Алгоритми розв’язків задач. Мета проведення:закріпити теоретичні знання з даної теми через розв’язування задач на розрахунок різних типів концентрації методом окремих наважок

Тема заняття: ТИТРИМЕТРИЧНИЙ МЕТОД АНАЛІЗУ

Мета проведення: закріпити теоретичні знання з даної теми через розв’язування задач на розрахунок різних типів концентрації методом окремих наважок, методом піпеткування

Після виконання роботи студент повинен:

Знати: класифікації методів титриметрії за різними ознаками, вимоги до реакцій в них, методи фіксації точки еквівалентності

Вміти: розраховуватирізні типи концентрації методом окремих наважок, методом піпеткування

Матеріально – технічне оснащення робочого місця: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва

1. На титрування 2,025 г Na₂C₂O₄ витрачається 24,10 мл розчину KMnO₄. Розрахувати: а) титр розчину KMnO₄; б) титр KMnO₄ за Na₂C₂O₄;

в) молярна концентрація еквівалента – С_Е KMnO₄

Розв'язування

Т(KMnO₄/Na₂C₂O₄)=g(Na₂C₂O₄)/ V_р-ну(KMnO₄)= 2,025/24,10 = 0,08403 (г/мл)

Т(KMnO₄/Na₂C₂O₄) ·1000

C_Е(KMnO₄) = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾;

Е(Na₂C₂O₄)

Поскільки C₂O₄^2- - 2e ® 2CO₂,

Е(Na₂C₂O₄) = M(Na₂C₂O₄)/2 = 134,000/2 = 67,000

0,08403·1000

C_Е(KMnO₄) = ¾¾¾¾¾¾ = 1,254 (моль-екв/л)

67,000

Так як MnO₄^- + 8H⁺ + 5e ® Mn²⁺ + 4 H₂O

E(KMnO₄) = M(KMnO₄)/5 = 158,038/5 = 31,610

C_Е(KMnO₄) · E(KMnO₄) 1,254·31,610

T(KMnO₄) = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 0,03964 (г/мл)

1000 1000

Відповідь: а) 0,03964 г/мл; б) 0,08403 г/мл; в) 1,254 моль-екв/л.

2. З 2,500 г Na₂CO₃ приготували 500 мл розчину. Розрахувати для цього розчину: а) молярна концентрація еквівалента; б) молярність; в) титр; г) титр за HCl.

Розв'язування

T(Na₂CO₃)=g(Na₂CO₃)/V_р-ну=2,500/500 = 0,005 (г/мл)

T(Na₂CO₃) ·1000 0,005·1000

С_M = ¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 0,0472 (моль/л)

M(Na₂CO₃) 106

T(Na₂CO₃) ·1000 0,005·1000

С_Е = ¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 0,0943(моль-екв/л)

1/2M(Na₂CO₃) 53

С_N(Na₂CO₃) ·M(HCl) 0,0943·36,5

T(Na₂CO₃/HCl) = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 0,00344 (г HCl/мл)

1000 1000

Відповідь: а) 0,0943 моль-екв/л; б) 0,0472 моль/л; в) 0,005 г/мл; г) 0,00344 г HCl/мл.

3. На титрування проби розчину Na₂CO₃ витратили 20,20 мл 0,1101 н. розчину HCl. Скільки грамів Na₂CO₃ містилося в розчині?

Розв'язування

Реакція проходить за рівнянням: Na₂CO₃ + 2HCl ® 2NaCl + CO₂ + H₂O.

Це спосіб прямого титрування, тому число еквівалентів n(Na₂CO₃) = n(HCl)

g(Na₂CO₃) С_Е(HCl) ·V(HCl)

n(Na₂CO₃) = ¾¾¾¾¾; n(HCl) = ¾¾¾¾¾¾¾ Þ

Е(Na₂CO₃) 1000

Е(Na₂CO₃) ·С_N(HCl) ·V(HCl) 53·0,1101·20,20

g(Na₂CO₃) = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 0,1179 (г)

1000 1000

Відповідь: 0,1179 г.

4. Наважку вапняку 0,3750 г обробили 50 мл 0,1022 н. розчином HCl, надлишок кислоти відтитрували 10,10 мл розчину NaOH з титром 0,004040 г/мл. Визначити масову частку CaCO₃ у вапняку.

Розв'язування

Рівняння реакцій:

CaCO₃ + 2HCl ® CaCl₂ + CO₂ + H₂O;

HCl + NaOH ® NaCl + H₂O

Використовуємо метод зворотного титрування

n(CaCO₃) = n(HCl) - n(NaOH);

g(CaCO₃) С_N(HCl) ·V(HCl) T(NaOH) ·V(NaOH)

¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾ - ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ Þ

E(CaCO₃) 1000 E(NaOH)

С_N(HCl) ·V(HCl) T(NaOH) ·V(NaOH)

g(CaCO₃)= (¾¾¾¾¾¾¾ - ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾) ·E(CaCO₃) =

1000 E(NaOH)

0,1022·50 0,004040·10,10

= (¾¾¾¾¾ - ¾¾¾¾¾¾¾) ·50 = 0,2045 (г)

1000 40

g(CaCO₃) ·100 0,2045·100

w(CaCO₃) = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 54,54%

g(вапняку) 0,3750

Відповідь: 54,54%.

5. Концентрація робочого розчину трилону Б була встановлена за розчином, який містив в 1 л 24,00 г Fe(NH₄)(SO₄)₂·12H₂O. На 10,00 мл цього розчину витратили 10,30 мл розчину трилону Б. Розрахувати молярну концентрацію еквівалента, титр за CaO розчину трилону Б.

Розв'язування

E(Ca²⁺) = E(Fe³⁺) = M/2 (1 молекула трилону Б реагує з 1 іоном металу незалежно від заряду)

C_Е=m/(E·V_р-ну).

24,00·2

С_Е(Fe(NH₄)(SO₄)₂·12H₂O) = ¾¾¾¾ = 0,0994 н.

M·1

С_Е1·V₁ = С_{Етрилону Б}·V_{трилону Б}

С_{Етрилону Б} = (0,0994·10,00)/10,30 = 0,0965 н

С_{Етрилону Б}·E_CaO 0,0965·28,045

T(трилону Б/CaO) = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 0,001936 г CaO/ мл

1000 1000

Відповідь: 0,0965 моль-екв; 0,001936 г CaO/ мл.

Зміст завдань для самоконтролю

1. Розрахувати титр розчину, який містить в 100 мл 0,53 г Na₂CO_3.

2. Розрахувати молярну концентрацію еквівалента і титр за HCl розчину NaOH з титром 0,00400 г/мл.

3. Яка маса HNO₃ міститься в 500 мл розчину з титром 0,006300 г/мл?

4. Титр розчину HCl рівний 0,003592 г/мл. Визначити його молярну концентрацію еквівалента концентрацію.

5. Визначити титр 0,1205 н. розчину H₂SO_4.

6. Яка молярна концентрація еквівалента розчину H₂C₂O₄, одержаного розчиненням 1,7334 г H₂C₂O₄•2H₂O в мірній колбі об’ємом 250 мл?

7. Яка масова частка Na₂CO₃ у забрудненому зразку соди, якщо на нейтралізацію наважки 0,2648 г витратили 24,45 мл 0,1970 н. розчину HCl?

8. Знайти Т(HCl/К₂О), якщо Т(HCl) дорівнює 0,03798 г/мл.

9. Чому дорівнює Т(H₂SO₄), якщо Т(H₂SO₄/КОН) рівний 0,005643?

10. Яка молярна концентрація еквівалента і молярність розчину H₂SO₄, титр якого рівний 0,005122 г/мл?

11. Яка молярна концентрація еквівалента і молярність розчину Ba(OH)₂ з Т(Ba(OH)₂/СH₃COOH) рівним 0,01210?

12. Чому дорівнює Т(HCl/NH₃) 0,1125 н. розчину HСl?

13. Для 0,1122 н. розчину HCl визначити молярність, титр за HCl і титр за СаО.

14. Скільки грамів NaOH, який містить 8% індиферентних домішок, треба взяти для приготування 1 л розчину з титром 0,005000?

15. Скільки мілілітрів 10,00%-ного розчину Na₂CO₃ густиною 1,105 г/мл потрібно для приготування: а) 1 л розчину з титром 0,005000; б) 1 л розчину з Т(Na₂CO₃/СаО) 0,003000?

16. До якого об’єму треба розвести 1 л 0,2200 н. розчину H₂SO₄, щоб одержати розчин з титром за Mg(OH)₂ 0,005500?

17. Скільки мілілітрів води треба додати до 1,2 л 0,2120 н. розчину HCl для того, щоб одержати 0,2000 н. розчин?

18. Скільки мілілітрів 2,0000 н. розчину HCl треба додати до 1,1 л 0,1880 н. розчину HCl для того, щоб одержати 0,2000 н. розчин?

19. Скільки мілілітрів 2,0000 н. розчину H₂SO₄ треба додати до 1 л розчину H₂SO₄ з титром за СаО 0,004500, щоб одержати розчин з титром за СаО 0,005000?

20. На титрування 20,00 мл HNO₃ витратили 15,00 мл 0,1200 н. розчину NaOH. Визначити молярну концентрацію еквівалента, титр і масу HNO₃ в 250 мл розчину.

21. Який об’єм 0,1500 н. розчину NaOH витрачається на титрування 21,00 мл 0,1133 н. розчину HСl?

22. Який об’єм 0,1500 н. розчину NaOH потрібний на титрування 21,00 мл розчину HCl з титром 0,003810?

23. Яку наважку Na₂CO₃ треба взяти, щоб на титрування її в присутності індикатора метилового оранжевого витратилося 20мл 0,1н. розчину HCl?

24. Визначити молярну концентрацію еквівалента і титр розчину HCl, якщо на титрування 1,1907 г тетраборату натрію витрачають 10,00 мл розчину HCl.

25. Яку наважку щавлевої кислоти треба взяти для визначення нормальності розчину NaOH методом піпеткування, щоб на її титрування пішло приблизно 40 мл ~0,1 н. розчину NaOH, якщо V_K = 200 мл; V_П = 20 мл?

26. Який об'єм 8 н. соляної кислоти треба взяти для приготування 500 мл розчину з титром 0,005210 г/мл?

27. Яка молярна концентрація еквівалента і титр розчину їдкого натру, якщо 2,5021 г NaOH розчинили в 250 мл води?

28. Наважку соди 1,3250 г розчинили в мірній колбі об'ємом 200 мл. Яка молярна концентрація еквівалента, титр і титр за HCl одержаного розчину?

29. Чому рівний титр за MgO 0,1205 н. розчину H₂SO₄?

30. Скільки грамів H₃PO₄ міститься в пробі розчину, якщо на її титрування у присутності фенолфталеїну витратили 18,25 мл розчину NaOH з титром Т(NaOH/H₃PO₄) рівним 0,004922 г/мл?

31. Скільки грамів HCl міститься в 2 л розчину, якщо на титрування 20,00 мл цього розчину витратили 22,50 мл 0,09500 н. розчину KOH?

32. Яку масову частку H₂C₂O₄•2H₂O містить препарат щавлевої кислоти, якщо на титрування наважки 0,1500 г його витратили 25,60 мл 0,0900 н. розчину KOH?

33. Наважку H₂C₂O₄•2H₂O 2,025 г розчинили у колбі місткістю 200 мл. На титрування 25 мл цього розчину витратили 38,50 мл розчину NaOH. Визначити молярну концентрацію еквівалента титр, титр за HCl розчину NaOH.

34. Наважка 2,6995 г кристалічної соди розчинена у мірній колбі місткістю 200 мл. На титрування 25 мл цього розчину витратили 20,10 мл розчину HCl з титром T(HCl/Na₂CO₃) рівним 0,005300 г/мл. Яка масова частка Na₂CO₃ у зразку?

35. Скільки грамів CaCO₃ було у зразку, якщо після обробки наважки його 50,00 мл 0,2005 н. розчином HCl на титрування залишку HCl витратили 10 мл 0,1200 н. розчину NaOH?

36. Наважка 0,3860 г вапняку оброблена 50 мл 0,1285 н. розчину HCl. Надлишок HCl відтитрований 10,25 мл розчину NaOH з титром 0,004415 г/мл. Яка масова частка CaCO₃ у зразку?

37. Наважку зразка 0,1000 г, яка містила 99,98% заліза, розчинили в сірчаній кислоті без доступу повітря і відтитрували 0,1000 н. KMnO₄. Скільки мілілітрів розчину KMnO₄ витратили на титрування?

38. Яку наважку K₂Cr₂O₇ треба взяти для встановлення титру 0,1 н. розчину Na₂S₂O₃, якщо використовують мірну колбу на 200 мл і піпетку на 10 мл та на титрування виділеного йоду витрачають 25 мл розчину тіосульфату натрію?

39. До якого об'єму треба розвести 1500 мл 0,1 н. розчину K₂Cr₂O₇ для одержання розчину з титром за залізом рівним 0,005000?

40. Скільки міліграмів йоду міститься в аналізованому розчині, коли на титрування його витратили 20 мл 0,1040 н. розчину Na₂S₂O₃ ?

41.На нейтралізацію 0,2 г твердої двоосновної органічної кислоти витратили 31,70 мл 0,1 н. розчину NaOH. Розрахувати еквівалентну масу кислоти.

42. Яку наважку MgSO₄•7H₂O треба взяти для визначення титру розчину комплексону ІІІ, щоб на титрування її витратили не більше50,00 мл розчину комплексону?

43. Скільки грамів хлорид-іонів містить досліджуваний розчин NH₄Cl, якщо на титрування його витратили 30,00 мл розчину AgNO₃, титр за хлоридом становить 0,003512 г/мл?

46. Після спалювання наважки 10 г рослини у струмені кисню на титрування поглинутого водою SO₂ витратили 1,12 мл 0,011 н. розчину йоду. Яка масова частка сірки в рослині?

47. Обчислити pAg і pCl, якщо до 50,00 мл 0,025 М розчину KCl додали 20,00 мл 0,050 М розчинуAgNO_3.

48. Обчислити загальну твердість води, якщо на титрування 100,00 мл її витратили 7,50 мл розчину трилону Б, в 250 мл якого розчинили 4,5 г трилонуБ.

50. Наважку 4,8000 г технічного FeCl₃ розчинили у мірній колбі на 250 мл. До 25,00 мл розчину в кислому середовищі додали KJ. Йод, який виділився, відтитрували 32,10 мл 0,09230 н. Na₂S₂O₃. Визначити масову частку FeCl₃ у зразку.

Рекомендована література:[7, 8]

Дата добавления: 2015-05-23