Основы химического анализа (стр. 4 )

2.    Рассчитайте объем серной кислоты с массовой долей 10 % для осаждения свинца из раствора, полученного растворением навески сплава 0.6856 г с массовой долей свинца 15 %.

 

ВАРИАНТ 2.15

 

1.    Объясните, что называется коагуляцией, пептизацией? Какие условия обеспечивают получение хорошо фильтруемого аморфного осадка?

2.    При анализе смеси солей хрома взята навеска 0.3026 г. После растворения и окисления хром перевели в ионы CrO42- и получили осадок BaCrO4 массой 0.2216 г. Вычислите массовую долю хрома в смеси солей жирных кислот.

 

 ВАРИАНТ 2.16

 

1.    Объясните, какие факторы влияют на количество адсорбированных примесей на осадке?

2.    Вычислите, какой объем серной кислоты плотностью 1.1 г/ см3 требуется для осаждения бария из раствора 0.4880 г BaCl2 2H2O ?

 

ВАРИАНТ 2.17

 

1.    Приведите причины адсорбции. Сравните адсорбционные и кристаллические свойства аморфных осадков

2.    Для определения кремния в чугуне взяли навеску 3.0000 г и получили после прокаливания осадок SiO2 массой 0.124 г. Вычислите массовую долю кремния в чугуне.

 

 ВАРИАНТ 2.18

 

1.    Объясните, как проводится очистка от адсорбционных примесей?

2.    При анализе раствора магний осадили в виде MgNH4PO4 и получили после прокаливания осадок Mg2P2O7 массой 0.2115 г. Вычислите массу семиводного кристаллогидрата сульфата магния в растворе.

 

 ВАРИАНТ 2.19

 

1.    Перечислите, каким требованиям должны удовлетворять реакции, использумые в гравиметрическом анализе?

2.    Вычислите, сколько граммов раствора серной кислоты с массовой долей 5% необходимо для осаждения свинца из навески 0.5865 г. сплава с массовой долей свинца 12 %?

 

ВАРИАНТ 2.20

 

1.    Объясните, чем руководствуются при выборе промывных жидкостей для промывания осадков в гравиметрическом анализе?

2.    Для определения серы в чугуне взяли навеску 10.0000 г. стружки, которая была сожжена, SO2 после улавливания в растворе окисляли до ионов SO42-. При гравиметрическом определении получили массу прокаленного осадка BaSO4 0.3072 г. Вычислите массовую долю серы в чугуне.

 

 ВАРИАНТ 2.21

 

1.    Объясните, каким осадителем - раствором NaOH или NH4OH - более предпочтительно осаждать гидроксиды железа, алюминия и почему?

2.    Вычислите массовую долю хлора в веществе, если для анализа была взята навеска 0.50000 г. и получен осадок AgCl массой 0.5874 г.

 

 ВАРИАНТ 2.22

 

1.    Объясните, в виде какого соединения BaCO3, BaC2O4 или BaSO4 - более целесообразно осаждать ионы Ba2+ с целью количественного гравиметрического определения?

2.    Вычислите объем раствора нитрата серебра с массовой долей 3.4% для осаждения хлорида из 200 см3 раствора NaCl с молярной концентрацией 0.01.

 

ВАРИАНТ 2.23

 

1.    Объясните, в каком случае растворимость гидроксида магния больше: при рН 7.0 или при рН 10.0?

2.    Вычислите объем раствора Na2HPO4 с массовой долей 4 % для осаждения магния в виде MgNH4PO4 из раствора, содержащего 0.5238 г MgSO4 .7H2O.

 

ВАРИАНТ 2.24

 

1.    Объясните, понизится или повысится растворимость AgBr при добавлении в раствор : a) 0.1 М KBr; б) 0.1 М KNO3?

2.    При определении в растворе магний осадили в виде MgNH4PO4. После прокаливания масса полученного осадка Mg2P2O7 оказалась равной 0.1669 г. Вычислите массу маг ния.

 

ВАРИАНТ 2.25

 

1. Объясните, одинакова ли растворимость MgF2 и BaCO3, если известно, что их

произведения растворимости близки между собой?

2. При анализе раствора Fe2(SO4)3 железо осадили в виде гидроксида и прока-

лили. Масса прокаленного осадка оказалась равной 0.2875 г. Вычислите массу

железа в растворе и массу соли Fe2(SO4)3.

 

ВОПРОСЫ К КОЛЛОКВИУМУ I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

 

1.    Метрологические характеристики анализа. Погрешность. Воспроизводимость.

2.    Правильность. Предел обнаружения.

3.    Ошибка и отклонение. Систематические и случайные ошибки.

4.    Абсолютная и относительная ошибки.

5.    Абсолютное и относительное отклонение.

6.    Значащие цифры.

7.    Среднее отклонение. Стандартное отклонение.

8.    Правильность анализа: доверительные границы.

9.    Основные принципы качественного анализа.

10.Характерные реакции катионов и анионов.

11.Особенности аналитических реакций и способы их выполнения.

12.Характеристика аналитических реакций: чувствительность, селективность.

13.Групповой реагент и условия его применения.

14.Характеристика сульфатов, хроматов, карбонатов, хлоридов, гидроксидов. Условия образования и растворения сернистых соединений ионов металлов.

15.Методы качественного анализа. Систематический химический анализ. Дробный анализ.

16.Периодическая система элементов как основа аналитической классификации ионов.

17.Аналитическая классификация катионов.

18.Групповые реагенты.

19.Классификация анионов. Аналитические группы анионов. Особенности обнаружения анионов.

20. Гравиметрический метод анализа.

21.Операции гравиметрического анализа.

22.Типы гравиметрических определений.

23.Действие общего иона. Полнота осаждения.

24.Механизм образования осадков.

25. Условия аналитического осаждения.

26. Загрязнение осадков. Поверхностная адсорбция. Окклюзия.

 

ТЕМА 3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.

МЕТОД КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ТИТРОВАНИЯ

 

Титриметрический анализ основан на законе эквивалентов и выполняется путем измерения количества реагента, необходимого для взаимодействия с определяемым компонентом в растворе. Для этого, раствор с точно известной концентрацией реагента (титрант) постепенно добавляют к раствору определяемого вещества, контролируя объем вводимого титранта.

Титром раствора Е(А/Х) называется масса вещества, содержащегося в одном кубическом сантиметре (или мл) раствора - титранта.

Титр показывает, какая масса анализируемого вещества X реагирует с 1 мл рабочего раствора A.

Т (А/Х) = n(Х) С(А)/1000

При титровании вещества X стандартным раствором вещества A в точке эквивалентности количества эквивалентов этих веществ равны: n(X) = n(A).

Под эквивалентом в данном случае понимается некая реальная или условная частица (молекула, ион, атом или их часть), которая в данной кислотно-основной реакции равноценна одному иону водорода.

Молярная масса эквивалента - масса вещества, численно равная эквиваленту, выраженная в граммах. Молярную массу эквивалента вычисляют, используя следующие формулы:

М Э(кислоты) = М(кислоты)/основность;

М Э(основания) = М(основания)/кислотность,

где М Э - молярная масса эквивалента.

При титровании концентрации стандартных растворов С(А) выражают, как правило, в эквивалентной (нормальной) концентрации (Сн) - количеством молей эквивалента (эквивалентных масс) растворенного вещества в 1 л раствора

С(А) = n(А)/1000,

где n(А) - количество молей эквивалента (эквивалентных масс) вещества А.

При этом раствор, содержащий 1 моль эквивалента вещества А в 1 л раствора, называется нормальным раствором (1 н раствор).

Если известна нормальная концентрация стандартного раствора - титранта, то учитывая, что вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах, концентрация исследуемого раствора определяется как:

C(X) V(X) = C(A) V(A).

Зная T(A/X) и объем титранта V(A), затраченный на титрование, рассчитывают массу m(Х) (г) определяемого вещества:

m(Х) = Т(А/Х) . V(A), или

m(X) = C(А) .V(А). n(Х)/1000

 

Пример: Вычислите массу карбоната натрия, если на титрование соли с образо-

ванием угольной кислоты израсходовано 22.35 мл 0.2113 н. раствора со -

ляной кислоты.

Решение: Составляют уравнение реакции:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3;

Количество HCl в точке эквивалентности должно быть равно коли

честву Na2CO3: n(Na2CO3) = n(HCl);

Массу карбоната натрия определяют:

m(Na2CO3) = C(HCl) V(HCl) n(Na2CO3)/1000;

m(Na2CO3) = 0,1223 22,35 53/1000 = 0,2503 г = 250,3 мг.

 

Концентрация ионов [H+] или [OH-] при титровании сильной кислоты сильным основанием (или сильного основания сильной кислотой) равна концентрации оставшейся в растворе неоттитрованной сильной кислоты (сильного основания). В точке эквивалентности рН определяется концентрацией ионов [H+], образующихся при диссоциации воды.

 

Пример: Вычислите pH раствора, если к 15,00 мл 0,100 н раствора KOH прибави-

ли 17,50 мл 0,085 н раствора HCl.

Решение: Определяют общее количество KOH в миллимолях:

n(KOH) = 15,00 0,1000 = 1,5 ммоль. Определяют количество прибавлен

ной кислоты в миллимолях: n(HCl) = 17,50 0,085 = 1,4 ммоль.

После протекания реакции в избытке остается щелочь:

1,5 ммоль - 1,4 ммоль = 0,1 ммоль

Вычисляют концентрацию KOH после реакции:

C(KOH) = 0,1/(15 + 17,5) = 3,08 10-3 ммоль/мл, или моль/л.

Т.к. KOH является сильным электролитом, то [OH-] = C(KOH) = 3,08 10-3

моль/л.

pOH = -lg[OH-] = -lg 3,08 10-3 = 2,51; pH = 14 - pOH = 14 - 2,51 = 11,49.

 I. ОБЩИЕ ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ III

 Максимальное

количество баллов

1. Выполните лабораторную работу ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ В

ХЛЕБЕ И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЯХ (по ГОСТ 5670-94)………..…..............30

2. СДАЙТЕ КОЛЛОКВИУМ (С.28)..................................................................................100