Файл: MU_SRS_AKhiFKhMA.doc

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6е = 2Cr³⁺ + 7H₂O

Поскольку в полуреакции участвует 6 электронов, то f= 1/6 и

M(1/6 К₂Cr₂O₇) = 1/6M(К₂Cr₂O₇) = 1/6^.294,18 = 49,03 г/моль.

2) Рассчитаем навеску К₂Cr₂O₇ по формуле (15) :

q = 0,0500^.0,250^.49,03 = 0,6129 г.

О т в е т : для приготовления раствора требуется 0,6129 г дихромата калия.

З а д а ч а 3. Вычислить объём раствора азотной кислоты плотностью р=1,180 г/см³, необходимый для приготовления 3 дм³ раствора с молярной концентрацией эквивалента приблизительно 0,20 моль/дм³.

Р е ш е н и е. 1) Рассчитывают массу безводной азотной кислоты, требующуюся для приготовления 3 дм³ раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,20 моль/дм³.

F(HNO₃) = 1 , M(1/1HNO₃) = M(HNO₃) = 63 г/моль.

c(1/1HNO )^.V(дм³)

m(HNO₃) = 0,20^.3^.63 = 37,8 г.

2) По плотности раствора HNO₃ находят в справочнике массовую долю азотной кислоты. Раствор с массовой долей 30 % масс. имеет плотность 1,18 г/см³. Это значит, что в 100 г раствора содержится 30 г HNO₃.

3) Рассчитывают, в каком количестве 30% масс. раствора содержится 37,8 г безводной азотной кислоты. Для этого составляют пропорцию :

В 100 г раствора содержится 30 г

В Х г  37,8 г

4) Рассчитывают объём раствора с массовой долей HNO₃ - 30 % масс.

О т в е т : Необходимый объём раствора HNO₃ равен 106,8 см³.

З а д а ч а 4. Сколько граммов H₂SO₄ содержится в 500 см³ раствора, если на титрование 25,00 см³ этого раствора расходуется 20,25 см³ раствора NaOH c молярной концентрацией эквивалента 0,1150 моль/дм³ ?

Р е ш е н и е. 1) Выясняют метод анализа и записывают реакцию. Эта задача относится к методу кислотно-основного титрования :

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

f(H₂SO₄) = 1/2, M(1/2 H₂SO₄) = 1/2M(H₂SO₄) = 49,04 г/моль.

2) Рассчитывают молярную концентрацию эквивалента H₂SO₄, применяя закон эквивалентов (количество моль эквивалента серной кислоты должно равняться количеству моль эквивалента гидроксида натрия) :

n(1/2 H₂SO₄) = n(1/1NaOH);

c(1/2 H₂SO₄) ^. V(H₂SO₄) = c(1/1NaOH) ^. V(NaOH)

откуда с(1/2 H₂SO₄) = = 0,09315 моль/дм³

3. Находят титр раствора серной кислоты :

4) Вычисляют массу H₂SO₄ в 500 см³ раствора :

m(H₂SO₄) = T(H₂SO₄) ^. V = 4,568^.10^{-3 .} 500 = 2,2840 г.

О т в е т : в 500 см³ раствора содежится 2,2840 г H₂SO₄.

З а д а ч а 5. Рассчитать массу перманганата калия в растворе, если после его замещения на I действием избытка KI и H₂SO₄ на титрование затрачено 24,50 см³ раствора тиосульфата натрия, титр которого равен 3,971^.10^-2 г/см³.

Р е ш е н и е. Выясняют метод анализа и составляют реакции. Эта задача относится к редоксиметрическому титрованию (йодометрия), которое проводят по методу замещения. При взаимодействии KMnO₄ c раствором, содержащим избыток КI и H₂SO₄ ,происходит замещение KMnO₄ эквивалентным количеством I :

2 MnO₄^- + 8H⁺ + 5е = Mn²⁺ + 4H₂O

5 2I^- - 2е = I₂

2MnO₄^- + 10I^- + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 5I₂ + 8H₂O

n(1/5KMnO₄) = n(1/2I₂)

Затем выделившийся йод оттитровывают раствором Na₂S₂O₃ :

1 I₂ + 2е = 2I^-

1 2S₂O₃^2- - 2е = S₄O₆^2-

n(1/2I₂) = n(1/1Na₂S₂O₃)

Количество моль эквивалента KMnO₄ равно количеству моль эквивалента I, а последнее - количеству моль эквивалента Na₂S₂O₃ :

n(1/5KМnO₄) = n(1/2I₂) = n(1/1Na₂S₂O₃)

При данном определении перманганат калия и тиосульфат натрия непосредственно друг с другом не реагируют, однако их количества эквивалентны, откуда

c(1/1 Na₂S₂O₃)^.V(Na₂S₂O₃)

f(KMnO₄) = 1/5, M(1/5KMnO₄) = 1/5M(KMnO₄) = 1/5^.158 = 31,6г/моль

2) Вычисляют молярную концентрацию эквивалента раствора тиосульфата натрия по формуле :

f(Na₂S₂O₃) = 1, M(1/1 Na₂S₂O₃) = M(Na₂S₂O₃).

Поскольку в аналитической практике, как правило, применяют пентагидрат тиосульфата натрия, M(Na₂S₂O₃^.5H O) = 248,19 г/моль.

с(1/1 Na₂S₂O₃) = = 0,1600 моль/дм³.

3) Рассчитывают массу перманганата калия по формуле :

m(KMnO₄) = c(1/1 Na₂S₂O₃)^.V(Na₂S₂O₃)^.M(1/5KMnO₄)

m(KMnO₄) = 0,1600^.0,245^.31,60 = 0,1238 г.

О т в е т : масса перманганата калия равна 0,1238 г.

З а д а ч а 6. Вычислить массовую долю кальция в навеске массой 0,3959 г, если на её титрирование после растворения израсходовано 15,00 см³ раствора ЭДТА с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/дм³.

Р е ш е н и е. 1) Эта задача относится к методу комплексонометрического титрования, которое проводят по методу отдельно взятых навесок :

Ca²⁺ + H₂Y^2- = CaY^2- + 2H⁺

f(Ca²⁺) = 1, M(1/1Ca²⁺) = M(Ca²⁺)

n(Ca²⁺) = n(Na₂H₂Y)

2) Вычисляют массу кальция, содержащуюся в навеске :

c(1/1Na H Y)^.V(Na H Y)

m(Ca²⁺) = 0,1000^.0,0150^.40,08 = 0,0600 г.

3) Рассчитывают массовую долю кальция в навеске :

0,3959 г  100 %

0,0600 г  X %

О т в е т : массовая доля кальция в навеске составляет 15,2 %.

3.3. Задания контрольной работы n 2

З А Д А Н И Е N 1

0. В чём сущность гравиметрического метода анализа, его достоинства и недостатки. Приведите схему необходимых операций в методе осаждения. Опишите определение кристаллизационной воды в хлориде бария.

1.Перечислите требования, предъявляемые к осадкам, осаждаемой и гравиметрической (весовой) формам. Опишите определение серы в растворимых сульфатах.

2.Объясните правило выбора осадителя, его количества и требования, предъявляемые к нему. Опишите определение хлора в растворимых хлоридах.

3.Обоснуйте условия образования и свойства кристаллических осадков. Опишите гравиметрическое определение железа(III).

4.Перечислите условия образования и свойства аморфных осадков. Опишите гравиметрическое определение алюминия.

5.Приведите различные факторы, влияющие на растворимость осадков. Опишите гравиметрическое определение кальция.

6.Дайте характеристику явлениям соосаждения и окклюзии. Опишите гравиметрическое определение натрия и калия.

7.Перечислите правила определения осадков(фильтрование) и их промывания. Опишите гравиметрическое определение кальция и магния.

8.Приведите сравнительную характеристику гравиметрического и титриметрического методов анализа. Опишите гравиметрическое определение бария.

9.Перечислите способы очистки осадков от различных загрязнений в гравиметрическом анализе. Опишите определение диоксида углерода в карбонате кальция.

З А Д А Н И Е № 2

Вычислите массу навески анализируемого вещества (Z), если известны степень его чистоты (Х), гравиметрическая форма (Z) и её масса (Y) (табл.11).

Таблица 11

Варианты задания 2