Аналитическая химия
Методическое пособие - Химия
Другие методички по предмету Химия
»ивают раствор из бюретки, моют, наполняют дистиллированной водой и накрывают пробиркой для предохранения от пыли. Правила заполнения раствором бюретки и удаление пузырьков воздуха. Пипетки. Не следует выдувать или вытряхивать последние капли жидкости из пипетки, моют пипетки обычным способом, перед употреблением ополаскивают рабочим раствором, с которым будут работать. Проверка мерной посуды взвешиванием и бюреток по 5 мл р-ра и с учетом плотности воды и поправки на температуру. Вычисления в титриметрическом анализе.
Главный принцип: вещества реагируют друг с другом всегда в эквивалентных количествах. Так на титрование до точки эквивалентности всегда расходуется одинаковое число эквивалентных масс кислоты и основания. Следовательно при одинаковой нормальной концентрации растворов реагирующих веществ реакции идут между их равными объемами. Например, на титрование 10 мл 0,1н. р-ра всякой кислоты расходуется такой же объем 0,1 н. р-ра любой щелочи. В этом также удобство использования нормальных растворов.
Результаты титриметрического анализа вычисляют тремя способами: 1. Вычисление при выражении концентрации раствора через титр по определяемому веществу; 2. При титровании по методу пипетирования; 3. При титровании методом отдельных навесок. По первому методу, например, Т(АgNО3/Сl-) показывает, сколько граммов С1- осаждается 1 мл р-ра нитрата серебра.
В примере концентрация р-ра нитрата серебра равна 0,1100. Тогда 1 мл его содержит 0,1100: 1000 молярных масс эквивалентов нитрата серебра и взаимодействует с таким же числом молярных масс эквивалента иона хлора. Молярная масса эквивалента хлора равна 35,46 г/моль, вычисляем титр нитрата серебра по хлору: Т(АgNО3/Сl-) = 0,1100. 35,46/1000=0,003901 г/моль. На титрование израсходовали 15,00 мл р-ра нитрата серебра, то титруемый р-р содержит хлора: m (С1-)=Т(АgNО3/Сl-)V(АgNО3) = 0,003901?15,00 = 0,05851 г. При вычислениях по нормальности растворов ход вычислений зависит от метода титрования. Метод пипетирования состоит в том, что навеску анализируемого вещества растворяют в мерной колбе, доводят объем водой до метки и для титрования берут определенные (аликвотные) порции р-ра пипеткой.
Для расчета используют уравнение с1V1=с2V2. Задача: в мерную колбу внесли 0,6504 г продажной щавелевой к-ты. Растворили и довели объем до метки 100 мл. Пипеткой брали по 10 мл полученного р-ра и титровали 0,1026 н. р-ром гидроксида натрия, расход которого составил в среднем 9,85 мл. Определить массовую долю (%) щавелевой к-ты в продажном препарате. Вычисляем нормальную концентрацию раствора щавелевой к-ты: с(Н2С2О42Н2О) 10,00= 0,1026. 9,85; с =0,1026. 9,85/10,00 =0,1011. Затем находим массу щавелевой к-ты в 0,1 л р-ра. При этом исходить следует из того, что щавелевая к-та превращается в щавелевокислый натрий, следовательно, молярная масса эквивалента ее равна молярной массы, т.е.126,6: 2=63,03 г/моль.
Поэтому m=0,1011. 63,03.0,1=0,6372 г. Следовательно, массовая доля (%) щавелевой к-ты равна: ? (Н2С2О42Н2О)= m (Н2С2О42Н2О)/ m(навески)= 0,6372/0,6504=0,9797, или 97,97%. В случае использования метода отдельных навесок уравнение с1V1=с2V2 не может быть использовано, т. к. навеску растворяют в произвольном объеме воды. Вычисляют результат, исходя из того, что при титровании в-ва взаимодействуют эквивалентными количествами. Какова массовая доля (%) Н2С2О42Н2О в образце щавелевой к-ты, если на титрование 0,1500 г его пошло 25,60 мл 0,09002 н. р-ра NаОН? Вычисляют, сколько молярных масс эквивалента NаОН содержалось в 25,60 мл раствора и участвовало в реакции: 1000 мл р-ра NаОН содержит 0,09002 молярных масс эквивалента NаОН, а 25,60 мл NаОН содержат х молярных масс NаОН, Х = 25,60. 0,09002 / 1000 = 0,002305 молярных масс эквивалента NаОН. Но при титровании 1 эквивалент в-ва взаимодействует с 1 эквивалентом другого. Т. е. Это означает, что в реакции участвовало также 0,002305 молярных масс эквивалента Н2С2О42Н2О. Молярная масса эквивалента щавелевой к-ты равна 63,03 г/моль. Следовательно, анализируемый раствор содержит 0,002305. 63,03 = 0,1453 г Н2С2О42Н2О. В массовых долях (%) это составляет: ? (Н2С2О42Н2О) = m (Н2С2О42Н2О)/m (образца) = 1,1435 г / 0,1500 г = 0,9686 (96,86%). Во многих случаях для уточнения результатов анализа (из-за неточности навесок при приготовлении растворов или исследуемого вещества) вводят понятие поправочного коэффициента.
Поправочный коэффициент К равен отношению практически взятой навески к теоретически вычисленной К = С/ С1, где С - нормальность приготовленного раствора; С1 - теоретическая нормальность. Например, требуется приготовить р-р с заданной (теоретической) концентрацией 0,1000 моль/л. Практически, приготовлен раствор с близкой концентрацией 0, 1056 моль/л. Тогда находим поправочный коэффициент К = 0,1056 / 0,1000 = 1,056. Поэтому практически во всех титриметрических анализах, в расчетах вводится поправочный коэффициент для данного раствора. При массовых анализах и использовании нового раствора (вновь приготовленного) вводится новый поправочный коэффициент, при правильном приготовлении растворов он должен быть в пределах 0,98 - 1,02.
Следовательно, для расчетов следующие основные правила:
. Титры р-ров, выраженные в граммах различных в-в относятся друг к другу как молярные массы эквивалентов этих в-в: ТН2SО4/ NаОН/ТН2SО4=Э NаОН/ЭН 2 SО 4, ТН 2 SО 4 / NаОН = ТН2SО4.ЭNаОН/ЭН2 SО4, где Т Н2 SО4/NаОН - титр по определяемому в-ву, т. е. количество граммов определяемого в-ва, оттитрованное 1 мл определяемого раствора. При одинаковой концентрации р-ов реакции идут между равными объемами их: V1/ V2=С2/С1 или V1/ V2= N2/ N1. Массу навески в-ва можно вычислить по формуле: q = СVЭ / 1000.
ТЕМА 9
МЕТОДЫ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ТИТРОВАНИЯ
Кислотно-основное титрование,