе гидроксида кальция, на титрование которого затрачено 8,45 мл 0,1117 м раствора нсl.
вариант 3
1.
сколько граммов щавелевой кислоты (h2c2o4 × 2h2o) следует взять для приготовления 250 мл 0,05 н раствора?
2. какой объем раствора аммиака с массовой долей 29,33%, плотностью r = 0,894 г/см3 следует взять для приготовления 500 мл раствора с титром 0,002734 г/мл?
3.
вычислить массу к2co3, если на титрование его раствора в присутствии метилового оранжевого расходуется 16,25 мл 0,1246 м раствора hno3.
вариант 4
1. рассчитать массу навески перманганата калия, содержащего 3,5% индифферентных примесей, необходимую для приготовления 1 л
0,02 н раствора, [f (kmno4) = 1/5] .
2. какой объем воды нужно добавить к 300 мл 0,5 м раствора hno3, чтобы приготовить 0,2 м раствор?
3. рассчитать молярную концентрацию соляной кислоты, если на титрование 0,5627 г тетрабората натрия (na2b4o7 × 10h2o) расходуется
15,20 мл раствора hcl.
вариант 5
1. какой объем 0,1 м раствора h2so4 понадобится для нейтрализации 10 мл 0,15 м раствора кон?
2. какой объем уксусной кислоты плотностью r = 1,020 г/см3 (массовая доля 15,4%) следует взять для приготовления 250 мл 0,1 н
раствора?
3. рассчитать массовую долю na2co3 в технической соде, если ее навеску массой 0,2460 г растворили в воде в мерной колбе вместимостью 200 мл, а на титрование 10 мл раствора соды затрачено 8,25 мл 0,1 м раствора hcl. титрование проводили в присутствии фенолфталеина.
1)2P+3Ca=Ca₃PO₄ Ca₃PO₄+6H₂O=3Ca(OH)₂+2PH₃ 2PH₃+4O₂=P₂O₅+3H₂O P₂O₅+H₂O=2HPO₃ HPO₃+H₂O=H₃PO₄ 2)3NaOH+H₃PO₄=Na₃PO₄+3H₂O 3Na(+)+3OH(-)+3H(+)+PO₄(3-)=3Na(+)+PO₄(3-)+3H₂O 3OH(-)+3H(+)=3H₂O,сокращаем на 3,получается: OH(-)+H(+)=H₂O 2FeCl₃+3Ca(OH)₂=2Fe(OH)₃+3CaCl₂ 2Fe(3+)+6Cl(-)+3Ca(2+)+6OH(-)=2Fe(OH)₃+3Ca(2+)+6Cl(-) 2Fe(3+)+6OH(-)=2Fe(OH)3,сокращаем на 2,получается: Fe(3+)+3OH(-)=Fe(OH)3 3)NaNO3(не подвергается гидролизу,потому что образована сильной кислотой и основанием) FeCl₃-основана слабым основанием и сильной кислотой,гидролиз идет по катиону 1 ступень FeCl3+HOH⇔FeOHCl2+HCl Fe(3+)+3Cl(-)+H2O⇔FeOH(2+)+2Cl(-)+H(+)+Cl(-) Fe(3+)+H2O⇔FeOH(2+)+H(+) 2 ступень FeOHCl2+H2O⇔Fe(OH)2Cl+HCl FeOH(2+)+2Cl(-)+H2O⇔Fe(OH)2(+)+Cl(-)+H(+)+Cl(-) FeOH(2+)+H2O⇔Fe(OH)2(+)+H(+) 3 ступень Fe(OH)2Cl+H2O⇔Fe(OH)3+HCl Fe(OH)2(+)+Cl(-)+H2O⇔Fe(OH)3+H(+)+Cl(-) Fe(OH)2(+)+H2O⇔Fe(OH)3+H(+) KNO2-сильное основание,слабая кислота,гидролиз по аниону KNO2+HOH⇔KOH+HNO2 K(+)+NO2(-)+HOH⇔K(+)+OH(-)+HNO2 NO2(-)+HOH⇔HNO2+OH(-)
или (5)
соотношение (5) представляет собой следствие закона эквивалентов и является основным расчетным уравнением титриметрического анализа.
метод отдельных навесок. при титриметрическом определении этим методом навеску вещества растворяют в небольшом
произвольном объеме растворителя и проводят титрование всего раствора. зная объем, v(в), и нормальную концентрацию рабочего раствора, сн(в), израсходованного на реакцию взаимодействия с определяемым веществом, можно определить содержание определяемого компонента m(a) по формуле:
,(г)
(6)
метод пипетирования. обычно в титриметрическом анализе навеску анализируемого вещества растворяют в мерной колбе определенного объема (vобщ.) и для титрования берут не весь раствор, а только часть его (va), аликвоту. поэтому формула для расчета массы определяемого вещества имеет
вид:
, (г) (7)
для нахождения процентного содержания следует учесть массу навески m:
(8)
пример. навеску 0,1936 г железной руды перевели в раствор, восстановили железо до fe(ii) и довели объем раствора до 100 мл. вычислить массовую долю
fe(ii) в руде, если на титрование 10 мл полученного раствора в кислой среде израсходовано 8,75 мл 0,02н раствора k2cr2o7.
решение. при титровании железа (п) раствором k2cr2o7 в кислой среде протекает окислительно-восстановительная реакция, которая в ионном виде выглядит следующим
образом:
6fe2+ + cr2o72– + 14h+ 6fe3+ + 2cr3+ + 7h2o
с учетом полуреакции
fe2+ – 1e ® fe3+
находим фактор эквивалентности f(fe2+ ) = 1 и вычисляем молярную массу эквивалента железа:
мэ(fe2+ ) =f ∙м(fe2+ ) = 55,85 × 1
= 55,85 г/моль- экв
затем рассчитываем массу железа (п) в растворе и процентное содержание железа в руде:
г
вариант 1
1. сколько граммов гидроксида натрия, содержащего 5,5% индифферентных примесей, следует взять для
приготовления 1 л раствора с т(naон) = 0,01024 г/мл?
2. какой объем дистиллированной воды следует прибавить к 100 мл 2 м раствора серной кислоты, чтобы концентрация полученного раствора составляла 0,5 н?
3. чему равна масса соляной кислоты, содержащейся в растворе,
если на ее титрование расходуется 12,50 мл раствора кон с титром, равным 0,005611 г/мл?
вариант 2
1. какой объем азотной кислоты с концентрацией 69,23% и плотностью r = 1,41 г/см3 следует взять для приготовления 200 мл 0,2 м раствора?
2. какую навеску
дихромата калия следует растворить в мерной колбе вместимостью 500 мл, чтобы получить 0,05 н раствор, [f(k2cr2o7) = 1/6] ?
3. рассчитать массу cao в растворе гидроксида кальция, на титрование которого затрачено 8,45 мл 0,1117 м раствора нсl.
вариант 3
1.
сколько граммов щавелевой кислоты (h2c2o4 × 2h2o) следует взять для приготовления 250 мл 0,05 н раствора?
2. какой объем раствора аммиака с массовой долей 29,33%, плотностью r = 0,894 г/см3 следует взять для приготовления 500 мл раствора с титром 0,002734 г/мл?
3.
вычислить массу к2co3, если на титрование его раствора в присутствии метилового оранжевого расходуется 16,25 мл 0,1246 м раствора hno3.
вариант 4
1. рассчитать массу навески перманганата калия, содержащего 3,5% индифферентных примесей, необходимую для приготовления 1 л
0,02 н раствора, [f (kmno4) = 1/5] .
2. какой объем воды нужно добавить к 300 мл 0,5 м раствора hno3, чтобы приготовить 0,2 м раствор?
3. рассчитать молярную концентрацию соляной кислоты, если на титрование 0,5627 г тетрабората натрия (na2b4o7 × 10h2o) расходуется
15,20 мл раствора hcl.
вариант 5
1. какой объем 0,1 м раствора h2so4 понадобится для нейтрализации 10 мл 0,15 м раствора кон?
2. какой объем уксусной кислоты плотностью r = 1,020 г/см3 (массовая доля 15,4%) следует взять для приготовления 250 мл 0,1 н
раствора?
3. рассчитать массовую долю na2co3 в технической соде, если ее навеску массой 0,2460 г растворили в воде в мерной колбе вместимостью 200 мл, а на титрование 10 мл раствора соды затрачено 8,25 мл 0,1 м раствора hcl. титрование проводили в присутствии фенолфталеина.
Ca₃PO₄+6H₂O=3Ca(OH)₂+2PH₃
2PH₃+4O₂=P₂O₅+3H₂O
P₂O₅+H₂O=2HPO₃
HPO₃+H₂O=H₃PO₄
2)3NaOH+H₃PO₄=Na₃PO₄+3H₂O
3Na(+)+3OH(-)+3H(+)+PO₄(3-)=3Na(+)+PO₄(3-)+3H₂O
3OH(-)+3H(+)=3H₂O,сокращаем на 3,получается:
OH(-)+H(+)=H₂O
2FeCl₃+3Ca(OH)₂=2Fe(OH)₃+3CaCl₂
2Fe(3+)+6Cl(-)+3Ca(2+)+6OH(-)=2Fe(OH)₃+3Ca(2+)+6Cl(-)
2Fe(3+)+6OH(-)=2Fe(OH)3,сокращаем на 2,получается:
Fe(3+)+3OH(-)=Fe(OH)3
3)NaNO3(не подвергается гидролизу,потому что образована сильной кислотой и основанием)
FeCl₃-основана слабым основанием и сильной кислотой,гидролиз идет по катиону
1 ступень
FeCl3+HOH⇔FeOHCl2+HCl
Fe(3+)+3Cl(-)+H2O⇔FeOH(2+)+2Cl(-)+H(+)+Cl(-)
Fe(3+)+H2O⇔FeOH(2+)+H(+)
2 ступень
FeOHCl2+H2O⇔Fe(OH)2Cl+HCl
FeOH(2+)+2Cl(-)+H2O⇔Fe(OH)2(+)+Cl(-)+H(+)+Cl(-)
FeOH(2+)+H2O⇔Fe(OH)2(+)+H(+)
3 ступень
Fe(OH)2Cl+H2O⇔Fe(OH)3+HCl
Fe(OH)2(+)+Cl(-)+H2O⇔Fe(OH)3+H(+)+Cl(-)
Fe(OH)2(+)+H2O⇔Fe(OH)3+H(+)
KNO2-сильное основание,слабая кислота,гидролиз по аниону
KNO2+HOH⇔KOH+HNO2
K(+)+NO2(-)+HOH⇔K(+)+OH(-)+HNO2
NO2(-)+HOH⇔HNO2+OH(-)