Вычисления в титриметрическом анализе

Расчеты, связанные с приготовлением и разбавлением рас­творов.

Из курса неорганической химии известно, что концентрация растворов может быть процентной, молярной, нормальной и моляльной. В практике количественного анализа часто приходится прово­дить вычисления, связанные с переходом от одной концентрации к другой.

Пример 1. Вычислить молярную концентрации и нормальность 12-процентного раствора серной кислоты H₂SO₄.

Решение. Для перехода от одной концентрации к другой необходимо использовать табличные данные и найти плотность 12-процентного раствора H₂SO₄ (d = 1,08). Затем определяют объем 100 г раствора по формуле:

и вычисляют, сколько граммов H₂SO₄ содержит 1 л 12-процентного раствора серной кислоты:

92,59 мл раствора содержит 12(г)H₂SO₄

1000 мл »» х (г)H₂SO₄

Зная, что в 1 л 12-процентного раствора имеется 129 г серной кис­лоты H₂SO₄, определяют молярность:

Пример 2. Сколько миллилитров соляной кислоты (d = 1,19) следует взять, чтобы приготовить 10 л 0,1 н. раствора соляной кис­лоты НС1?

Решение. Сначала находим, сколько граммов соляной кисло­ты следует иметь, чтобы получить 1 л 0,1 н. раствора:

г-экв НС1 = 36,46: 1 = 36,46 (г)

Поскольку требуется 0,1 н. раствора следовательно, для приготовления 1 л нужно взять 0,1 г-экв (36,46 / 10), т. е. 3,646 г, для приготовления 10 л; откуда т = 3,646 · 10 = 36,46 (г)

По таблице находим содержание НС1, при d = 1,19 г/см³ оно будет 38,30 %. Составляем соотношение:

или

m	=	95,2	= 80 (мл)
d	1,19

Следовательно, для приготовления 10 л примерно 0,1 н. раствора нужно взять 80 мл соляной кислоты (d = 1,19), отмерив ее мерным цилиндром, и довести водой до объема 10 л.

Пример 3. Сколько граммов карбоната натрия Nа₂СО₃ потре­буется для приготовления 1 л 0,2 н. раствора его.

Решение

Для приготовления 1 л 0,2 н. раствора карбоната натрия необходимо взять mNа₂СО₃ (53,0 · 0,2) = 10,6, а для 2 л раствора -21,2 г.

Пример 4. Вычислить молярность 0,3 н. раствора сульфата хро­ма Cr₂(so₄)₃

Г-экв Cr₂(so₄)₃ равен ¹/₆ моль, поэтому молярность:

т. е. молярность 0,3 н. раствора сульфата хрома Cr₂(so₄)₃ будет равна 0,05.

Пример 5. Сколько нужно добавить воды к 100 мл 0,8 н. раствора соляной кислоты НС1, чтобы получить 0,2 н. раствор?

Решение. Известно, что произведение объема раствора на его нормальность равно числу грамм-эквивалентов данного соеди­нения в этом объеме, поэтому в данном случае можно применить равенство:

Cколько же нужно добавить воды к 100 мл 0,8 н. раствора, чтобы получить 0,2 н. раствор?

Vн₂о = V₂ - V₁ = 400 — 100 = 300 (мл).

Пример 6. В каком отношении нужно смешать 90-процентный раствор соляной кислоты с 10-процентным, если требуется получить 40-процентный раствор?

В данном случае целесообразно использовать графический прием «правило креста».

Согласно этому правилу составляем схему:

Следовательно, нужно взять 30 мас. ч. 90-процентного раствора и прилить к ним 50 мас. ч. 10-процентного раствора. Если написать «правило креста» в общем виде, то схема будет такова:

где m_A и m_B — количества растворов А и В, взятые для смешивания,

а, b, с — соответственно концентрации А и В и раствора, получив­шегося в результате смешивания.

В том случае, если требуется узнать, какие количества раство­ров нужно взять, чтобы получить нужное количество раствора новой концентрации, сначала определяют отношение m_A / m_B, a затем делят заданное количество пропорционально этому отношению.

Дата добавления: 2015-06-30