Выражение концентрации растворов в титриметрическом анализе

Титром раствора называют количество граммов растворенного вещества, содержащееся в 1 мл раствора; его обозначают так: t_hci = 0,03604. Это означает, что каждый миллилитр этого раствора со­ляной кислоты содержит 0,03604 г НС1.

Пример 1. Если 13,25 г карбоната натрия Na₂CO₃ поместить в сосуд строго определенной емкости (200 мл), растворить в дистил­лированной воде и довести этой водой до метки, то титр данного раствора будет:

T =	m	=	13,25	= 0,06625 (г/мл),
V

где т — масса взятого вещества, V — объем раствора.

Этот пример может быть решен и в обратном направлении.

Пример 2. Имеется 200 мл раствора карбоната натрия, титр которого Тna₂со₃ = 0,06625 г/мл. Сколько граммов соли будет содержать­ся во взятом растворе? Несомненно, что решение будет сводиться к следующему: т = Т · V = 0,06625 · 200 = 13,25 (г).

Способы выражения концентрации растворов различны. При проведении титриметрического анализа применяют главным об­разом растворы, концентрация которых выражена через нормаль­ность. Нормальностью называют число, которое показывает, сколь­ко грамм-эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 л раствора. Так, например, 1 л 0,1 н. раствора серной кислоты со­держит 0,1 г-экв H₂SO₄, что составляет 4,9 г этой кислоты.

Понятие «нормальность раствора» находится в непосредствен­ной зависимости от понятия «грамм-эквивалент» и является од­ной из основ титриметрического анализа.

Грамм-эквивалентом какого-либо вещества называют количест­во граммов его, химически эквивалентное 1 г-атом или 1 г-ион водорода в данной химической реакции.

Так, в уравнении:

НС1 + NaOH ® NaCI + Н₂О

Н⁺ + ОН^- ® Н₂О

1 моль НС1 эквивалентен 1 г-ион Н⁺, который, соединяясь с ионом ОН^-, образует воду. Следовательно, грамм-эквивалент соляной кислоты НС1 равен 36,46 г.

Грамм-эквиваленты кислот, оснований и солей определяют по уравнениям химических реакций, в которых они принимают учас­тие. Например, грамм-эквивалент серной кислоты в реакции

H₂SO₄ + 2NaOH ® Na₂SO₄ + 2Н₂О

2Н⁺ + 2OН^- ®2Н₂0

будет равен:

Э =	М	=	98,08	= 49,04 (г)
n

где Э — грамм-эквивалент, М — моль, n — число грамм-ионов водорода кислоты, которые вступают в реакцию.

Грамм-эквивалент ортофосфорной кислоты Н₃РО₄ будет равен ¹/₃ моля, т. е.

Э =	М	=	98,04	=32,68 (г)
n

а для реакции, идущей по уравнению:

Н₃РО₄ + 2NaOH ® Na₂HPO₄ + 2Н₂О

ЭН3РО4 =	М	=	98,02	=49,02 (г)
n

Следовательно, грамм-эквивалент многоосновных кислот - величина непостоянная и определяется количеством ионов водоро­да Н⁺, которые принимают участие в данной реакции.

Грамм-эквивалент оснований будет определяться числом ОН^-ионов, которые прореагируют с ионами Н⁺, например:

При вычислении грамм-эквивалентов солей учитывают число ионов металла и степень его окисления, например:

Что касается окислительно-восстановительных реакций, то грамм-эквивалент какого-либо вещества будет равен величине моля, де­ленной на число электронов, принятых или отданных атомом или ионом. Следовательно, расчет ведут по формуле:

Э =	М
n

где Э -окислительный эквивалент, М — молекулярная масса, п - число перемещаемых электронов.

Дата добавления: 2015-06-30