Задание 1

Задание 1.

Рассчитать растворимость CuCI в чистой воде и в растворе KCI концентрацией См=0,0005 моль/дм3, содержащего одноименные ионы, без учета и с учетом ионной силы раствора. Значение ПР взять из справочника. Температура 20оС.

Решение:

CuCIтв « Cu++CI-

Запишем выражение для произведения растворимости (ПР)

ПР(CuCI)= [Cu+]×[CI-]=1,2×10–6

а) Растворимость без учета ионной силы

Концентрация ионов CI - которые образуются при растворении осадка, пренебрежимо мала по сравнению с концентрацией KCI в растворе. Отсюда

[CI-]=С(KCI)=0,0005 моль/л

Растворимость CuCI равна концентрации ионов Cu+

SCuCI= [Cu+]=моль/дм3

б) Растворимость с учетом ионной силы раствора

Находим ионную силу раствора. Ионная сила равна полусумме произведения концентраций ионов на квадраты их зарядов. Ионная сила раствора обусловлена содержанием KCI концентрацией См=0,0005

m=

Выражение для произведения растворимости (ПР) с учетом активности имеет вид. Коэффициент активность при ионной силе 0,0005 равна f=0.975

ПР(CuCI)= аCu+×аCI-= f×[Cu+]×f×[CI-]= f2×[Cu+]×0.0005= f2× SCuCI ×0.0005=

=0.9752× SCuCI ×0.0005=1,2•10–6

Отсюда

SCuCI= моль/дм3

Задание 2.

Определить относительную ошибку анализа, вызванную промыванием водой объемом V=200см3 осадка Fe(OH)3 массой g=0,1211 г при условии насыщения воды солью. Значения ПР взять из справочника. Температура 20 оС.

Решение:

Потери осадка за счет его растворения в промывной жидкости (mпот, г) равна

Vпж, объём промывной жидкости, мл

S - растворимость формы осаждения (моль/л):

M – молярная масса осадка, г/моль

Находим растворимость осадка (Fe(OH)3) в воде

Запишем выражение для произведения растворимости (ПР)

ПР(Fe(OH)3)= [Fe+]×[OH-]3=S×(3×S)3= 9×S4=3,2×10–38

моль/ дм3

Находим потерю осадка

Относительная погрешность (e, %), связанная с потерей осадка при промывании, рассчитывается по формуле:

e= %

Ответ: 4,3*10-6 %

Задание 3.

Рассчитать растворимость SrC2O4 в растворе KNO3 концентрацией См=0,05 моль/дм3 не содержащего одноименные ионы, без учета и с учетом ионной силы раствора. Значения ПР взять из справочника. Температура 20 оС.

Решение:

SrC2O4тв « Sr2++ C2O42-

S S S

Запишем выражение для произведения растворимости (ПР)

ПР(SrC2O4)= [Sr2+]×[C2O42-]=5,6×10–8

а) Растворимость без учета ионной силы

Обозначим буквой S растворимость SrC2O4 тогда

ПР(SrC2O4)= [Sr2+]×[C2O42-] = S×S=S2=5,6×10–8

моль/дм3

б) Растворимость с учетом ионной силы раствора

Находим ионную силу раствора. Ионная сила равна полусумме произведения концентраций ионов на квадраты их зарядов. Ионная сила раствора обусловлена содержанием KNO3 концентрацией См=0,05 моль/дм3

m=

Выражение для произведения растворимости (ПР) с учетом активности имеет вид.

ПР(SrC2O4)=[Sr2+]×[C2O42-]=аSr2+×аC2O42-=fSr2+×[Sr2+]×fC2O42-×[C2O42-]=

=fSr2+×fC2O42-×S2= =5,6×10–8

Коэффициент активности при ионной силе 0,05 равна fSr2+=0.465; fC2O42-=0,45

Отсюда

ПР(SrC2O4) =fSr2+×fC2O42-×S2= 0,465×0,45×S2=5,6×10–8

моль/дм3

Ответ: а) 2,37×10-4 моль/дм3; б) 5,17×10-4 моль/дм3

Задание 4

Рассчитать навеску PbCI2 , содержащую ≈ 10 % неактивных примесей, на анализ по методу осаждения, если известен состав гравиметрической формы PbSO4

Решение:

Оптимальной массой весовой формы принято считать для аморфных осадков 0,1-0,2 г, для кристаллических – 0,1-0,5 г. Такая масса весовой формы обеспечивает относительную погрешность её взвешивания на аналитических весах менее 0,1%, что соответствует точности гравиметрического анализа.

PbCI2 кристаллический осадок. Принимаем массу гравиметрической формы (PbSO4 ) равной 0,5 грамм.

В соответствией с стехиометрическими коэффициентами

PbCI2® PbSO4

Масса навески PbCI2 необходимой для анализа (без учета неактивных примесей) равна

грамм

С учетом неактивных примесей масса навески составляет

грамм

Ответ: 0,51 грамм

Задание 5

Вычислить объем раствора осадителя NH4OH с плотностью r=0,954 г/см3 , который необходим для осаждения, если известно ориентировочное количество m=0,40г анализируемого вещества Cr2(SO4)3 . Концентрацию осадителя установить по справочным таблицам

Решение:

Запишем уравнение реакции

Cr2(SO4)3+6NH4OH® 2Cr(OH)3¯ + 3(NH4)2SO4

В соответствией с стехиометрическими коэффициентами

моль

Концентрация раствора с r=0,954 равна 6,13 моль/дм3

л=1 мл

Ответ: 1 мл (без учета избытка)

Задание 6.

Рассчитать процентное содержание определяемого вещества Mg в навеске образца массой m=0,3381г , если известны состав Fe2O3 и масса гравиместрической формы m1=0,4632г

Решение:

Находим процентное содержание Fe в Fe2O3

%

Масса Fe в Fe2O3

грамм

Процентное содержание Fe в навеске образца

%

Задание 7.

Пересчет концентраций для реакции окислительно-восстановительной (в кислой среде). Дано вещество KMnO4. Титр по определяемому веществу равен 0,027011 г/см3. Определяемое вещество H2C2O4. Найти Т, С(fэкв).

РЕШЕНИЕ:

Запишем уравнение реакции

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O

Находим молярную массу эквивалента H2C2O4 и KMnO4

г/моль

г/моль

Находим количество эквивалентов H2C2O4 которое взаимодействует с 1 мл KMnO4

моль*экв

Так как вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах, то в 1 мл KMnO4 содержится

моль*экв

В 1 л (1000 мл) содержится

н

Титр-количество грамм растворенного вещества в 1 мл раствора

г/мл

Задание 8.

Приготовление растворов путем взятия навески для реакции окислительно-восстановительной (в кислой среде). Дано вещество KMnO4, его объем равен 100 мл. Титр по определяемому веществу равен 0,027011 г/см3. Определяемое вещество H2C2O4. Найти массу навески вещества (грамм).

Решение:

Запишем уравнение реакции

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O

Находим молярную массу эквивалента H2C2O4 и KMnO4

г/моль

г/моль

Находим количество эквивалентов H2C2O4 которое взаимодействует с 1 мл KMnO4

моль*экв

Находим титр раствора перманганата. Титр - количество грамм растворенного вещества в 1 мл раствора

г/мл

Масса навески равна

m(KMnO4)= грамм

Задание 9.

Расчет результата прямого титрования для реакции окислительно-восстановительной (в кислой среде).

Анализируемый раствор: вещество H2C2O4. Объем колбы 100 мл, объем аликвоты 20 мл.

Титрант: вещество KMnO4, объем титранта 10 мл, титр равен г/ см3.

Титр по определяемому веществу: Вещество H2C2O4

Найти: m, г

грамм