Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

ІСБоровик Аналітична хімія Збірник задач Аналітична хімія

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30


Міністерство освіти і науки України

Миколаївський державний коледж економіки та харчових технологій

Циклова комісія природничо-наукових дисциплін

І.С.Боровик

Аналітична хімія

Збірник задач

Аналітична хімія. Збірник задач: Навчальне видання.  Миколаїв, МДКЕХТ, 2008р.  94с.

Укладач: І.С.Боровик, викладач хімії МДКЕХТ, вища категорія, ст.викладач.

Даний збірник задач укладений згідно навчальної програми дисципліни „Аналітична хімія”.

Містить розв’язки типових задач з основних розділів аналітичної хімії: „Теоретичні основи аналітично хімія”, „Кількісний аналіз” (гравіметричний та титриметричний методи аналізу). Кожному розділу передує розгляд необхідних теоретичних положень, що полегшує розуміння розв’язування задач. У кінці кожного розділу подані задачі для самостійного розв’язування та деякі довідкові матеріали.

Рекомендовано для студентів спеціальностей 5.05170101 „Виробництво харчової продукції”, 5.05170104 „Виробництво хліба, кондитерських, макаронних виробів та харчових концентратів”.

Розглянуто та затверджено на засіданні Методичної ради Миколаївського державного коледжу економіки та харчових технологій. Протокол №______від_______________2008р.

Розглянуто та рекомендовано до затвердження на засіданні обласного методичного об’єднання викладачів хімії, біології, екології ВНЗ І-ІІ рівнів акредитації. Протокол № ______ від __________2008р.

Розглянуто та схвалено на засіданні циклової комісії природничо-наукових дисциплін. Протокол №______ від _________2008р.


ЗМІСТ

Передмова ................................................................................5

І. Теоретичні основи аналітичної хімії................................7

  1.  Обчислення еквівалента, фактора еквівалентності, молярної маси речовини еквівалента.........7
    1.  Способи вираження концентрації розчину.....11
    2.  Обчислення концентрації іонів водню та рН розчинів сильних електролітів...............................................17
    3.  Обчислення концентрації іонів водню та рН розчинів слабких кислот і основ............................................19
    4.  Обчислення можливості випадання осаду......23
    5.  Обчислення добутку розчинності та розчинності малорозчинних сполук......................................26
    6.  Обчислення послідовності утворення осадів малорозчинних сполук............................................................29

Задачі для розв’язування.............................................32

Відповіді на задачі.......................................................36

ІІ. Кількісний аналіз.............................................................38

2.1. Розрахунки у ваговому (гравіметричному) аналізі.......................................................................................38

 2.1.1. Обчислення маси наважки досліджуваної речовини..................................................................................38

 2.1.2. Обчислення масової частки компоненту в досліджуваному зразку...........................................................42

 2.1.3. Обчислення масової частки гігроскопічної вологи..............................................................47

Задачі для розв’язування.............................................51

Відповіді на задачі.......................................................54

 2.2. Обчислення в титриметричному (об’ємному) методі аналізу..........................................................................56

 2.2.1. Розрахунок маси наважки необхідної для приготування розчинів............................................................56

 2.2.2. Обчислення титру розчинів....................58

 2.2.3. Обчислення результатів титрування.....60

 2.2.4. Обчислення молярної маси речовини еквіваленту окисника і відновника в окислювально-відновних методах..................................................................70

 2.2.5. Обчислення з використанням титру за визначуваною речовиною (складного титру).......................72

Задачі для розв’язування.............................................76

Відповіді на задачі........................................................81

Додатки...................................................................................83

Література...............................................................................94


Передмова

Даний збірник задач рекомендований для студентів спеціальностей „Виробництво харчової продукції”, „Виробництво хліба, кондитерських, макаронних виробів та харчових концентратів”.

Аналітична хімія є хорошою основою для формування наукового світогляду та оволодіння методологією пізнання, формування логічного мислення, екологічної культури і навичок проведення хімічних досліджень.

Вивчення основ аналітичної хімії, зокрема, відпрацювання практичних умінь по проведенню основних розрахунків, пов’язаних з виготовленням розчинів і обчисленням результатів аналізу, є важливим елементом підготовки техніків-технологів харчових виробництв та лаборантів хімічного аналізу.

Аналітична хімія базується на знаннях з неорганічної хімії, яка теоретично обґрунтовує методи і прийоми хімічного аналізу, поєднує загально хімічну підготовку студентів з вивченням найбільш важливих методів аналізу речовин, встановленням взаємозв’язків між класичними і сучасними методами якісного та кількісного аналізу і є основою для вивчення дисциплін “Основи стандартизації та метрології”, „Технологія хлібопекарського та макаронного виробництва”.

У даному посібнику містяться методичні рекомендації по розв’язуванню задач до розділів „Теоретичні основи аналітичної хімії” (обчислення еквівалента, фактора еквівалентності, молярної маси речовини еквівалента; обчислення, пов’язані з перерахунком концентрацій;обчислення рН розчинів сильних і слабких електролітів; обчислення можливості випадання осадів; обчислення добутку розчинності та розчинності малорозчинних сполук), „Кількісний аналіз” (обчислення маси наважки досліджуваної речовини; обчислення в гравіметричному та титриметричному аналізі).

На початку кожної теми стисло розглянутий необхідний теоретичний матеріал, наведені необхідні формули, подано приклади розв’язання типових задач та задачі для самоконтролю. Подано алгоритми розв’язування типових задач з різних тем і вимоги щодо їх оформлення.

 При підготовці даного збірника використовувався досвід викладання аналітичної хімії в Миколаївському державному коледжі економіки та харчових технологій.


І. Теоретичні основи аналітичної хімії

1.1. Обчислення еквівалента, фактора еквівалентності, молярної маси речовини еквівалента

Еквівалент кислоти (основи) – це така частка цієї речовини, яка в даній кислотно-основній реакції звільняє один гідроген – іон або сполучається з ним, або якимось – іншим способом еквівалентна йому.

Число Z називається числом еквівалентності, його визначають за хімічною формулою речовини.

Для кислот число еквівалентності дорівнює числу катіонів водню, здатних заміщуватися катіонами металу:

Z(HCІ)=1;

Z(H2SO4)=2;

Z(H3PO4)=3.

 Для основ число еквівалентності дорівнює числу гідроксогруп ОН-:

Z(NaOH)=1;

Z(Ca(OH)2)=2;

Z(AІ(OH)3)=3.

 Для солей число еквівалентності дорівнює числу катіонів водню кислоти, що були заміщені катіонами металу або амонію:

Z(NaСІ)=1; Z(Na2СО3)=2; Z(АІСІ3)=3; Z(Fe2(SO4)3)=6; Z(K2HPO4)=2; Z(Na3PO4)=3; Z(KH2PO4)=1.

Еквівалент речовини кислоти чи основи змінний і залежить від реакції, в якій ця речовина бере участь.

Число, що показує, яка частка реальної частинки речовини Х еквівалентна одному гідроген-іону в даній кислотно – основній реакції, називається фактором еквівалентності речовини Х. Позначається fекв (Х), є величиною безрозмірною.

Фактор еквівалентності в реакціях обміну визначають залежно від стехіометрії реакції (від утвореного продукту):

 H2SO4 + NaOHNaHSO4 + H2O,

fекв(H2SO4) =1 (в реакції – заміщення 1 катіону водню на катіон натрію).

 H2SO4 + 2NaOHNa2SO4 +  2H2O,

fекв(H2SO4)= 1/2 (в реакції – заміщення 2-х катіонів водню на катіони натрію).

Величина fекв(Х)Х називається еквівалентом речовини Х, або еквівалентною формою Х і є загальною формою позначення всіх частинок, які реагують у кислотно – основних реакціях.

Форма запису еквівалента сульфатної кислоти:

fекв(H2SO4)H2SO4) = H2SO4

 для реакції: H2SO4 + NaOHNaHSO4 + H2O;

fекв(H2SO4)H2SO4) =  ½ H2SO4

 для реакції: H2SO4 + 2NaOHNa2SO4 +  2H2O.

Фактор еквівалентності речовини в кислотно-основних реакціях може бути рівним 1 або менший одиниці: fекв(Х)<1. Якщо фактор еквівалентності речовини дорівнює одиниці (fекв(Х) = 1), то еквівалент ідентичний самій реагуючій частинці.

Молярна маса речовини еквівалента fекв(Х)Х – це маса одного моля речовини еквівалента fекв(Х)Х, дорівнює добутку фактора еквівалентності fекв (Х), на молярну масу речовини Х.

Форма запису молярної маси речовини еквівалента fекв(Х)Х: М(fекв (Х)Х) і обчислюється за формулою:

М(fекв (Х)Х) = fекв (Х) ∙ М(Х);

М(fекв (H2SO4)H2SO4) = fекв (H2SO4) M(H2SO4).

  •  Для реакції (1):  М(fекв(H2SO4)H2SO4) = 1∙ 98 = 98г/моль;
  •  Для реакції (2): М(fекв(H2SO4)H2SO4) = ½ 98 = 49г/моль;

М(1/2 H2SO4) = ½ ∙ 98 = 49 г/моль.

З навчальною метою для полегшення записів можна використовувати:

Мекв(H2SO4) = fекв (H2SO4) ∙ М(H2SO4).

Фактор еквівалентності показує в скільки разів молярна маса еквівалента даної речовини менше за її молярну масу.

Мекв.(НСІ) =  =  = 36,46г/моль

Мекв.(H3PO4) =  =  = 32,66г/моль

Мекв.(MgO) =  =  = 20,155г/моль

Мекв.(Ca(OH)2) =  =  = 37,05г/моль

Мекв.(Fe2(SO4)3) =  =  = 66,65г/моль

Мекв.(Ca2+) =  =  = 20г/моль

Висновок: молярна маса речовини еквівалента менша за молярну масу даної речовини в ту кількість разів, що відповідає фактору еквівалентності.

 Кількість речовини еквівалента – це кількість речовини (в молях), що складається з еквівалентів (fекв(Х)Х). Одиницею кількості речовини еквівалента є моль.

Форма запису кількості речовини еквівалента така:

n ( fекв (Х)Х).

Обчислити кількість речовини еквівалента можна за формулою:

n( fекв (Х)Х ) =

Зв’язок молярної маси речовини еквівалента, кількості речовини еквівалента з масою речовини m (Х) виражається:

m (Х) = ,

полегшений запис має вигляд: m (Х) = .

Звідси, кількість речовини еквівалента дорівнює:

;

 Згідно закону еквівалентів: всі речовини взаємодіють в однакових кількостях речовини еквівалента: 

 Задача №1

Обчислити кількість речовини еквівалента кальцій гідроксиду, якщо маса Са(ОН)2 дорівнює 2,295г.

 Дано:

m ((Са(ОН)2) = 2,295г

Обчислити:

Розв’язування:

Кількість речовини еквівалента можна обчислити:

 

Молярну масу речовини еквівалента кальцій гідроксиду обчислимо за формулою:

=

; (основа, містить дві гідроксогрупи);

= 40,08 + 2∙ (15,999 + 1) = 74,08г/моль;

=  = 37,04г/моль.

Після підстановки чисельних значень обчислимо кількість речовини еквівалента:

 =  = 0,06196моль

Відповідь:  = 0,06196 моль.

1.2. Способи вираження концентрації розчину

  •  Концентрація кількості речовини у розчині (молярна концентрація)

Концентрація кількості речовини (молярна концентрація речовини) у розчині – це відношення кількості речовини  у розчині до об’єму цього розчину.

Форма запису: , , М (молярність);

Одиниці вимірювання: моль/л, моль/дм3.

Обчислити кількість речовини у розчині (молярну концентрацію) можна за формулою:

,  де

V = 1 дм3 = 1 л

Запис 0,01М означає, що в 1 л розчину міститься 0,01моль речовини.

  •  Концентрація кількості речовини еквівалента

Концентрація кількості речовини еквівалента (молярна концентрація речовини еквівалента) у розчині – це відношення кількості речовини еквівалента () у розчині до об’єму цього розчину.

Форма запису: , , Н, N (нормальність);

Одиниці вимірювання: моль/л, моль/дм3.

,  де

V = 1 дм3 = 1 л

Запис 0,01Н означає, що в 1л розчину міститься 0,01моль речовини еквівалента.

Пам’ятайте!

  •  Нормальний розчин речовини Х – це розчин, що має молярну концентрацію речовини еквівалента  , рівну 1моль/дм3, тобто 1моль/л (  фактор еквівалентності речовини Х в реакції.

Наприклад, С(1/5 КМnО4) = 0,1моль/л.

  •  Розчин з  = 1моль/дм3 називається однонормальним розчином речовини Х, тобто розчин, що містить 1моль речовини еквівалента в 1дм3.

Якщо=1, то використовувати термін „нормальний” розчин не рекомендується. Тоді слід користуватися терміном „молярний” розчин.

Використання розчинів з нормальною концентрацією на практиці чи поняття „нормальний” розчин в розрахунках обов’язково вимагає знань рівнянь відповідних реакцій.

Зв’язок між молярною концентрацією речовини Х у розчині та молярною концентрацією речовини еквівалента Х у розчині:

Молярна концентрація речовини Х у розчині дорівнює нормальній концентрації речовини Х у розчині, помноженій на фактор еквівалентності речовини Х:

=

Звідси, ,  або  

  •  Масова частка речовини у розчині

Масова частка речовини у розчині – це маса речовини Х, що міститься в 100г розчину, дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину.

Форма запису: ω(Х), одиниці вимірювання: долі одиниці, відсотки.

Масову частку речовини у розчині обчислюють за формулою:

,     де

 маса розчиненої речовини, в г;

 маса розчину, в г.


Задача № 2

Обчислити молярну концентрацію речовини НСI у розчині хлоридної кислоти з масовою часткою речовини НСІ 20,00%, якщо густина розчину дорівнює 1,100г/см3?

Дано:

ρ(розчину) = 1,100г/см3

Обчислити:

С(НСІ)  ?

Розв’язування:

  •  Обчислимо масу 1л (дм3) хлоридної кислоти:

  •  Обчислимо масу безводної речовини НСІ в 1 дм3 цього розчину:

  •  Молярна концентрація речовини НСІ у розчині дорівнює:

Відповідь:  С(НСІ) = 6моль/л.

Приклад №3

Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента Н2SО4 у розчині, якщо густина розчину сульфатної кислоти з масовою часткою Н2SО4 15,00% дорівнює 1,105г/см3.

Дано:

Розв’язування:

Молярну концентрацію речовини еквівалента можна обчислити за формулою:

 М(fекв (H2SO4)H2SO4) = fекв (H2SO4) M(H2SO4)

fекв(H2SO4) = 1/2;

M(H2SO4) = 2 + 32 + 4∙16 = 98 г/моль

М(fекв (H2SO4)H2SO4) = ½ ∙ 98 = 49 г/моль;

Відомо, що розчин з масовою часткою розчиненої речовини 15% містить в 100г – 15г безводної H2SO4, тобто   .

Обчислимо об’єм  розчину сульфатної кислоти:

Після підстановки у формулу одержимо:

=

Відповідь:  = 3,38 моль/л

Задача №4

У воді масою 60г розчинили калій сульфат К2SO4 масою 40г. Використовуючи ці дані, виразити концентрацію К2SO4 у розчині всіма відомими способами: масова частка розчиненої речовини, молярна концентрація розчиненої речовини, молярна концентрація речовини еквівалента у розчині.


Дано:

Розв’язування:

Записуємо формулу для обчислення масової частки розчиненої речовини у розчині:

, де

Обчислимо молярну концентрацію розчиненої речовини у розчині:

Припустимо, що

, тоді

Молярну концентрацію розчиненої речовини еквівалента у розчині обчислюють за формулою:

Враховуючи, що , обчислимо молярну масу речовини еквівалента K2SO4:

=

Після підстановки значень одержимо:

Відповідь:

  1.  Обчислення концентрації іонів водню та рН розчинів сильних кислот і основ

Пам’ятайте!

  •  Сильні електроліти у розчинах будь-яких концентрацій повністю дисоціюють на іони.
  •  Bираз іонного добутку води має вигляд:  
  •  Водневий показник для розчинів сильних електролітів:

рН=  lg[H+]

  •  Гідроксильний показник для розчинів сильних електролітів:

рОН =- lg [OH-]

  •  Зв’язок між водневим і гідроксидним показниками:

рH +  рОH = 14

  •  Для нейтральних розчинів:  
  •  Для кислих розчинів: рH <7, [H+]>[OH-]>10-7моль/л;
  •  Для лужних розчинів: рH >7  [H+]<[OH-]<10-7моль/л.
  •  Концентрацію іонів водню можна обчислити :

[H+] = 10-pH

[H+] = 

  •  Концентрацію гідроксид-іонів можна обчислити:

[OH-] =

При обчисленні користуйтесь властивостями логарифмів:

loga1=0  loga a=1  logaxn=n logax

Для десяткових логарифмів замість log10 Х прийнятий запис lg Х.

Справедливі вирази:

10lg a=a

lg 1=0,   lg 0,1 = 1

lg 10=1,  lg 0,01 = 2

lg 100 = 2,  lg 0,001 =  3

lg1000 = 3,  lg 0,0001 =  4.

lg 10n = n

Задача №5

Обчислити рН 0,1М розчину НСl.

Дано:

С(НСl) = 0,1 моль/л

Обчислити:

рН  ?

Розвязування:

З рівняння дисоціації хлоридної кислоти, припускаючи повну дисоціацію, обчислимо концентрацію іонів гідрогену:    НСІ → Н+ + СІ-

З 1моль НСl утворюється 1моль Н+

З 0,1моль НСl                  Хмоль Н+

[H+] = 0,1моль /л

pH = - lg

Відповідь : рН (НСl) = 1, середовище кисле.

Задача №6

Обчислити рН 0,1М розчину натрій гідроксиду NaOH, припускаючи повну дисоціацію.

Дано:

С(NaOH)  = 0,1моль/л

Обчислити:

рН  ?

Розвязування:

Згідно рівняння дисоціації: NaOH→ Na+ + OH- обчислимо концентрацію гідроксид – іонів:

З виразу іонного добутка води визначаємо концентрацію іонів гідрогену:

[H+] =

Обчислимо рН розчину лугу: рН=-lg[H+];

рН = 10-13=13.

Відповідь: рН (NaOH) =13, середовище лужне.

  1.  Обчислення концентрацій іонів водню та рН розчинів слабких кислот і основ

Памятайте!

  •  Слабкі електроліти (кислоти, основи) частково дисоціюють на іони у розчинах будь-яких концентрацій;
  •  Концентрацію іонів водню в розчині слабкої одноосновної кислоти ообчислюють:

,  де

Ккисл – констаната дисоціації слабкої кислоти;

Скисл – концентрація слабкої кислоти.

  •  рН розчину слабкої одноосновної кислоти можна обчислити:

,    де

рКкисл =  lgKкисл

рСкисл = lgCкисл

  •  Концентрацію іонів водню в розчині слабкої основи обчислюють:

;

  •  рН розчину слабкої основи обчислюють:

рН = 14 – рОН,   де

[OH-] = ;  рОН =  lg[OH-].

  •  Концентрацію іонів водню в розчині слабкої одноосновної кислоти у присутності солі цієї кислоти можна обчислити:

;

  •  Водневий показник для буферної суміші слабкої кислоти з її сіллю має вигляд:

  або  

Задача №7

Обчислити рН в 0,1М розчині боратної (ІІІ) кислоти, враховуючи лише першу стадію електролітичної дисоціації, Н3ВО3. Константа дисоціації Н3ВО3 дорівноє 5,75∙10-10.

Дано:

См3ВО3)= 0,1моль/л

К1дис3ВО3) = 5,75∙ 10-10

 Обчислити:

рН  ?

Розв’язування:

Н3ВО3 – слабка кислота, яка дисоціює за першою стадією: Н3ВО3 ↔ Н+ + Н2ВО3-

Обчислимо концентрацію іонів водню за формулою:

рН = -lg[H+] ;  pH = -lg7,6 ∙ 10-6 = 5,12

Відповідь: рН = 5,12; кисле середовище.

Задача №8

Обчислити рН у 0,01М водному розчині амоніаку (NH3 Н2О).

Дано:

С(NH3∙Н2О) = 0,01моль/л

 Обчислити:

рН  ?

Розв’язування:

З довідника необхідно взяти значення константи дисоціації амоній гідроксиду(NH3∙ Н2О):  Кдис( NH3∙ Н2О) = 1,76 ∙ 10-5.

Рівняння дисоціації амоній гідроксиду:

 NH4OHNH4+ + OH-

[OH-] = ;

Враховуючи іонний добуток води, одержимо

Обчислимо рН розчину слабкої основи:

рН =   lg[H+] =   lg 2,4∙ 10-11 = 10,38

Відповідь:   рН = 10,38, лужне середовище.

Задача №9

Обчислити концентрацію іонів водню та рН розчину, в 1л якого міститься 0,03моль СН3СООН і 0,01моль СН3СООNaдис. оцтової кислоти = 1,74 ∙ 10-5).

Дано:

V (розчину) = 1л

n (СН3СООН) = 0,03моль

n  (СН3СООNa) = 0,01моль

Кдис. оцтової кислоти= 1,74 ∙ 10-5

 Обчислити:

[H+] = ?

pH = ?

Розв’язування:

Суміш слабкої кислоти СН3СООН з її сіллю СН3СООNа є буферною сумішшю.

Концентрацію іонів водню обчислимо за рівнянням: ;

Після підстановки чисельних значень одержимо:

рН буферної суміші дорівнює:

 Відповідь: рН = 4,28 ; [Н+] = 5,22 ∙ 10-5моль/л.

  1.   Обчислення можливості випадання осаду

У практиці якісного аналізу, виявляючи іони чи цілі групи іонів, доводиться постійно мати справу з реакціями осадження чи розчинення осадів.

 Пам’ятайте!

  •  Напрям реакції обміну між двома електролітами у водному розчині визначається можливістю утворення між іонами малорозчинної сполуки (осаду).
  •  Осад малорозчинного електроліту утворюється, якщо після змішування розчинів реагентів добуток молярних концентрацій речовин катіонів і аніонів буде більшим, ніж ДР осаду: ЙД > ДР осаду.
  •  +]а·[В-]b > ДР(АаВb) – утворення осаду (пересичений розчин, переважає процес осадження, процес розчинення термодинамічно неможливий). При невеликому перевищенні ДР розчин стає пересиченим, але осад деякий час не випадає.
  •  +]а·[В-]b = ДР(АаВb) – осад не випадає (насичений розчин, динамічна рівновага).
  •  +]а·[В-]b < ДР(АаВb) – розчинення осаду (ненасичений розчин).

Осадження можна вважати практично повним, якщо в розчині залишається така кількість речовини осаджуваних іонів, яка не заважає в подальших операціях розділення і виявлення іонів. (ДР ≠ 0, осадження ніколи не буває повним).

Для більш повного осадження до розчину додають надлишок реагенту – осаджувача, проте дуже великий надлишок осаджувача викликає розчинення осаду (сольовий ефект).

  •  Добуток розчинності (ДР) – добуток концентрацій іонів малорозчинного електроліту в його насиченому водному розчині є величиною сталою:

ДР(АаВb) = [А+]а · [В-]b; Одиниці вимірювання: моль/л, моль/дм3.

  •  Якщо електроліти мають однотипну формулу, то чим менше значення добутку розчинності, тим менша розчинність малорозчинного електроліту.

Алгоритм обчислення можливості випадання осаду:

  •  розраховують молярні концентрації речовин у розчині після змішування розчинів;
  •  визначають молярні концентрації у розчині тих іонів, які осаджуються;
  •  знаходять добуток молярних концентрацій іонів, які утворюють осад – ЙД;
  •  одержаний добуток молярних концентрацій іонів (ЙД) порівнюють з добутком розчинності (ДР) тієї речовини, яка випадає в осад.
  •  Якщо ЙД > ДР, то осад випаде.


Задача №10

Чи випаде осад аргентум хлориду (АgСІ) при змішуванні рівних об’ємів 0,01М розчину калій хлориду (КСІ) і 0,001М розчину аргентум нітрату(V) (АgNO3)?

Дано:

V(КСІ) = V(АgNO3)

С(КСІ) = 0,01моль/л

С(АgNO3) = 0,001моль/л

Для розв’язування задачі з довідника беруть значення добутку розчинності АСІ: ДР(АgСІ) = 1,78 · 10 -10

Розв’язування:

Після змішування розчинів молярні концентрації кожної речовини складають: С(КСІ) = 0,005моль/л; С(АgNO3) = 0,0005моль/л

Рівноважні молярні концентрації:

[СІ -] = 0,005моль/л;

[Аg +] = 0,0005моль/л

Обчислимо добуток молярних концентрацій Аg +, СІ :

[Аg +] · [СІ -] = ЙД (АgСІ) = 0,005 · 0,0005 = 2,5 · 10 -6

Порівняємо добуток молярних концентрацій речовин Аg + і СІ з добутком розчинності АgСІ:

ЙД(АgСІ) = 2,5 · 10 -6 

ДР (АgСІ) = 1,78 · 10 -10

ЙД > ДР, отже, розчин пересичений, тому випаде осад аргентум хлориду (АgСІ).

 Відповідь: [Аg +] · [СІ -] > ДР (АgСІ), утвориться осад АgСІ.


  1.   Обчислення добутку розчинності та розчинності малорозчинних сполук

 Пам’ятайте!

  •  ДР(АаВb) = [А+]а · [В-]b, де

ДР – константа добутку розчинності речовини АаВb;

+]а, [В-]b – молярні концентрації речовин іонів у насиченому розчині;

а, b – число атомів або атомних груп у молекулі цієї речовини.

  •  Розчинність малорозчинного електроліту типу АаВb обчислюють за формулою:

S =

Одиниці вимірювання: моль/л (моль/дм3), г/л (г/дм).

Алгоритм обчислення добутку розчинності

  •  Обчислюють молярну концентрацію малорозчинної речовини в насиченому розчині за формулою:

С = , моль/дм3 (моль/л)

  •  Записують рівняння дисоціації малорозчинної речовини;
  •  Обчислюють рівноважні молярні концентрації іонів у насиченому розчині;
  •  Обчислюють добуток розчинності.

Задача №11

В 1дм3 (л) насиченого за 250С розчину міститься кальцій карбонат масою 6,9·10-3г. Обчислити добуток розчинності СаСО3.


Дано:

m(СаСО3) = 6,9 · 10 -3г

t0С = 250С

V(розчину) = 1дм3

Обчислити:

ДР(СаСО3)  ?

Розв’язування:

М(СаСО3) = 40+12+16 · 3 = 100г/моль

Обчислимо молярну концентрацію СаСО3 у насиченому розчині:

С =  =  = 6,9 · 10 -5моль/дм3

Дисоціація:   СаСО3 ↔ Са 2+ + СО3 2-

[Са 2+] = 6,9 · 10 -5 моль/дм3

[СО32-] = 6,9 · 10 -5 моль/дм3

Добуток розчинності:

ДР(СаСО3) = [Са 2+] · [СО32-] = 6,9 · 10 -5 · 6,9 · 10 -5 = 4,8 · 10 -9

Відповідь: ДР(СаСО3) = 4,8 · 10 -9.

Задача №12

Розчинність магній гідроксиду Мg(ОН)2 за 250С дорівнює 3,1·10-3г/дм3. Обчислити добуток розчинності магній гідроксиду Мg(ОН)2.

Дано:

S (Мg(ОН)2) = 3,1 · 10 -3г/дм3

t0С = 250С

V(розчину) = 1дм3

Обчислити:

ДР(Мg(ОН)2 )  ?


Розв’язування:

Обчислимо молярну концентрацію Мg(ОН)2 у насиченому розчині:

С== = 5,32 · 10 -5моль/дм3

М(Мg(ОН)2) = 24,3 + 16 · 2 + 2 · 1 = 58,32г/моль

Дисоціація:   Мg(ОН)2 ↔ Мg 2+ + 2ОН  

[Мg 2+] = 5,32 · 10 -5 моль/дм3

[ОН -] = 5,32 · 10 -5 моль/дм3

Обчислимо добуток розчинності:

ДР(Мg(ОН)2) = [Мg 2+] · [ОН-] 2 = 5,32 · 10 -5 · (1,064 · 10 -4 )2 = 6,02 · 10 -13

 Відповідь: ДР(Мg(ОН)2) = 6,02 · 10 -13

Задача №13

Обчислити розчинність Са3(РО4)2 при 250С, якщо ДР(Са3(РО4)2 = 1,2 · 10 -14.

Дано:

ДР(Са(РО4)2 = 1,2 · 10 -14

Обчислити:

S (Са3(РО4)2)  ?

Розв’язування:

У водному розчині дисоціація Са3(РО4)2 відбувається згідно рівняння:

Са3(РО4)2 ↔ 3Са 2+ + 2 РО4 3-

Розчинність Са3(РО4)2 можна обчислити за формулою:

S(Са3(РО4)2 ) =  =  =  =  = 6,4 · 10 -4 моль/дм3

 Відповідь: S (Са3(РО4)2) = 6,4 · 10 -4 моль/дм3

Задача №14

Обчислити розчинність РbSO4 при 250С, якщо ДР(РbSO4) = 2,2 · 10 -8.

Дано:

ДР(РbSO4) = 2,2 · 10 -8

М(РbSO4) = 303,2г/моль

Обчислити:

S(РbSO4)  ?

Розв’язування:

У водному розчині РbSO4 дисоціює згідно рівняння:

РbSO4 ↔ Рb 2+ + SО4 2-

Обчислимо розчинність РbSO4 за формулою:

S (РbSO4) =  = 1,5 · 10-4 моль/дм3

Для того, щоб перейти до розчинності у г/дм3, необхідно:

S (РbSO4) = 1,5 · 10 -4 · 303,2 = 4,5 · 10 -2 г/дм3,   де

М(РbSO4) = 303,2г/моль

Відповідь:  S (РbSO4) = 4,5 · 10 -2 г/дм3;

  S (РbSO4) = 1,5 · 10 -4моль.

  1.   Обчислення послідовності утворення осадів малорозчинних сполук

Послідовність випадіння осадів з розчину, в якому міститься ряд іонів, здатних утворювати малорозчинні сполуки з одним і тим же іоном-осаджувачем, пов’язана з їх добутками розчинності. Першим випаде в осад та речовина, добуток розчинності якої досягається раніше.

Для однотипних сполук: AgCІ, AgBr, AgI, AgCNS, послідовність утворення осадів визначається зіставленням значень ДР цих сполук.

ДР(AgCІ) = 1,6 10-10; ДР(AgCNS) = 1,16 10-12; ДР(AgBr) = 7,7 10-13;  ДР (AgI) = 1,5 10-16.

ДР (AgCІ) > ДР(AgCNS) > ДР(AgBr) > ДР (AgI)

Таким чином, за однакових умов першим повинен осаджуватися йодид, потім бромід, потім роданід, і наприкінці, хлорид аргентуму.

Якщо концентрації однотипних іонів різні, то задачі такого типу можуть розв’язуватися на основі розрахунків.

Задача №15*

Який з осадів Fe(OH)3 або Мn(ОН)2 та за яких значень рН випадатиме першим при поступовому додаванні розчину NaOH до суміші, що містить 0,1моль/дм3 MnCI2 та 0,001моль/дм3 FeCI3.

Дано:

ДР [Мn(ОН)2] = 4 10-14

ДР [Fe(OH)3] = 3,8 10-38

С (MnCI2) = 0,1моль/дм3

С (FeCI3) = 0,001моль/дм3

 Обчислити:

рН початку осадження [Мn(ОН)2] = ?

рН початку осадження [[Fe(OH)3] = ?

Розв’язок:

Враховуючи, що MnCI2 та FeCI3 – сильні електроліти, вважають [Mn2+]=0,1моль/дм3; [Fe3+]=0,1моль/дм3.

Записують вирази добутків розчинності для осадів Мn(ОН)2 та Fe(OH)3:

ДР [Мn(ОН)2] = [Мn2+] [ОН-]2

ДР [Fe(OH)3] = [Fe3+] [OH]3

Підставляючи значення [Mn2+]=0,1моль/дм3 та [Fe3+]=0,1моль/дм3, обчислюють [ОН-]:

Для Мn(ОН)2:  0,1 [ОН-]2 = 4 10-14

моль/дм3

Для Fe(OH)3:  0,001 [ОН-]3 = 3,8 10-38

моль/дм3

Таким чином, для початку осадження Fe(OH)3 необхідна менша концентрація іонів ОН-, і він випадатиме в осад першим. Концентрація [OH-] = 3,4 10-12 моль/дм3, тобто за цих умов:

рОН =  lg [OH-] =  lg 3,4 10-12 = 12 – 0,53 = 11,47

рН = 14 – рОН = 14 – 11,47 = 2,53

Для початку осадження Мn(ОН)2, необхідна концентрація [OH-] = 6,3 10-7 моль/дм3:

рОН =  lg [OH-] =  lg 6,3 10-7= 7 – 0,8 = 6,2

рН = 14 – рОН = 14 – 6,2 = 7,8

Відповідь: з розчину спочатку випадає в осад Fe(OH)3 при рН=2,53, а потім  при рН = 7,8 починається осадження Мn(ОН)2.

Пам’ятайте!

Перед розв’язуванням задач рекомендовано вивчити основний теоретичний матеріал за підручником або опорною лекцією.

При розв’язуванні задач рекомендовано дотримуватись вимог щодо їх оформлення:

  •  стисла умова задачі;
    •  рівняння хімічної реакції (при необхідності);
      •  формула для обчислення в загальному вигляді та з підставленими чисельними значеннями величин;
      •  результат обчислень;
      •  повна відповідь на питання задачі.

Якщо задача має декілька дій, то необхідно пояснювати кожну з них.

Задачі для розв’язування

  1.  Розчинність СаСО3 дорівнює 0,0069г/л або 6,9·10-3г/л.. Обчислити ДР(СаСО3).
  2.  Розчинність Мg(OH)2 за 250С дорівнює 3,1·10-3г/л. Обчислити добуток розчинності магній дигідроксиду.
  3.  В 1л насиченого за 250С водного розчину міститься тристронцій дифосфат Sr3(PO4)2 масою 1,121·10-4г. Обчислити добуток розчинності Sr3(PO4)2.
  4.  Обчислити розчинність Са3(РО4)2 за 20  250С, якщо ДР[Са3(РО4)2] = 1,2·10-14.
  5.  Обчислити добуток розчинності аргентум броміду AgBr, якщо розчинність AgBr за 200С в 100г води дорівнює 1·10-5 г (густину води прийняти за 1 г/см3).
  6.  Розчинність аргентум хромату(VІ) (Ag2CrO4) за температури 250С дорівнює 1,31·10-4 моль/л. Обчислити добуток розчинності цієї солі.
  7.  Розчинність барій сульфату(VІ) (BaSO4) у воді масою 100г дорівнює 2,3·10-4г. Визначити добуток розчинності BaSO4.
  8.  Чи випаде осад аргентум хлориду (AgCl), якщо до 10мл 0,01М розчину аргентум нітрату(V) (AgNO3) додати 10мл 0,01М розчину натрій хлориду (NaCl)?
  9.  Добуток розчинності барій сульфату(VI) (BaSO4) дорівнює 1,1 10-10. Обчислити розчинність барій BaSO4 (моль/л, г/л).
  10.  Добуток розчинності аргентум йодиду (AgI) дорівнює 8,7·10-17 Обчислити розчинність аргентум йодиду (моль/л; г/л).
  11.  Чи випаде осад аргентум хлориду (AgCl) при змішуванні рівних об’ємів 0,01М розчину калій хлориду (КСl) і 0,001М розчину аргентум нітрату(V) (AgNO3)? ДР (AgCl)= 1,78 · 10-10.
  12.  Обчислити рН 0,1М розчину HNO3 і 0,1М розчину CH3COOH, якщо Кдис.(CH3COOH) =1,7 · 10-5.
  13.  Обчислити рН 0,01М розчину NaOH і 0,01М розчину амоній гідроксиду (NH3·H2O), якщо константа дисоціації амоній гідроксиду дорівнює 1,76 · 10-5.
  14.  У мірній колбі об’ємом 100мл розчинили речовину натрій хлорид (NaCl) масою 0,5850г і довели розчин водою до помітки. Визначити молярну концентрацію речовини NaCl в одержаному розчині.
  15.  Натрій гідроксид (NaOH) масою 16г розчинили у мірній колбі на 200мл і довели водою до риски. Обчислити молярну концентрацію речовини NaOH у приготовленому розчині.
  16.  Мідний купорос (CuSO4∙5H2O) масою 25г розчинили у мірній колбі об’ємом 1дм3 і довели водою до риски. Обчислити молярну концентрацію речовини мідного купоросу в приготовленому розчині.
  17.  Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента натрій карбонату (Na2CO3) у розчині, якщо відомо, що в 100мл розчину містить Na2CO3 масою 0,5300г.
  18.  Яка молярна концентрація речовини еквівалента натрій сульфату(VІ) (Na2SO4) у розчині з молярною концентрацією речовини Na2SO4 0,05моль/дм3?
  19.  Яку масу речовини фосфатної(V) кислоти Н3РО4 необхідно взяти, щоб приготувати 100мл розчину фосфатної(V) кислоти з молярною концентрацією речовини еквівалента Н3РО4 0,02моль/л?
  20.  Яка молярна концентрація речовини HCl у розчині хлоридної кислоти з масовою часткою речовини HCl 20,00%, якщо густина розчину дорівнює 1,100г/см3.
  21.  Густина розчину сульфатної (VІ) кислоти з масовою часткою H2SO4 15,00% дорівнює 0,105г/см3. Знайти молярну концентрацію речовини еквівалента H2SO4 у розчині.
  22.  Молярна концентрація речовини еквівалента натрій гідроксиду (NaOH) у розчині 10,7моль/дм3. Знайти масову частку (%) речовини NaOH у розчині, густина якого 1,35г/см3.
  23.  Є розчин фосфатної(V) кислоти з масовою часткою речовини H3PO4 38,17%, густина розчину фосфатної (V) кислоти дорівнює 1,24г/см3. Обчислити молярну масу речовини еквівалента H3PO4 у розчині, якщо молярна концентрація речовини еквівалента H3PO4 у розчині 9,6580 моль/дм3.
  24.   У воді масою 60г розчинили K2SO4 масою 40г. Виразити концентрацію K2SO4 у розчині всіма відомими способами: масова частка розчиненої речовини, молярна концентрація розчиненої речовини, молярна концентрація речовини еквівалента у розчині.
  25.  Обчислити рН у 0,1М розчині НCІ та у 0,1М розчині нітратної (ІІІ) кислоти НNO2. Константа дисоціації HNO2 дорівнює 5,1·10-4.
  26.  Обчислити рН у 0,1М розчині HNO3 та у 0,1М розчині флуоридної кислоти HF. Константа дисоціації НF дорівнює 6,2·10-4.
  27.  Обчислити концентрацію іонів гідрогену та рН 0,5М розчину пропанової кислоти С2Н5СООН, якщо Кдис. = 1,4 10-5.
  28.  Обчислити рН розчину Н2S з концентрацією 0,1 моль/дм3, якщо К1 дис. = 10-7, К2 дис. = 10-13.
  29.  Обчислити розчинність СаСО3 в г на 100г насиченого розчину, якщо ДР (СаСО3) = 1,7 10-8.


Відповіді на задачі

Розділ: Теоретичні основи аналітичної хімії

  1.  

Відповідь: ДР(СаСО3) = 4,8·10-9 моль/л

  1.  

Відповідь: ДР[Мg(OH)2] = 6,02·10-13

  1.  

Відповідь: ДР[Sr3(PO4)2] = 1,01 · 10-31

  1.  

Відповідь: Р [Са3(РО4)2] = 6,4·10-4 моль/г).

  1.  

Відповідь: ДР (AgBr) = 2,8·10-13

  1.  

Відповідь: ДР (Ag2CrO4) = 9,0·10-12

  1.  

Відповідь: ДР (BaSO4) = 9,74 · 10-11

  1.  

Відповідь:  так

  1.  

Відповідь: S = 1,05 · 10-5 моль/л;

S =2,44 · 10-3 г/л

  1.  

Відповідь: S = 9,11 · 10-9 моль/л;

S=2,14 · 10-6 г/л

  1.  

Відповідь:  так

  1.  

Відповідь: рН (HNO3) = 1;

рН (СН3СООН) = 3,39

  1.  

Відповідь: рН (NaOH) = 12;

рН (NH3·H2O) = 10,38

  1.  

Відповідь: С(NaCl) = 0,1001моль/л

  1.  

Відповідь: С(NaOH) = 2моль/л

  1.  

Відповідь: С (CuSO4∙5H2O) = 0,1моль/дм3

  1.  

Відповідь: С(1/2 Na2CO3) = 0,1000моль/дм3

  1.  

Відповідь: С(1/2 Na2SO4) = 0,1моль/дм3

  1.  

Відповідь: m3РО4)=0,098г

  1.  

Відповідь: С(HCl) = 6 моль/дм3

  1.  

Відповідь: С(1/2H2SO4) = 3,38 моль/дм3

  1.  

Відповідь: ω(NaOH) = 31,8%

  1.  

Відповідь: М(1/2 H3PO4) = 49 г/моль

  1.  

Відповідь: ω(K2SO4) = 40%; С(K2SO4)=2,299моль/л; С(1/2(K2SO4)=4,5977моль/л

  1.  

Відповідь: рН (НСІ) = 1;

рН (НNO2) = 2,15

  1.  

Відповідь: рН (HNO3) = 1;

рН (НF) = 2,1

  1.  

Відповідь: [H+] = 2,6 10-3; рН = 2,58

  1.  

Відповідь: [H+] = 10-4; рН = 4 (по першій стадії)

  1.  

Відповідь: S = 1,3 · 10-4 моль/л; S = 1,3 · 10-3 г/л


ІІ. Кількісний аналіз

2.1. Розрахунки у ваговому (гравіметричному) аналізі

2.1.1. Обчислення наважки досліджуваної речовини

Для обчислення маси наважки потрібної для виконання аналізу необхідно:

  •  розрахувати молярну масу досліджуваної речовини;
  •  знати гравіметричну форму компоненту, що визначають; молярну масу гравіметричної форми;
  •  скласти рівняння реакцій.

Якщо в результаті осадження утворюється:

  •  Кристалічний осад, то маса гравіметричної форми повинна становити близько 0,2г (для легких осадів) або близько 0,5г (для важких осадів).
    •  Аморфний осад, то маса гравіметричної форми становить приблизно 0,1 – 0,15г. Кінцевий результат обчислюють з точністю до сотих.

Задача №1

Розрахунок наважки для кристалічних осадів. Визначення вмісту СаСО3 в технічному карбонаті.

Хімізм процесу:

  1.  Розчинення наважки.

СаСО3 + 2НСІ СаСІ2 + СО2↑ + Н2О

  1.  Осадження Са2+ у вигляді оксалату кальцію СаС2О4 (кристалічний осад).

СаСІ2 + (NH4)2C2O4∙ Н2O 2NH4Cl

  1.  Прожарювання.

СаС2О4 ∙ Н2О СаО + СО2↑ + СО↑+ Н2О

СаО – гравіметрична форма

m(СаО)=0,5г (для важких кристалічних осадів)

СаСО3  СаСІ2  СаС2О4  СаО

М(СаСО3) = 100,09г/моль

М(СаО) = 56,08г/моль

 Обчислюють кількість СаО, яку необхідно отримати

n(СаО)== 0,0089моль

З рівнянь реакцій відомо, що для отримання 1моль СаО необхідно взяти 1моль СаСО3.

Звідси:  n(СаСО3) = n(СаО) = 0,0089моль

Розраховують необхідну масу СаСО3:

m(СаСО3)=n(СаСО3)∙М(СаСО3) = 0,0089моль∙100,09г/моль= =0,89г

Практично наважка може бути взята (зважена) на 10% більше розрахованої, тобто 0,80 – 0,98г.

Задача №2

Обчислення наважки для аморфних осадів (визначення вмісту заліза в ферум(ІІІ) нітраті).

Хімізм процесу:

  1.  Осадження Fe3+ у вигляді Fe(OH)3 (аморфний осад).

Fe(NO3)3 + 3NH4OH Fe(OH)3↓ + 3NH4NO3

  1.  Прожарювання.

2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O

Fe2O3 – гравіметрична форма

m(Fe2O3) = 0,1г (аморфний осад).

2Fe(NO3)3  2Fe(OH)3  Fe2O3

М(Fe(NO3)3∙ 9Н2О) = 404,01г/моль

М(Fe2O3) = 159,69г/моль

 Обчислюють кількість речовини Fe2O3:

n(Fe2O3)== 0,0006моль

З рівнянь реакцій відомо, що для отримання 1моль Fe2O3 необхідно взяти 2моль Fe(NO3)3:

n[Fe(NO3)3∙9Н2О] = n(Fe2O3)∙2 = 0,0006моль∙2 = 0,0013моль

Обчислюють масу наважки кристалогідрату ферум(ІІІ)нітрату:

m(Fe(NO3)3∙9Н2О) = n(кристалогідрату)М(кристалогідрату) = 0,0013моль∙404,01г/моль = 0,51г

 Для розрахунку наважок можна використовувати формули:

  •  при осадженні важких кристалічних осадів

m(наважки) =

  •  при осадженні аморфних осадів

m(наважки) =

n  кількість речовини, моль.

Задача №3

 Обчислення наважки для кристалічного осаду (див. задача №1).

Дано:

М(СаСО3) = 100,09г/моль

М(СаО) = 56,08г/моль

СаО  гравіметрична форма, важкий кристалічний осад.

Схема процесу:

СаСО3  СаСІ2  СаС2О4∙ Н2О СаО


Розв’язування:

Підставляємо чисельні дані у формулу для розрахунку наважки при осадженні важкого кристалічного осаду:

m(наважки) =

m(наважки) = = 0,89г

Відповідь: маса наважки СаСО3 становить 0,89г.

Задача №4

Обчислення наважки для аморфних осадів (див. задача №2).

Дано:

M(Fe(NO3)3∙ 9Н2О) = 404,01г/моль

M(Fe2O3) = 159,69г/моль

Fe2O3 – гравіметрична форма;

Fe(OН)3  аморфний осад.

Схема процесу:

2Fe(NO3)3  2Fe(OH)3  Fe2O3

Розв’язування:

Записуємо формулу для розрахунку наважки при осадженні аморфних осадів та підставляємо чисельні значення:

m(наважки) =

m(наважки) =  = 0,51г

Відповідь: маса наважки кристалогідрату нітрату заліза (ІІІ) дорівнює 0,51г.


2.1.2. Обчислення масової частки компоненту в досліджуваному зразку

Якщо досліджують метали або сплави, то результати (в %) відносять до хімічних елементів (Fe, C, S).

Якщо досліджують силікати, гірські породи, то результат виражають у вигляді оксидів (SiO2, AІ2O3, CaO, Fe2O3, K2O).

 Аналітичний множник (фактор перерахунку), позначається F – відношення молярної маси компоненту, що визначають, до молярної маси гравіметричної форми з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів.

F =

 Для обчислення масової частки речовини в зразку необхідно знати:

  •  масу наважки зразку;
  •  хімічну формулу та масу гравіметричної форми досліджуваної речовини;
  •  молярні маси досліджуваного компоненту та гравіметричної форми (для розрахунку аналітичного множника);
  •  хімізм процесу.

У гравіметричному аналізі можна спростити результати обчислень, застосовуючи факторні наважки: беруть наважку зразка досліджуваної речовини в грамах, що чисельно дорівнює фактору перерахунку для даної вагової форми.

Наприклад, при визначенні барію необхідно брати наважку, що дорівнює 0,5884г (обчислення фактору перерахунку для Ва/ВаSО4 наводиться при розв’язуванні задачі №2). Така наважка називається факторною наважкою. При використанні факторних наважок на аналітичних терезах зважують обчислену масу речовини з точністю до четвертого знаку після коми. При проведенні серійних заводських аналізів зважують наважку з точністю до третього знаку після коми, якщо користуються факторними наважками.

Всі одержані вимірюванням або обчислені чисельні величини повинні містити стільки значущих цифр, щоб передостанній знак був точним. Наприклад, якщо маса АgCI при зважуванні на аналітичних терезах дорівнює 0,2474г, то цифра 7 є точною, а цифра 4 – сумнівною.

Задача №5

При аналізі 0,8105г сплаву отримана гравіметрична форма АІ2О3 масою 0,5008г. Розрахувати масову частку (%) алюмінію в сплаві.

 Дано:

m(наважки) = 0,8105г

m(гравім.форми) = 0,5008г

М(АІ2О3) = 101,96г/моль

М(АІ) = 26,98г/моль

Обчислити:

(АІ)-?

Розв’язування:

  1.  Розраховуємо аналітичний множник:

F (АІ/АІ2О3) =  =  = 0,5292


  1.  Обчислимо масову частку (%) алюмінію в сплаві:

,

 = 32,70%

Відповідь: масова частка алюмінію в сплаві складає 32,70%.

Задача №6

Для аналізу було взято 0,5850г технічного хлориду барію. В результаті осадження та прожарювання осаду його маса склала 0,5642г. Обчислити масову частку (%) барію в зразку.

 Дано:

m(нав.ВаСІ2)=0,5850г

m(грав.ВаSО4)=0,5642г

М(ВаSО4)=233,39г/моль

М(Ва)=137,33г/моль

Обчислити:

(Ва)-?

Розв’язування:

Хімізм процесу:

ВаСІ2 + Н24  ВаSО4↓ + 2НСІ

ВаSО4 – гравіметрична форма.

Обчислимо аналітичний множник F:

F (Ва/ВаSО4) =  =  = 0,5884

Обчислимо масову частку барію (%) в зразку:

(Ва)= = 56,75%

Відповідь: (Ва)=56,75%

 Задача №7

При аналізі карбонатної породи з наважки масою 0,5310г після відповідної обробки добули осад Mg2P2O7 масою 0,0146г. Обчислити масову частку (%) MgСО3 в зразку.

 Дано:

m(наважки) = 0,5310г

m(грав.Mg2P2O7)=0,0146г

М(Mg2P2O7)=222,56г/моль

М(MgСО3)=84,32г/моль

 Обчислити:

(MgСО3)-?

Розв’язування:

 Рівняння хімічних реакцій:

MgСО3 + 2НСІ MgСІ2 + СО2↑ + Н2О

MgCІ2 + NH4OH + NaHPO4  MgNH4PO4↓ + H2O +2NaCІ

2MgNH4PO4 Mg2P2O7 + 2NH3↑ + Н2О↑

Схема процесу:

2MgСО3  2MgСІ2  2MgNH4PO4   Mg2P2O7

Mg2P2O7 – гравіметрична форма.

Обчислимо аналітичний множник F:

F (MgСО3/Mg2P2O7) =  =  = 0,757

(MgСО3) =  = 2,08%

Відповідь: (MgСО3) = 2,08%

Задача №8*

Обчислити кількість молекул води в кристалогідраті ацетату свинцю при гравіметричному аналізі, якщо з його наважки масою 0,3243г одержано 0,2593г сульфату свинцю.

 Дано:

m(наважки) = 0,3243г

m(грав.PbSO4) = 0,2593г

М(PbSO4) = 303,2г/моль

М[Pb(СН3СООН)2] = 325 г/моль

М(Н2О) = 18 г/моль

Обчислити:

х (H2O) в кристалогідраті Pb(СН3СООН)2  х Н2О

Розв’язування:

Позначимо молярну масу кристалогідрату Pb(СН3СООН)2  х Н2О через М(Х).

З пропорції знаходимо молярну масу кристалогідрату:

З наважки 0,3243г кристалогідрату одержали 0,2593г PbSO4

З М(Х) кристалогідрату  303,2г PbSO4

М(Х) = М[Pb(СН3СООН)2] + х М(Н2О)

Звідси,

Таким чином, формула кристалогідрату має вигляд:

Pb(СН3СООН)2 ∙ 3Н2О

Відповідь: х (H2O) = 3;

формула  Pb(СН3СООН)2 ∙ 3Н2О

2.1.3. Обчислення масової частки гігроскопічної вологи

У твердих речовинах вода може бути:

  •  кристалізаційною тією, що приймає участь в утворенні кристалогідратів. Вміст води певний для кожного кристалогідрату:  ВаСІ2∙2Н2О;  CuSО4∙5H2O; CaC2O4∙ H2O.

При зберіганні кристалогідрати можуть втрачати воду (вивітрювання) або поглинати воду з повітря (розпливання). Тому їх зберігають в закритому посуді. Висушування наважок кристалогідратів проводять при строго визначеній температурі. Наприклад, ВаСІ2 ∙ 2Н2О втрачає воду при температурі 120-1250С.

  •  гігроскопічною – водяна пара, адсорбована з повітря частинками досліджуваної речовини.

Вміст гігроскопічної вологи залежить від:

  •  вологості навколишнього середовища (із збільшенням вологості зростає вміст води);
    •  ступеня подрібнення (із збільшенням ступеня подрібнення зростає вміст води).

Висушування наважок, як правило, проводять при температурі 105  1100С.

 Вміст води (%) обчислюють за формулою:

2О) = ,         де

m(Н2О) – маса води, як різниця між масами наважки до висушування (m0) та після висушування(m):

m(Н2О) = m0 – m

m0 – маса наважки до висушування;

2О) – масова частка води.


Задача №9

Обчислити масову частку води у вершковому маслі, якщо у тигель взяли 20,00г масла. Після повного видалення вологи маса його стала 18,60г.

 Дано:

m0 (наважки) = 20,00г

m (залишку) = 18,60г

Обчислити:

2О)  ?

Розв’язування:

Вміст води (%) розраховують:

2О) =

 m(Н2О) = m0 (наважки)  m (залишку) = 20,00 – 18,60 = 1,40г (зменшення маси наважки вершкового масла обумовлене видаленням вологи під час висушування).

2О) =  = 7%

Відповідь: (Н2О) = 7%.

При обчисленнях результатів аналізу технічних матеріалів, що містять гігроскопічну вологу, часто робиться перерахунок на абсолютно суху речовину (правильно суху речовину). Якщо досліджувана речовина – волога або мокра, то, крім гігроскопічної вологи ця речовина містить ще зовнішню вологу. Суха речовина може бути одержана шляхом видалення зовнішньої або гігроскопічної вологи при висушуванні до постійної маси за 105 – 110 С. Для перерахунку результатів на суху речовину вміст окремих компонентів технічного матеріалу виражають у відсотках до маси сухої речовини.


Задача №10

При аналізі технічного сульфату натрію одержали такі результати 87,56% Na2SO4; 1,14% NaCI; 11,30% Н2О (разом 100,00%). Зробити перерахунок вмісту сульфату натрію та хлориду натрію на суху речовину.

Дано:

ω(Na2SO4) = 87,56%

ω(NaСІ) = 1,14%

ω(Н2О) = 11,30%

Обчислити:

ω(Na2SO4 на суху речовини) = ?

ω(NaСІ на суху речовину) = ?

Розв’язування:

Для перерахунку на суху речовину необхідно знайти масову частку сухої речовини:

ω(сухої речовини)  = 100%  ω(Н2О) = 100%  11,30% = 88,70%

Звідси, масова частка Na2SO4 в перерахунку на суху речовину дорівнює:

ω(Na2SO4 на суху речовини)= =

ω(NaСІ на суху речовину)= =

Відповідь: ω(Na2SO4) = 98,71%, ω(NaСІ) = 1,29% у перерахунку на суху речовину.


Пам’ятайте!

Всі обчислення результатів аналізу проводять з точністю, яка відповідає точності виконаного аналізу. В результатах обчислень повинно бути стільки значущих цифр, щоб лише остання з них могла бути недостовірною. Точність усіх обчислень не може бути вище точності найменш точного з чисел, які входять у дане обчислення.

Приклад: треба обчислити суму результатів аналізу (%), для якого результати окремих визначень одержані у вигляді чотиризначних чисел: 67,52; 24,88; 6,796; 0,9568; 0,07138.

Щоб знайти їх суму, треба заокруглити всі значення до двох знаків після коми, так як сума не може бути точніше сотих часток процента (два перші визначення).

Сума: 67,52 + 24,88 + 6,80 + 0,96 + 0,07 = 100,23 (%)

При множенні та діленні гранична відносна помилка добутку або частки не повинна бути меншою, ніж відносна помилка в найменш точному з узятих чисел. Наприклад, якщо три числа одержані з помилками 0,6; 0,09 та 0,002% відповідно, то після перемноження чисел максимальна відносна помилка добутку буде не менше ніж 0,6%.

При множенні та діленні найменш точним числом є то число, що містить найменшу кількість значущих цифр.

Наприклад,

Найменш точним числом є 0,0536, що містить три значущі цифри. Таким чином, три значущі цифри повинні бути і в результаті аналізу, тобто 59,5г.

При множенні або діленні з використанням логарифмів достатньо мати в мантисах стільки знаків, скільки значущих цифр є в найменш точному з множників.


Задачі для розв’язування

  1.  При прожарюванні 0,7562г гідроксиду алюмінію утворився оксид алюмінію  масою 0,3845г. Визначити масову частку (%) АІ2О3 в зразку.
  2.  Для аналізу наважку сухого СаСО3 масою 0,8099г розчинили в соляній кислоті. Катіони Са2+ осадили розчином оксалату амонію. Після прожарювання маса осаду склала 0,8470г. Обчислити масову частку оксиду кальцію в зразку, якщо гравіметрична форма осаду СаSО4.
  3.  При аналізі магнезиту MgCO3 з наважки масою 0,7855г після відповідної обробки отримали 0,5976г гравіметричної форми Mg2Р2О7. Визначити масову частку (%) MgO в зразку.
  4.  Для аналізу взяли суху наважку сполуки кальцію масою 0,5246г. Маса отриманої гравіметричної форми СаО складає 0,2215г. Визначити масову частку (%) кальцію в зразку.
  5.  При аналізі вапняку з наважки масою 0,5210г після відповідної обробки добули прожарений осад СаО масою 0,2218г. Розрахувати масову частку (%) СаСО3 в зразку.
  6.  Наважка сухого кальциту СаСО3 масою 1,5120г після прожарювання до постійної маси склала 0,8470г. Обчислити масову частку (%) СаО в зразку.
  7.  З наважки природного кальциту масою 1,500г після відповідної обробки добули гравіметричну форму СаSО4 масою 0,9620г. Обчислити масову частку (%) СаСО3 в зразку.
  8.  З наважки сплаву масою 0,1000г після відповідної обробки отримали 0,1196г осаду (гравіметричної форми). Розрахувати масову частку (%) срібла в сплаві.
  9.  З наважки ВаСІ2 ∙ Н2О масою 0,4225г добули осад ВаSО4 масою 0,4044г. Обчислити вміст барію (%) в ВаСІ2∙Н2О.
  10.  Обчислити масову частку Ag, якщо з наважки аналізованого сплаву 0,2466г після відповідної обробки добули осад AgСІ масою 0,2675г.
  11.  Обчислити масову частку NaCl в технічному хлориді натрію, якщо з наважки масою 0,3000г одержали AgСІ масою 0,6280г.
  12.  Наважку вершкового масла 9,40г висушили до повного видалення вологи, при цьому маса її зменшилась на 3,30г. Визначити відсотковий вміст води і сухої речовини у вершковому маслі.
  13.  24,90г яблучного сиропу озолили і при цьому одержали 0,1789г золи. Визначити відсотковий вміст золи і води у сиропі.
  14.  15,23г маргарину нагріли в тиглі до повного видалення вологи. Після цього маса його зменшилася на 6,82г. Розрахувати масові частки води та сухої речовини в маргарині.
  15.  Визначити відсотковий вміст води і сухої речовини в цибулі, якщо при аналізі одержали такі дані: маса бюкса з наважкою цибулі – 15,9139г, маса пустого бюкса – 11,7451г, маса бюкса з наважкою цибулі після висушування до постійної маси – 12,2372г.
  16.  Розрахувати відсотковий вміст води і сухої речовини в картоплі, якщо при її дослідженні одержали такі дані: маса бюкса з наважкою картоплі – 17,2421г, маса пустого бюкса – 12,8594г, маса бюкса з наважкою картоплі після висушування до постійної маси – 13,3585г.
  17.  Для визначення сухої речовини в яблуках взяли наважку 6,4003г, після висушування проби  до постійної маси сухий залишок важив 0,9900г. Розрахувати масову частку (%) сухої речовини у яблуках.
  18.  25г подрібнених сосисок висушили до постійної маси. Маса сухого залишку становить 6,3г Обчислити вміст вологи (%) у сосисках.
  19.  Наважку хліба 2,0882г висушили до постійної маси. Після цього маса хліба стала 1,6479г. Обчислити вологість хліба.
  20.  Наважку хліба 3,4638г висушили до постійної маси. Після цього маса хліба зменшилась на 1,3069г. Визначити вологість хліба.
  21.  Маса гравіметричної форми Fe2O3 з тиглем дорівнює 10,4954г, маса порожнього тигля – 10,2124г. Обчислити масу речовини Феруму у пробі, використовуючи аналітичний фактор.
  22.  З наважки сплаву 0,2017г, що містить залізо, після відповідної обробки одержано ферум (ІІІ) оксид масою0,0871г. Знайти масову частку (%) речовини заліза у сплаві.
  23.  Обчислити суму результатів аналізу (%), для якого результати окремих визначень одержані у вигляді чотиризначних чисел: 67,52; 24,88; 6,796; 0,9568; 0,07138.
  24.  Обчислити масову частку карбонатів кальцію та магнію у вапняку, якщо маса наважки вапняку складає 0,9866г. В результаті аналізу було одержано 0,3755г СаО та 0,41105г Mg2Р2О7.
  25.  При гравіметричному визначенні свинцю з 2,0000г сплаву одержано0,64048г РbSO4. Обчислити масову частку свинцю у сплаві.

Відповіді на задачі

Тема: Гравіметричний (ваговий) метод аналізу

  1.  

Відповідь: (АІ2О3) = 50,85%

  1.  

Відповідь: (СаО) = 43,08%

  1.  

Відповідь:(MgO) = 27,56%

  1.  

Відповідь: (Са) = 30,18%

  1.  

Відповідь: (СаСО3) = 75,98%

  1.  

Відповідь:(СаО) = 56,02%

  1.  

Відповідь: (СаСО3) = 67,36%

  1.  

Відповідь: (Ag) = 90,02%

  1.  

Відповідь: (ВаСІ2∙ Н2О) = 56,32%

  1.  

Відповідь: (Ag) = 81,65%

  1.  

Відповідь: (NaCl) = 85,36%

  1.  

Відповідь:2О) = 35,11%;

(сухої речовини) = 64,89%

  1.  

Відповідь:2О) = 99,28%; (золи) = 0,72%

  1.  

Відповідь: (Н2О) = 44,78%;

(сухої речовини) = 55,22%

  1.  

Відповідь:2О) = 88,20%;

(сухої речовини) = 11,80%

  1.  

Відповідь: (Н2О) = 88,61%;

(сухої речовини) = 11,39%

  1.  

Відповідь: (сухої речовини)=15,47%

  1.  

Відповідь: (Н2О)=74,80%

  1.  

Відповідь:2О)=21,09%

  1.  

Відповідь:2О)=37,73%

  1.  

Відповідь: m (Fe) = 0,1979г

  1.  

Відповідь: ω (Fe) = 30,20%

  1.  

Відповідь: 100,23

  1.  

Відповідь: ω(СаСО3) = 67,94%;

ω(MgСО3) = 31,48%

  1.  

Відповідь: ω(Pb) = 20,69%


2.2. Обчислення в титриметричному(об’ємному) аналізі

2.2.1. Розрахунок маси наважки необхідної для приготування розчинів

Пам’ятайте!

  •  Масу наважки потрібної для приготування розчину точної молярної концентрації обчислюють за формулою:

m(Х) = ,  де

m(Х) – маса наважки речовини для приготування розчину, г;

С(Х) – молярна концентрація розчину, моль/л;

V(розчину) – об’єм розчину, мл;

М(Х) – молярна маса речовини, г/моль.

  •  Масу наважки потрібної для приготування розчину точної молярної концентрації речовини еквівалента (нормальної концентрації) обчислюють за формулою:

m(Х) = ,  де

m(Х) – маса наважки речовини для приготування розчину, г;

Сн(Х) – молярна концентрація речовини еквівалента (нормальна концентрація), моль/л;

Мекв(Х) – молярна маса речовини еквівалента, г/моль;

(Обчислення молярної маси речовини еквівалента, фактора еквівалентності кислот, основ і солей розглянуто в розділі „Теоретичні основи аналітичної хімії”).

V(розчину) – об’єм розчину, мл.

Точність обчислень  до четвертого знака після зап’ятої.

 Задача №1

Обчислити масу наважки фосфорної кислоти Н3РО4, що необхідна для приготування 2л 0,06Н розчину.

 Дано:

Сн3РО4) = 0,06моль/л

V(розчину) = 2л = 2000мл

Обчислити:

m(Н3РО4)-?

Розв’язування:

Масу наважки Н3РО4 обчислимо за формулою:

m(Н3РО4)=

Мекв.3РО4)= М(fекв.3РО4)Н3РО4) = М(Н3РО4)×fекв.(Н3РО4) = =  = 32,67г/моль,  де

fекв3РО4) = 1/3

Після підстановки чисельних значень в формулу:

m(Н3РО4)==3,9204г

Відповідь: m(Н3РО4)=3,9204г

 Задача №2

У 100мл розчину міститься 0,01моль безводної H2SO4. Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента (нормальну концентрацію) та молярну концентрацію розчину H2SO4.

Дано:

V(розчину)=100мл

n(H2SO4)=0,01моль

Обчислити:

Сн(H2SO4)  ?

С(H2SO4)  ?

Розв’язування:

Обчислимо кількість речовини еквівалента H2SO4:

n(fекв(H2SO4) H2SO4) = ,  де

) =1/2

n(1/2 H2SO4)=2∙ 0,01= 0,02моль/л

 Молярна концентрація речовини еквівалента (нормальна концентрація) дорівнює:

Сн(H2SO4) =

Молярну концентрацію H2SO4 можна обчислити:

С(H2SO4)=

 Або за формулою:

См(H2SO4)=

См(H2SO4)=

 Відповідь: Сн(H2SO4)=0,2моль/л; С(H2SO4)=0,1моль/л

2.2.2. Обчислення титру розчинів

Для полегшення при проведенні розрахунків в титриметричному аналізі вміст розчиненої речовини в розчині часто виражають через титр (Т).

 Титр розчину – маса розчиненої речовини (в г), що міститься в 1 мл розчину.

Т(Х)=,   [T] = [г/мл]

Запис Т(КОН)=0,0056г/мл означає, що в 1мл даного розчину міститься 0,0056г КОН.

Задача №3

Обчислити масу КІ в 200мл розчину, якщо титр його дорівнює 0,0166г/мл.

Дано:

V(розчину КІ)=200мл

Т(КІ)=0,0166г/мл

Обчислити:

m(КІ)-?

Розв’язування:

З формули для розрахунку титру знаходимо:

m(КІ) = Т(КІ) ∙ V(розчину)

Після підстановки чисельних значень обчислимо масу КІ в 200мл розчину:

m(КІ)= 0,0166 ∙ 200 = 3,32г

Відповідь: m(КІ) = 3,32г.

  •  Знаючи титр розчину, можна обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента Сн(Х):

Сн(Х)=,   де

Мекв.(Х) – молярна маса  речовини еквівалента, г/моль.

Задача №4

Титр розчину Са(ОН)2 дорівнює 0,003705г/мл. Розрахуйте молярну концентрацію речовини еквівалента Са(ОН)2 (нормальну концентрацію).


Дано:

Т(Са(ОН)2)=0,003705г/мл

Обчислити:

Сн(Са(ОН)2)  ?

Розв’язування:

Сн(Са(ОН)2) =

Мекв.(Са(ОН)2)=, fекв(Са(ОН)2) = 1/2

Сн(Са(ОН)2)=

Відповідь: Сн(Са(ОН)2)=0,1моль/л.

  •  Знаючи титр можна розрахувати молярну концентрацію речовини в розчині С(Х):

С(Х)=,   де

М  молярна маса речовини, г/моль.

Звідси,

Т(Х) =

2.2.3. Обчислення результатів титрування

В об’ємному аналізі користуються нормальними концентраціями (молярними концентраціями речовини еквівалента) для полегшення розрахунків. Це пов’язано з двома основними властивостями нормальних розчинів:

  1.  Розчини з однаковими нормальностями реагують в однакових об’ємах так як речовини вступають у взаємодію в кількостях, що прямо пропорційні їх хімічним еквівалентам.
  2.  Добуток нормальності на об’єм дорівнює об’єму точно однонормального розчину.

Сн(А) ∙ V(А) = Сн(В) ∙ V(В)

Задача №5

Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента розчину H2SO4, якщо на нейтралізацію 24,50мл розчину витратили 23,00мл розчину КОН, С(КОН)=0,15моль/л.

Дано:

С(КОН)=0,15моль/л

V(H2SO4)=24,50мл

V(КОН)=23,00мл

Обчислити:

Сн(H2SO4)  ?

Розв’язування:

Рівняння реакції:

H2SO4 + 2КОН К2SO4 + 2Н2О

Згідно закону еквівалентів:

Сн(КОН) ∙ V(КОН) = Сн(H2SO4) ∙ V(H2SO4)

Звідси,

Сн(H2SO4)=

Сн(КОН) = = 0,15 ∙ 1 = 0,15моль/л

Після підстановки чисельних значень у формулу, одержимо значення нормальної концентрації кислоти:

Сн(H2SO4) =  = 0,1408 моль/л

Відповідь: Сн(H2SO4)= 0,1408моль/л.

Задача №6

Який об’єм 0,2Н розчину НСІ необхідно взяти для нейтралізації 25,00мл розчину КОН, титр якого становить 0,008978г/мл?

Дано:

Сн(НСІ)=0,2моль/л

V(КОН)=25,00мл

Т(КОН)=0,008978г/мл

Обчислити:

V(НСl)  ?

Розв’язування:

Рівняння реакції:

НСІ + КОН КСІ + Н2О

Знаючи титр КОН, обчислимо молярну концентрацію речовини еквівалента:

Сн(КОН)=

Мекв(КОН)==56,01г/моль

Сн(КОН)==0,1603моль/л

Згідно закону еквівалентів:

Сн(НСІ) ∙ V(НСІ) = Сн(КОН) ∙ V(КОН)

Виражаємо об’єм розчину НСІ, що необхідний для нейтралізації 25,00мл розчину КОН:

V(НСІ)=

V(НСІ)==20,04мл

Відповідь: V(НСІ)=20,04мл

  •  За результатами титрування можна обчислити масу досліджуваної речовини:

m(Х)=

Сн(R) – нормальна концентрація реагенту (моль/л);

V(R) – об’єм реагенту (в мл), витрачений на титрування досліджуваної речовини Х;

Мекв.(Х) – молярна маса речовини еквівалента, г/моль(досліджувана речовина Х).

Задача №7

Визначити масу Н3РО4 в розчині, якщо на його титрування витратили 25,50мл розчину NaOH, Сн(NaOH)=0,2моль/л.

Дано:

V(NaOH)=25,50мл

Сн(NaOH)=0,2моль/л

Обчислити:

m(Н3РО4)-?

Розв’язування:

Рівняння реакції:

H3РO4 + 3NaОН Na3PO4 + 3Н2О

fекв(H3РO4)=1/3;

Мекв(H3РO4) = =32,7г/моль

H3РO4 – досліджувана речовина;

NaОН – реагент.

Масу H3РO4 можна обчислити за формулою:

m(H3РO4)=

m(H3РO4) ==0,1668г

Відповідь: m(H3РO4)=0,1668г

Задача №8

На нейтралізацію розчину, що містить 0,1г Na2СО3, витратили 20,00мл розчину H2SO4. Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента (нормальну концентрацію) H2SO4 в розчині.

Дано:

m(Na2СО3)=0,1г

V(H2SO4)=20,00мл

Обчислити:

Cн(H2SO4)  ?

Розв’язування:

Запишемо формулу для обчислення маси досліджуваної речовини в розчині за результатами титрування:

m(Na2СО3)=,

fекв(Na2CO3) = ½,

Мекв.(Na2СО3)= = 53г/моль,

Звідси,

Сн(H2SO4)==

=0,094моль/л

Відповідь: Сн(H2SO4)=0,094моль/л


  •  Якщо для титрування використовують лише певну частину досліджуваного розчину (аліквотний об’єм), то результати титрування обчислюють за формулою:

m(Х)=

Сн(R) – нормальна концентрація реагенту (моль/л);

V(R) – об’єм реагенту (в мл), витрачений на титрування досліджуваної речовини Х;

Мекв.(Х) – молярна маса речовини еквівалента, г/моль(досліджувана речовина Х).

V(загальний) – об’єм досліджуваного розчину (об’єм мірної колби), мл;

V(аліквотний) – об’єм досліджуваного розчину, що був взятий для титрування (об’єм мірної піпетки), мл.

Задача №9

Обчислити масу безводної HNO3 в 200мл розчину, якщо на титрування 25,00мл цього розчину витратили 23,00мл розчину NаOН з титром 0,004214г/мл.

Дано:

V(загальний)=200мл

V(аліквотний)=25,00мл

V(NаOН)=23,00мл

Т(NаOН)=0,004214г/мл

Обчислити:

m (HNO3)  ?

Розв’язування:

Знаючи титр, можна обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента лугу:

Сн(NаOН) =

Мекв(NаOН)= = 40,00г/моль;

Сн(NаOН) =  = 0,1054моль/л

Запишемо формулу для обчислення маси досліджуваної речовини в розчині за результатами титрування, якщо для проведення аналізу використовують аліквотний об’єм розчину досліджуваної речовини:

m(HNO3)=

Мекв(HNO3)= = 63,01г/моль

Після підстановки даних обчислимо масу HNO3 в розчині:

m(HNO3)==1,2214г

Відповідь: m(HNO3) = 1,2214г

Задача №10*

У мірній колбі місткістю 200мл розбавили 20мл оцтової есенції (ρ = 1,07г/мл). 32мл цього розчину знову розбавили водою до 500мл. На титрування 25,0мл цього розчину витрачено 24,50мл 0,0950Н розчину гідроксиду натрію. Визначити відсотковий вміст оцтової кислоти (СН3СООН).

Дано:

V(колби) = 200мл

V(есенції СН3СООН) = 20мл

ρ = 1,07г/мл

V1 (розчину СН3СООН) = 32мл

V2 (розчину СН3СООН) = 500мл

V2(аліквотний СН3СООН) = 25,0мл

V(NaOH) = 24,50мл

С (NaOH) = 0,0950моль/л

Обчислити:

ω (СН3СООН) = ?

Розв’язування:

Обчислимо молярну концентрацію речовини еквівалента (нормальну концентрацію) оцтової кислоти у розчині (2) за результатами титрування розчином лугу:

С2(СН3СООН)=

500мл 0,0931Н розчину СН3СООН утворилось при розбавлянні 32мл розчину СН3СООН з концентрацією Х моль/л.

Звідси, Х=С1(СН3СООН) =

200мл 1,4547Н розчину СН3СООН утворилось при розбавлянні 20мл розчину СН3СООН з концентрацією Х моль/л.

Звідси,

Х=С(СН3СООН) =

Запис С(СН3СООН) = 14,55моль/л означає, що в 1л розчину міститься 14,55 моль СН3СООН.

Звідси,

m(СН3СООН) = n (СН3СООН) М (СН3СООН) = 14,55моль 60г/моль = 873г

m(розчину СН3СООН) = ρV(розчину СН3СООН) = =1,07г/мл 1000мл = 1070г

Обчислимо масову частку речовини оцтової кислоти в оцтовій есенції.

Відповідь: ω(СН3СООН) = 81,59%

Задача №11*

З 20,00г наважки м’якушки хліба приготували 250мл витяжки. На титрування 25мл витяжки витрачено 4,91мл 0,1015Н розчину нітрату срібла. Скільки відсотків кухонної солі міститься у хлібові в перерахунку на суху речовину, якщо вміст вологи в ньому 48%.

Дано:

m(наважки)= 20,00г

V(витяжки) = 250мл

V(аліквотний) = 25мл

V(AgNO3) = 4,91мл

Сн(AgNO3) = 0,1015моль/л

ω(Н2О) = 48%

Обчислити:

ω(NaCI)  ?

Розв’язування:

Якщо для титрування використовують лише певну частину досліджуваного розчину (аліквотний об’єм), то результати титрування обчислюють за формулою:

m(NaCI)=

=

Вміст води (%) у харчовому продукті розраховують за формулою:

2О) =

Звідси, можна знайти масу води в наважці хліба: 

та масу сухої речовини:

 m(сухої речовини) = 20,00 – 9,6 = 10,4г

Масова частка солі у перерахунку на суху речовину становить:

ω(NaCI) =

Відповідь: масова частка солі в хлібі в перерахунку на суху речовину складає 2,80%

Задача №12*

На титрування 40см3 води при визначенні загальної твердості води комплексонометричним методом витратили 5,10см3 0,0150 М розчину ЕДТА. Обчислити загальну твердість води в (мг/дм3) карбонату кальцію.

Дано:

V(H2O) = 40см3

V(ЕДТА) = 5,10см3

С(ЕДТА) = 0,0150моль/л

М(СаСО3) = 100,09г/моль

Обчислити:

Твердість(Н2О) 

Розв’язування:

Загальну твердість води (сумарний вміст іонів кальцію та магнію) обчислюють за формулою:

Твердість води = ,

Звідси, твердість води = ммоль/дм3

Твердість води на СаСО3 = М(СаСО3) n = 1,9125 100,09 = =191,5мг/дм3

 Відповідь: твердість води на СаСО3  191,5мг/дм3


2.2.4. Обчислення молярної маси речовини еквіваленту окисника і відновника в окислювально-відновних методах

 Еквівалент речовини, фактор еквівалентності, молярна маса речовини еквівалента в окислювально-відновних реакціях відрізняються від їх значень в реакціях обміну.

Еквівалент окислювача або відновника – умовна частина речовини, яка в даній окислювально-відновній реакції еквівалентна одному здобутому або втраченому електрону однією молекулою речовини.

Число, що вказує на кількість відданих або приєднаних електронів одним атомом, іоном або молекулою, називається фактором еквівалентності (fекв).

Для обчислення фактора еквівалентності та молярної маси речовини еквівалента необхідно:

  •  написати рівняння окислювально-відновної реакції;
  •  скласти електронний баланс;
  •  по кількості електронів, які були віддані або прийняті однією молекулою або іоном, визначити фактор еквівалентності fекв;
  •  обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника:

Приклад №1

Розчинення міді в концентрованій азотній кислоті супроводжується виділенням NO2:

Cu + 4HNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O


Cu0 – 2e Cu+2                1

відновник                      2

N+5 + 1e N+4                  2

окислювач

Cu0 + 2N+5  Cu+2 + 2N+4

Обчислимо молярні маси речовини еквівалента окислювача (HNO3) та відновника (Cu); знаючи, що fекв(HNO3) = 1, fекв(Cu) = 1/2.

Мекв(HNO3) =  63,01г/моль

Мекв(Cu) =  = 31,77г/моль

При розчиненні міді в розведеній азотній кислоті реакція супроводжується виділенням NO:

3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Cu0 – 2e Cu+2               3  fекв(Cu)=1/2

відновник                       6

N+5 + 3e N+2            2   fекв(HNO3)=1/3

окислювач

3Cu0 + 2N+5  3Cu+2 + 2N+2

Обчислимо молярні маси речовини еквівалента окислювача (HNO3) та відновника (Cu):

Мекв(HNO3) =  = 21,00г/моль

Мекв(Сu) =  = 31,77г/моль


2.2.5. Обчислення з використанням титру по визначуваній речовині (складного титру):

Титр по визначуваній речовині (складний титр) показує, яка маса цієї речовини еквівалентна 1мл стандартного розчину.

Запис Т(KМnO4/Na2C2O4)=0,0006701г/мл показує, що 1мл розчину KМnO4 еквівалентний 0,006701г Na2C2O4 або з 1мл розчину KМnO4 взаємодіє 0,006701г Na2C2O4.

Тстандарт. розчину / визначув. реч. =

Тстандарт. розч. / визначув. реч.=

Одиниці вимірювання титру по визначуваній речовині: г/мл.

Задача №13

Титр розчину KМnO4 дорівнює 0,003160г/мл. Визначити Т(KМnO4/FeSO4).

Дано:

Т(KМnO4)=0,003160г/мл

М(FeSO4)=151,91г/моль

М(KМnO4)=158,04г/моль

Обчислити:

Т(KМnO4/FeSO4)-?

Розв’язування:

Хімізм процесу:

10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + К2SO4 + 8H2O

2Fe+2 – 2e 2Fe+3       5    fекв(FeSO4)=1

Mn+7 + 5e Mn+2        2    fекв(KМnO4)=1/5

Мекв(KМnO4)= =31,61г/моль;

Мекв(FeSO4)== =151,91г/моль, тому, що катіон Fe+2, який входить до складу молекули FeSO4, в реакції з KМnO4 віддає один електрон.

Записуємо формулу для розрахунку:

Т(KМnO4/FeSO4)=

Т(KМnO4/FeSO4)= = 0,01519г/мл

Відповідь: Т(KМnO4/FeSO4)=0,01519г/моль.

Задача №14

Обчислити титр розчину KМnO4 по Н2С2О4, якщо (молярна концентрація речовини еквівалента) нормальна концентрація розчину KМnO4 дорівнює 0,1моль/л.

Дано:

Сн(KМnO4) = 0,1моль/л

М(Н2С2О4) = 90г/моль

Обчислити:

Т(KМnO42С2О4)  ?

Розв’язування:

Рівняння хімічної реакції:

2С2О4 + 2KМnO4 + 3H2SO4  10СО2 + 2МnSO4 + K2SO4+8H2O

С2О42-  2е 2СО2            5  fекв2С2О4) = 1/2

                                    10

Mn+7 +5е Mn+2               2

Мекв2С2О4) =  = 45г/моль

Т(KМnO42С2О4) =

Т(KМnO42С2О4) = = 0,0045г/мл

Відповідь: Т(KМnO42С2О4) = 0,0045г/мл

Задача №15

На титрування 20мл розчину соляної кислоти з Т = 0,003517 затрачено 21,55мл розчину гідроксиду натрію. Обчислити: а) ТNаOH / HCI; б) ТNаOH; в) ТNаOH /

Дано:

V(NaOH)=21,55мл

V(НСІ)=20,00мл

Т(НСІ) = 0,003517г/мл

Обчислити:

ТNаOH / HCI  ?

ТNаOH  ?

ТNаOH / Н2SO4  ?

Розв’язування:

Рівняння реакції: НСІ + КОН КСІ + Н2О

  1.  Знаючи титр НСІ, обчислимо молярну концентрацію речовини еквівалента НСІ:

Сн(HСІ)=,

Мекв(НСІ)== 36,5г/моль

С(НСІ) ==0,0964моль/л    (Сн(HСІ) = С(НСІ))

Згідно закону еквівалентів:

Сн(НСІ) ∙ V(НСІ) = Сн(NaOH) ∙ V(NaOH)

  1.  Звідси, обчислимо молярну концентрацію речовини NaOH:

С(NaOH) =

  1.  Знаючи молярну концентрацію речовини еквівалента NaOH, можна обчислити його титр:

Т(NaOH) =

  1.  Обчислимо складні титри NaOH по НСІ та H2SO4.

ТNаOH / HCI=

Знаючи, що фактор еквівалентності H2SO4 в реакції:

 H2SO4 + 2NaOHNa2SO4 + 2H2O дорівнює ½, можна обчислити молярну масу речовини еквівалента H2SO4:

Мекв.(H2SO4)=fекв(H2SO4)∙М(H2SO4)= ½ 98,08 = 49,04г/моль

Звідси,

Т(NаOH2SO4)=

 Відповідь: Т(NaOH) = 0,0894моль/л; Т(NаOH/HCI)= =0,003263г/мл; Т(NаOH2SO4) = 0,004384г/мл

Задача №16*

Наважка 0,1602г вапняку була розчинена в соляній кислоті. Після чого іони Са2+ осадили у вигляді СаС2О4; відмитий осад розчинили у розведеній сульфатній кислоті та відтитрували 20,75см3 розчину КМnО4, титр якого за СаСО3 складає 0,006020г/см3. Обчислити масову частку СаСО3 у вапняку.

Дано:

m(наважки СаСО3) = 0,1602г

V(КМnО4) = 20,75см3

Т(КМnО4 / СаСО3) = 0,006020г/см3

Обчислити:

ω(СаСО3)  ?

Розв’язування:

Концентрація КМnО4 виражається за визначуваною речовиною (складний титр), тобто 1 см3 розчину КМnО4 відповідає 0,06020г СаСО3. Усьому об’єму, витраченому на титрування КМnО4, відповідає m(СаСО3)=0,006020×20,75= =0,1249г

Масова частка СаСО3 у вапняку дорівнює:

ω(СаСО3) =  =

 Відповідь: ω(СаСО3) = 77,97%

Задачі для розв’язування

  1.  Молярна концентрація речовини еквівалента (нормальна концентрація розчину) Н2SO4 дорівнює 0,1008моль/л. Обчислити титр розчину.
  2.  Обчислити нормальну концентрацію розчину Н2SO4, титр якого 0,02446 г/мл.
  3.  Розрахувати наважку щавлевої кислоти (Н2С2О4 ∙ 2Н2О) для приготування 1л розчину з молярною концентрацією речовини еквівалента 0,1моль/л.
  4.  Обчислити молярну концентрацію розчину НСІ, якщо на титрування 20,00мл його витрачено 19,20мл NaОН з молярною концентрацією 0,10моль/л.
  5.  Яку масу кристалогідрату Na2S2O3∙5H2O потрібно взяти для приготування 500мл розчину, молярна концентрація речовини еквівалента якого 0,1моль/л.
  6.  На титрування 20,00мл розчину H2C2O4 з титром 0,006900г/мл витратили 25,00мл розчину KMnO4. Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента KMnO4.
  7.  Чому дорівнює титр розчину щавлевої кислоти, якщо в 100мл розчину міститься 0,3216г цієї кислоти.
  8.  Розрахувати масу наважки AgNO3 для приготування 500мл розчину з молярною концентрацією речовини еквіваленту 0,05моль/л.
  9.  На титрування 20,00мл розчину NaCІ з молярною концентрацією речовини 0,05моль/л, витрачено 19,64мл розчину AgNO3. Визначити титр розчину AgNO3.
  10.  Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента ЕДТА, якщо на титрування 10,00мл розчину MgCІ2 з молярною концентрацією речовини еквівалента 0,2000моль/л, витрачено 20,16мл ЕДТА.
  11.  В 250мл розчину міститься 6г карбонату калію К2СО3. Обчислити молярну концентрацію речовини еквівалента цього розчину.
  12.  Розрахувати масу наважки фосфорної кислоти Н3РО4, що необхідна для приготування 2л розчину з молярною концентрацією речовини еквівалента Сн3РО4)=0,06моль/л.
  13.  Обчислити титр розчину, якщо в 25мл його міститься 0,5г NaОН.
  14.  Визначити молярну концентрацію речовини еквіваленту H2SO4, якщо на нейтралізацію 24,50мл розчину H2SO4, витрачено 23,00мл розчину КОН, С(КОН)=0,15моль/л.
  15.  Обчислити об’єм розчину AgNO3, необхідний для повного осадження хлорид-іонів з 50,00мл розчину NaСІ, якщо С(NaСІ)=0,15моль/л, С(AgNO3)=0,1моль/л.
  16.  В 500мл розчину міститься 10,8214г Na2CO3. На титрування 25,00мл цього розчину витрачено 22,60мл розчину НСІ. Визначити молярну концентрацію і титр розчину НСІ.
  17.  Який об’єм розчину НСІ з концентрацією 0,2моль/л необхідний для нейтралізації 25,00мл розчину КОН, титр якого 0,008978г/мл?
  18.  Обчислити молярну концентрацію і титр розчину NaOH, якщо на титрування наважки Н2С2О4 ∙ 2Н2О масою 0,1590г, розчиненої у воді, витрачено 24,60мл розчину NaОН.
  19.  Обчислити масу безводної HNO3, яка міститься в 200мл розчину, якщо на титрування 25,00мл його витрачено 23,00мл розчину NaOH з титром 0,004214г/мл.
  20.  В мірній колбі об’ємом 500мл розчинили NaOH. На титрування 25,00мл цього розчину витратили 22,50мл розчину НСІ. Титр розчину НСІ дорівнює 0,003646г/мл. Розрахувати масу NaОН в 500мл розчину.
  21.  Обчислити масу Н3РО4 в розчині, якщо на його титрування витратили 25,50мл розчину NaОН з молярною концентрацією 0,2моль/л.
  22.  На титрування 20,00мл розчину щавлевої кислоти, приготовленого в мірній колбі об’ємом 100мл, з наважки масою 0,6304г, витратили 19,50мл розчину КОН. Розрахувати титр і молярну концентрацію розчину лугу.
  23.  На титрування 25,00мл розчину КОН витратили 24,00мл розчину НСІ з концентрацією 0,105моль/л. Обчислити молярну концентрацію речовини у розчині КОН..
  24.  Скільки грамів міді визначили у розчині, якщо на титрування цього розчину витратили 15,20см3 розчину ЕДТА з молярною концентрацією 0,001512 моль/л у присутності індикатора мурексида.
  25.  Обчислити титр розчину нітрату срібла, якщо на титрування 36,48см3 витрачено 25,63см3 розчину хлориду натрію, що містить 58г NaCI в 500см3 розчину.
  26.  Скільки грамів КСІ міститься в 500см3 розчину, якщо на титрування 25,00см3 цього розчину витрачено 22см3 розчину AgNO3 з молярною концентрацією 0,1000моль/дм3.
  27.  Наважку зразка щавлевої кислоти масою 2,000г. Розчинили в 300ммл розчину. На титрування 25мл цього розчину витратили 24,50 мл розчину перманганату калію; (1/5КМnО4)=0,1064моль/л. Обчислити вміст (%) Н2С2О42О у досліджуваному зразку.
  28.  З 3,00г пергідролю приготували 500см3 розчину. На титрування 25см3 цього розчину витрачено 40,50см3 розчину перманганату калію з С(1/5 КМnО4) = 0,1 моль/дм3. Визначити масову частку Н2О2.
  29.  Наважка оцтової кислоти 1,0000г розчинена у мірній колбі об’ємом 200см3. На титрування 20см3цього розчину витратили 15,50см3розчину NaOH; Т(NaOH)=0,004088г/см3. Обчислити масову частку СН3СООН у зразку.
  30.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

H2S + KMnO4 + H2SO4  S + MnSO4 + K2SO4 + H2O

  1.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

FeSO4 + HNO3 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + NO + H2O

  1.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

KMnO4 + HCІ KCІ + MnCІ2 + CІ2 + H2O

  1.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

KI + H2SO4  I2 + K2SO4 + H2S + H2O

  1.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

FeSO4+ KMnO4 + H2O + КОН → Fe(ОН)3↓ + MnO2↓ + K2SO4

  1.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

K2Cr2O7 + КІ + H2SO4Cr2(SO4)3 + І2 + K2SO4 + H2O

  1.  Обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника в реакції:

КІ + KMnO4 + H2SO4I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O


Відповіді на задачі

Тема: Титриметричний (об’ємний) метод аналізу

  1.  

Відповідь: Т(Н2SO4) = 0,004913г/мл

  1.  

Відповідь: Сн2SO4) = 0,4986моль/л

  1.  

Відповідь: m (наважки) = 6,3030г

  1.  

Відповідь: С(НСІ) = 0,09600моль/л

  1.  

Відповідь: m(Na2S2O3 ∙ 5H2O) = 6,20г

  1.  

Відповідь: Сн(KMnO4) = 0,08656моль/л

  1.  

Відповідь: Сн(KMnO4) = 0,08656моль/л

  1.  

Відповідь: m(AgNO3) =  4,2472г

  1.  

Відповідь: Т(AgNO3) = 0,008341г/мл

  1.  

Відповідь: Сн(ЕДТА) = 0,09920моль/л

  1.  

Відповідь: Сн2СО3) = 0,3478моль/л

  1.  

Відповідь: m(Н3РО4) = 3,92г

  1.  

Відповідь: Т(NaОН) = 0,02г/мл

  1.  

Відповідь: Сн(H2SO4) = 0,1408моль/л

  1.  

Відповідь: V(AgNO3) = 75,00мл

  1.  

Відповідь: C(НСІ) = 0,4517моль/л;

Т(НСІ) =0,01647г/мл

  1.  

Відповідь: V(НСІ) = 20,00мл

  1.  

Відповідь: Т(NaОН) = 0,004102г/мл; С(NaОН)=0,1026моль/л

  1.  

Відповідь: m(HNO3) = 1,2464г

  1.  

Відповідь: m(NaОН) = 1,8г

  1.  

Відповідь: m(Н3РО4) = 0,2499г

  1.  

Відповідь: С(КОН) = 0,1026моль/л; Т(КОН)=0,005757г/мл

  1.  

Відповідь: С(КОН)=0,1008моль/л

  1.  

Відповідь: m(Cu) = 0,02896г

  1.  

Відповідь: Т(AgNO3) = 0,2369г/см3

  1.  

Відповідь:m(КСІ) = 3,2806г

  1.  

Відповідь: ω(Н2С2О42О) = 98,59%

  1.  

Відповідь: ω(Н2О2) = 45,93%

  1.  

Відповідь: ω (СН3СООН) = 95,12%


Додаток 1

Таблиця 1. Молярні маси деяких речовин

Формула хімічної сполуки

Молярна маса, г/моль

АgCI

143,32

AgNO3

169,88

AI2O3

101,96

AI2(SO4)3

342,15

BaCO3

197,35

BaCI2

208,25

BaCI22H2O

244,28

BaSO4

233,40

Ba(OH)2

171,36

CaCO3

100,09

CaC2O4

128,10

CaC2O4H2O

146,12

CaCI2

110,99

CaCI26H2O

219,08

CaO

56,08

Ca(OH)2

74,10

Ca(NO3)2

164,09

CaSO4

136,14

CaSO42H2O

172,17

Cr(NO3)3

237,99

CuO

79,54

CuSO4

159,60

CuSO45H2O

249,68

FeCI2

126,75

FeCI3

162,21

Fe2O3

159,69

Fe(NO3)3

241,66

FeS

87,91

Формула хімічної сполуки

Молярна маса, г/моль

FeSO4

151,91

FeSO4  7H2O

278,02

Fe2(SO4)3

399,88

H2O

18,015

H2O2

34,01

H3BO3

61,83

CH3COOH

60,05

H2C2O4

90,04

H2C2O4  2H2O

126,07

HCI

36,46

HNO3

63,01

H3PO4

98,00

H2S

34,08

H2SO4

98,08

KBr

119,01

KHCO3

100,11

K2CO3

138,21

KNO3

101,10

KCI

74,56

K2CrO4

194,20

K2Cr2O7

294,19

K3[Fe(CN)6]

329,23

K4[Fe(CN)6]

368,33

KI

166,01

K2SiO3

154,29

KMnO4

158,04

KNCS

97,22

KOH

56,11

K2SO4

174,27

MgCO3

84,32

MgO

40,31

Формула хімічної сполуки

Молярна маса, г/моль

Mg2P2O7

222,56

MgSO4

120,37

MgSO4 7H2O

246,48

Mn(NO3)2

240,96

MnO2

86,94

NH3

17,03

NH4NCS

76,12

(NH4)2C2O4  H2O

142,11

NH4CI

53,49

(NH4)2Fe(SO4)2  12H2O

482,19

NH4NO3

80,00

NH3  H2O

35,046

Na2B4O7  10H2O

381,37

Na2CO3

105,99

Na2C2O4

134,00

NaHCO3

84,10

CH3COONa

82,03

Na2H2Y

372,30

NaI

149,89

NaNO2

69,00

NaNO3

85,00

NaOH

40,00

Na2S

78,04

Na2S2O3  5H2O

248,18

Na2SO3

126,04

Na2SiO3

122,07

Na2SO4

142,04

Na2SO4  10H2O

322,19

P2O5

141,98

PbCrO4

323,18

ZnCI2

136,28

Додаток 2

Таблиця 2. Константи іонізації неорганічних та органічних кислот і основ

Назва речовини

Формула

Ступінь іонізації

Константа іонізації

рК

Азотиста кислота

НNO

1

6,9 10-4

3,16

Борна кислота (орто)

Н3ВО3

1

7,1 10-10

9,15

2

1,8 10-13

12,74

3

1,6 10-14

13,80

Вугільна кислота

Н2СО3

1

4,45 10-7

6,35

2

4,69 10-11

10,33

Сірчиста кислота

Н2SO3

1

1,4 10-2

1,85

2

6,2 10-8

7,20

Сірководнева кислота

Н2S

1

1,0 10-7

6,99

2

2,5 10-18

12,60

Синільна кислота

НСN

1

5,0 10-10

9,3

Фосфорна кислота (орто)

Н3РО4

1

7,1 10-3

2,15

2

6,2 10-8

7,21

3

5,0 10-13

12,0

Хромова кислота

Н2СrО4

1

1,6 10-1

0,80

2

3,2 10-7

6,50

Гідроксид амонію

NH4OH

1

1,76 10-5

4,755

Гідроксид алюмінію

АІ(ОН)3

3

1,38 10-9

8,86

Гідроксид заліза (ІІ)

Fe(OH)2

2

1,3 10-4

3,89

Гідроксид заліза (ІІІ)

Fe(OH)3

3

1,35 10-12

11,87

Назва речовини

Формула

Ступінь іонізації

Константа іонізації

рК

Гідроксид кальцію

Са(ОН)2

2

4,0 10-2

1,40

Гідроксид магнію

Мg(OH)2

2

2,5 10-3

2,60

Гідроксид свинцю (ІІ)

Рb(OH)2

1

9,55 10-4

3,02

2

3,0 10-8

7,52

Гідроксид хрому (ІІІ)

Сr(ОН)3

3

1,02 10-10

9,99

Гідроксид цинку

Zn(OH)2

2

4 10-5

4,4

Аскорбінова кислота

С6Н8О6

1

9,1 10-5

4,95

Бензойна кислота

С6Н5СООН

1

6,3 10-5

4,20

Оцтова кислота

СН3СООН

1

1,74 10-5

4,76

Трихлороцтова кислота

ССІ3СООН

1

2,0 10-1

0,70

Молочна кислота

СН3СН(ОН)СООН

1

1,5 10-4

3,83

Мурашина кислота

НСООН

1

1,8 10-4

3,75

Пропанова кислота

СН3СН2

СООН

1

1,3 10-5

4,87

Фенілоцтова кислота

С6Н5СН2

СООН

1

4,88 10-5

4,31

Фенол

С6Н5ОН

1

1,0 10-10

10,0

Щавлева кислота

Н2С2О4

1

5,6 10-2

1,25

2

5,4 10-5

4,27

Анілін

С6Н52

1

4,3 10-10

9,37

Додаток 3

Таблиця 3. Добуток розчинності деяких електролітів (25 С)

Формула електроліту

Добуток розчинності, ДР

AgOH

2,0 10-8

AgCI

1,7 10-10

AgBr

3,3 10-13

AgI

8,5 10-17

Ag2CrO4

2,0 10-12

Mg(OH)2

5,5 10-12

MgCO3

1,0 10-5

MgNH4PO4

2,5 10-13

Ca(OH)2

2,2 10-2

CaCO3

1,7 10-8

CaSO4

6,26 10-5

CaC2O4

3,8 10-9

CaCrO4

2,3 10-2

Ba(OH)2

2,2 10-1

BaCO3

4,93 10-9

BaSO4

9,9 10-11

BaCrO4

2,3 10-10

AI(OH)3

1,1 10-15

PbCI2

1,7 10-5

PbI2

8,7 10-9

Fe(OH)2

1,65 10-15

FeS

3,8 10-20

Fe(OH)3

4,0 10-38

Fe2S3

1,0 10-88

Додаток 4

Таблиця 4. Аналітичні множники (фактори перерахунку) гравіметричного аналізу

Досліджуваний компонент

Гравіметрична форма

Аналітичний множник

Ag

AgCI

0,7526

AgNO3

AgCI

1,1852

Ag2O

AgCI

0,8084

AI

AI2O3

0,5292

Ba

BaSO4

0,5885

BaCO3

BaSO4

0,8455

BaCI2

BaSO4

0,8923

CO2

CaCO3

0,4397

CO2

CaO

0,7848

Ca

CaCO3

0,4005

Ca

CaO

0,7147

CaCO3

CaO

1,7847

CaCO3

CaSO4

0,7351

CaCI2

CaO

1,9793

CaO

CaCO3

0,5603

CaSO4

CaO

2,4276

CI

AgCI

0,2474

Fe

Fe2O3

0,6994

FeO

Fe2O3

0,8998

HCI

AgCI

0,2544

H2SO4

BaSO4

0,4202

Mg

Mg2P2O7

0,2185

MgCO3

Mg2P2O7

0,7576

MgO

Mg2P2O7

0,3623

SO3

BaSO4

0,3430

Si

SiO2

0,4672

Додаток 5

Таблиця 5. Нормальні окислювальні потенціали

У таблиці наведені значення стандартних електродних потенціалів (Е ) при 25 С та за нормального атмосферного тиску (760 мм рт.ст. = 101,325 кПа). Всі величини Е  подані відносно потенціалу стандартного водневого електрода.

Використані позначення: ↓  насичений розчин у присутності нерозчинної твердої або рідкої речовини; ↑  насичений газом розчин за нормального атмосферного тиску (760 мм рт.ст. = 101,325 кПа).

Вищий ступінь окислення

Число електронів

Нижчий ступінь окислення

Е , В

Ag+

+1е-

Ag

+0,7994

AI3+

+3e-

AI 

-0,66

AIO2- + 2H2O

+3e-

AI + 4OH-

-2,35

Br2

+2e-

2Br-

+1,087

Ca2+

+2e-

Ca

-2,79

Cd2+

+2e-

Cd

-0,403

CI2

+2e-

2CI-

+1,359

2HCIO- + 2H+

+2e-

CI2 + H2O

+1,63

Cr3+

+1e-

Cr2+

-0,41

Cr3+

+3e-

Cr

-0,74

CrO2- + 2H2O

+3e-

Cr + 4OH-

-1,2

Cr2O72- + 14H+

+6e-

2Cr3+ +7H2O

+1,33

CrO42- + 4H2O

+3e-

Cr(OH)3+5OH-

-0,13

Cu2+

+1e-

Cu+

+0,159

Cu2+

+2e-

Cu

+0,345

Cu+

+1e-

Cu

+0,531

Cu2+ + CI-

+1e-

CuCI

+0,54

Cu2+ + I-

+1e-

CuI

+0,86

F2

+2e-

2F-

+2,77

Вищий ступінь окислення

Число електронів

Нижчий ступінь окислення

Е , В

Fe3+

+1e-

Fe2+

+0,771

Fe3+

+3e-

Fe

-0,058

Fe2+

+2e-

Fe

-0,473

2H+

+2e-

H2

0,0000

2H2O

+2e-

H2 + 2OH-

-0,828

I2

+2e-

2I-

+0,621

K+

+1e-

K

-2,923

Mg2+

+2e-

Mg

-2,37

Mn2+

+2e-

Mn

-1,17

MnO42- + 4H+

+2e-

MnO2 + 2H2O

+2,26

MnO4-

+1e-

MnO42-

0,588

MnO4- + 4H+

+3e-

MnO2 + 2H2O

+1,69

MnO4- + 8H+

+5e-

Mn2+ + 4H2O

+1,51

NO3- + 3H+

+2e-

HNO2 + H2O

+0,94

NO3- + H2O

+2e-

NO2- + 2OH-

+0,01

NO3- + 2H+

+1e-

NO2+ H2O

+0,80

NO3- + H2O

+1e-

NO2 + 2OH-

-0,86

NO3- + 4H+

+3e-

NO + 2H2O

0,96

2NO3- + 12H+

+10e-

N2 + 6H2O

+0,73

NO3- + 10H+

+8e-

NH4+ + 3H2O

+0,87

Na+

+1e-

Na

-2,713

O2 + 4H+

+4e-

2H2O

+1,229

O2 + 2H2O

+4e-

4OH-

+0,401

O2 + 2H+

+2e-

H2O2

+0,682

H2O2 + 2H+

+2e-

2H2O

+1,77

Pb4+

+2e-

Pb2+

+1,66

Pb4+

+4e-

Pb

+0,77

Pb2+

+2e-

Pb

-1,26

S2O32- + 6H+

+4e-

2S + 3H2O

+0,5

Sn4+

+2e-

Sn2+

+0,15

Додаток 6

Тривіальні назви деяких речовин і сумішей

Тривіальна назва

Хімічна формула

Індивідуальні речовини

Алюмокалієвий галун

KAI(SO4)2  12H2O

Амонійна селітра

NH4NO3

Баритова селітра

Ba(NO3)2

Берлінська блакить

Fe4[Fe(CN)6]3

Бертолетова сіль

KCIO3

Вапняна селітра

Ca(NO3)2 H2O

Вуглекислий газ

CO2

Гашене вапно

Ca(OH)2

Гіпосульфіт

Na2S2O3  5H2O

Глауберова сіль

Na2SO4  10H2O

Глинозем

AI2O3

Жжoна магнезія

MgO

Жовта кров’яна сіль

K4[Fe(CN)6] 3H2O

Залізний купорос

FeSO4  7H2O

Їдке калі

KOH

Їдкий барит

Ba(OH)2

Їдкий натр (каустична сода, каустик)

NaOH

Калійна (індійська) селітра

KNO3

Кальцинована сода

Na2CO3

Карбід кальцію

CaC2

Карборунд

SiC

Кремнезем

SiO2

Кухонна (поварська) сіль

NaCI

Мідний купорос

CuSO4  5H2O

Нашатир

NH4CI

Негашене вапно

CaO

Тривіальна назва

Хімічна формула

Питна сода

NaHCO3

Поташ

K2CO3

Сечовина

CO(NH2)2

Сіль Мора

(NH4)2Fe(SO4)26H2O

Сірчистий газ

SO2

Сода

Na2CO3  10H2O

Сулема

HgCI2

Сухий лід

CO2 (тв.)

Титанові білила

TiO2

Турунбулева синь

Fe3[Fe(CN)6]2

Хромокалієвий галун

KCr(SO4)2  12H2O

Хромпик

K2Cr2O7

Цементити

Fe3C

Цинкові білила

ZnO

Чадний газ

CO

Червона кров’яна сіль

K3[Fe(CN)6]

Чилійська селітра

NaNO3

Ювелірна бура

Na2B4O7  5H2O

Суміші речовин

Баритова вода (насичений водний розчин їдкого бариту)

Ba(OH)2

Білильне вапно (суміш)

Са(СІО)2, СаСІ2, Са(ОН)2

Бромна вода (водний розчин брому)

НВrO + HBr + Br2

Жавелева вода (водний розчин)

КОН (водн.) + СІ2 (г)

Рідке скло (водний розчин)

Na2SiO3 + K2SiO3

Вапняна вода (насичений розчин)

Ca(OH)2 (водн.)

Купоросне масло (технічна)

H2SO4 (конц.)

Натронне вапно

СаО, Са(ОН)2 +NaOH

Нашатирний спирт (водний розчин аміаку)

NH3  H2O

Тривіальна назва

Хімічна формула

Олеум (димляча H2SO4)

SO3 + H2SO4 (конц.)

Пергідроль (30% водний розчин)

Н2О2

Плавикова кислота (водний розчин)

НF

Сірководнева вода (водний розчин)

Н2S

Соляна кислота (водний розчин)

НСІ

Терміт (порошок)

AI + Fe3O4

Хлорна вода (водний розчин хлору)

СІ2 + НСІО + НСІ

Царська водка (суміш конц. кислот)

1 об.НNO3 + 3 об.НСІ

ЛІТЕРАТУРА

  1.  Жванко Ю.Н., Панкратова Г.В., Мамедова З.И. Аналитическая хиимя и технохимический контроль в общественном питании. – М.: Высшая школа, 1989, 1980.
  2.  Сегеда А.С., Галаган Р.Л. Збірник задач і вправ з аналітичної хімії. Якісний аналіз. – К.: ЦУЛ, 2002.
  3.  Крешков А.П. Основы аналитической химии . Т1, 2 -М. Химия, 1986.
  4.  Пономарёв В.Д. Аналитическая химия  Ч.1, 2 - М.:Высшая школа, 1982.
  5.  Барсукова З.А .Аналитическая химия.  М.: Высшая школа,1990.
  6.  Шапиро С.А., Шапиро М.А. Аналитическая химия. – М.: Высшая школа, 1979.
  7.  Жаровський Ф.Г., Пилипенко А.Т., П’ятницький І.В. Аналітична хімія. – К.: Вища школа, 1982.
  8.  Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. – Книга 1 и 2. – М.: Химия, 1990.
  9.  Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. – М.: Химия, 1973.
  10.  Алексеев В.Н. Количественный анализ. – М.:Химия, 1972.




1. ТЕМА 11 Торговый маркетинг и услуга мерчандайзинга
2. 042011 N 329 Зареєстровано в Міністерстві
3. Вред фаст-фуда
4. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ ~ Дис
5. это разработка и установление руководством предприятия системы количественных и качественных показателей
6. Статья 1. Основные понятия В настоящем Законе используются следующие понятия- 1 молодежь социальнодемо
7. Понятие здесь следует рассматривать не как акт сознающего себя рассудка не как субъективный рассудок а как
8.  Паспортная часть Фамилия Имя возраст больного Дата поступления в стационар Дата курации Диагноз
9. Вариант 18 1 Хворий М.html
10. Элема 21 Общая характеристика ОАО Элема 2
11. Методы оценки эффективности инвестиций и обоснование их экономической целесообразности по проекту
12. Тема1 Базовые понятия теории мотивации [2] Тема 2
13. дипломная работа Воспитание в национальных традициях детей старшего дошкольного возраста
14. 1Диалектика ' метод философского исследования при котором вещи явления рассматриваются гибко критически
15. Субъекты аграрной политики условно подразделяются на 3 группы Государство негосударственные субъекты и н.html
16. Об институциализации конфликтологии как развивающейся дисциплины
17. Лекция 7. Хранение различных видов информационных объектов на различных носителях
18. ВВЕДЕНИЕ Основные нравственные ценности определяя миссию профессии заключается в защите свободы права п
19. тематические Статистические Инженерные Аналитические Проверка свойств и значений Для че
20. О причинах и условиях нарушения сексуального здоровья у женщин