Аналитическая химия и физико-химические методы анализа

Пример 1. Из 2,500 г Na2CO3 приготовили 500,0 мл раствора. Рассчитать для этого раствора: а) молярную концентрацию, б) молярную концентрацию эквивалента, в) титр, г) титр по hcl.

Решение

А) Молярная концентрация - это количество молей вещества, содержащееся в 1 литре раствора. N (Na2CO3) в 500 мл

Тогда, в 1 литре или в 1000 мл содержится:

Таким образом С(Na2CO3) = 0.04717 моль/л.

Б) Если не оговорено особо, то в основе титрования предполагается реакция и фактор эквивалентности равен 1/2.

Na2CO3 + 2hcl = 2nacl2 + H2CO3

Молярная масса эквивалента, следовательно, равна 1/2 М(Na2CO3).

в) По определению: титр - это масса вещества в граммах, содержащаяся в 1 мл раствора

г) Титр по определяемому веществу - это количество граммов определяемого вещества, которое эквивалентно 1 мл раствора соды.

Если 2.5/500 - масса соды, содержащаяся в 1 мл раствора, то число молей-эквивалентов Na2CO3 в 1 мл раствора равно

По закону эквивалентов, столько же молей эквивалентов hcl соответствует 1 мл раствора соды. Тогда масса hcl, соответствующая одному мл раствора соды, равна:



Это и есть по определению титр раствора Na2CO3 по hcl.

г/мл.

Титр раствора Na2CO3 по hcl можно рассчитать и другим способом. Например, исходя из молярной концентрации эквивалента раствора Na2CO3

C(1/2Na2CO3) - число молей эквивалентов Na2CO3 в 1 литре или 1000 мл раствора

C(1/2Na2CO3)/1000 - число молей эквивалентов Na2CO3 в 1 мл раствора По закону эквивалентов столько же эквивалентов hcl соответствует 1 мл раствора соды. [C(1/2Na2CO3)/1000]*M(hcl) - масса hcl в граммах, соответствующая 1 мл раствора Na2CO3, т. Е.

г/мл

Пример 2. Определить массу Na2CO3 в 250,0 мл раствора, если на титрование 25,00 мл этого раствора с индикатором метиловым оранжевым израсходовано 20,20 мл раствора hcl с концентрацией 0,1010 моль/л

Решение

Прямое титрование. Навеска определяемого вещества или аликвотная часть анализируемого раствора титруется непосредственно титрантом.

Определяем молярную массу эквивалента Na2CO3.

C данным индикатором титрование идет по реакции:

Na2CO3 + 2hcl = 2nacl + H2O + CO2(г)

Фактор эквивалентности Na2CO3 равен 1/2.

Закон эквивалентов в этом случае имеет вид:

n(1/2Na2CO3) = n(hcl) и M(1/2Na2CO3) = 53,00 г/моль.

M(Na2CO3) = n(1/2Na2CO3) * 1/2M(Na2CO3)

Количество вещества эквивалентов hcl равно

n(hcl) = C(hcl)* V(hcl)

Объем титранта переводится в литры и учитывая, что на титрование взята аликвотная часть исследуемого раствора равная отношению Vколбы/Vпипетки = 250/25, получаем

=0,1010 *20,20* 10-3 *52,99 * 10 = 1,081 г

Пример 3. Титрование по остатку (обратное)

Образец аммония хлорида массой 0,1500 г растворили в воде, добавили 30,00 мл 0,1150 моль/л раствора KOH и полученный раствор прокипятили до полного удаления аммиака. На титрование остатка избытка щелочи израсходовано 6,30 мл раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1050 моль/л. Определить массовую долю аммиака в образце.

Решение

В данном способе титрования к определяемому раствору добавляется известный избыток титранта (I). Затем избыток непрореагировавшего титранта (I) оттитровывают титрантом (II). Закон эквивалентов для обратного титрования имеет вид:



Фактор эквивалентности аммиака в реакциях кислотно-основного взаимодействия равен единице.

М(NH3) = 17,03 г/моль.

Записываем закон эквивалентов

n(KOH) = n(NH3) + n(1/2H2SO4)

n(NH3) = C(KOH) *V(KOH) * 10^-3 - C(1/2H2SO4) * V(H2SO4) * 10^-3

10^-3 - пересчет объемов титрантов в литры.

M(NH3) = (0,1150 моль/л * 30,00 * 10^-3 л - 0,1050 моль/л * 6,30 * 10^-3) * 17,03 г/моль = 0,04748г

Тема 3. Кислотно-основное титрование. Определение точки эквивалентности. Расчет кривых титрования сильных и слабых кислот и оснований. Титрование солей. Индикаторы, применяемые в методе кислотно-основного титрования, их выбор. Количественные расчеты

В основе кислотно-основного титрования лежит реакция нейтрализации и в процессе титрования изменяется рн раствора. Поэтому при изучении данной темы необходимо уметь правильно определять состав раствора и рассчитывать рн в ходе титрования. Для правильного выбора индикатора важно знать, что такое точка эквивалентности, скачок рн, точка начала скачка и конца, чем определяется величина скачка рн, и, что такое.

Пример 1. Рассчитать скачок титрования 10,00 мл 0,2 М раствора naoh 0,1 М раствором hcl. Скачок титрования определяется в пределах 0,1 % между недостатком и избытком титранта от эквивалентного количества.

В точке начала скачка раствор naoh недотитрован на 0,1 %, т. Е. Нейтрализация проведена на 99,9 %. Рассчитаем добавленный объем hcl в точке начала скачка. Эквивалентный объем hcl равен

мл

20 мл - 100 %

V(hcl) - 99,9 %

мл

Концентрация неоттитрованного количества naoh

рон = -lg[OH-] = 4,17

ph = 14 - 4,17 = 9,83

В точке конца скачка титрования раствор перетитрован на 0,1 %.

Объем добавленной hcl, очевидно, равен 20,02 мл

рн=4,17

Ответ: скачок титрования лежит в пределах от 9,83 до 4,17.

Пример 2. Рассчитать рн в точке эквивалентности и скачок титрования 20 мл 0,1 М раствора муравьиной кислоты (КHCOOH = 1,8 * 10-4) 0,2 М раствором KOH. Подобрать индикатор

Решение

Напишем уравнение реакции:

HCOOH + KOH - HCOOK + H2O

рн в точке эквивалентности определяется гидролизом соли.

HCOO- + H2O - HCOOH + OH- , рн > 7.

В точке эквивалентности объем титранта (КОН) равен

Точка начала скачка соответствует рн нейтрализации на 99,9 %, т. Е. Раствор кислоты недотитрован на 0,1 %.

Если 10 мл составляют 100 %

х - 99,9 %

х = 9,99 мл

В данной точке титрования раствор представляет собой буферную систему: слабая кислота и соль этой кислоты.

Расчет рн проводим, исходя из константы кислотности.

Так как объемы сокращаются, то вместо концентрации можно подставлять количество вещества эквивалентов кислоты и соли.

Концентрацию кислоты и соли можно заменить прямо процентом оттировки.



В точке конца скачка раствор перетитрован на 0,1 %, т. Е. Добавлено 10,01 мл 0,2 н. КОН:

Таким образом, при титровании муравьиной кислоты раствором гидроксида калия рн в точке эквивалентности равен 8,29, область скачка лежит в интервалах рн от 6,75 до 9,83. Индикатор - фенолфталеин (ртинд.=9).

При проведении количественных расчетов в методе кислотно-основного титрования используется закон эквивалентов. Особое внимание следует обратить на используемые индикаторы, с тем, чтобы правильно определить фактор эквивалентности реагирующих веществ.

Пример 3. Вычислить содержание КОН и K2CO3 в растворе технического едкого калия, если этот раствор протитрован раствором hcl (Т(hcl/Na2CO3) = 0,005300) с применением двух индикаторов. Показания бюретки при титровании по фенолфталеину - 21,36 мл (V1), показания бюретки при продолжении титрования из той же бюретки по метиловому оранжевому - 25,76 мл (V2)

Решение

При решении этой задачи следует вспомнить, что при титровании сильного основания КОН сильной кислотой скачок титрования большой, лежит в интервалах рн приблизительно от 10,0 до 4,0; ртм-о = 4, ртф-ф = 9, следовательно, раствор КОН можно титровать как с м-о, так и с ф-ф.

K2CO3 реагирует с hcl в две стадии:

I. CO32- + H+ = HCO3-

II HCO3- + H+ = H2CO3

На кривой титрования K2CO3 наблюдается 2 скачка рн, рн в 1-ой т. Экв. Слабо щелочной за счет гидролиза:

HCO3- + H2O - H2CO3 + OH-,

во второй т. Экв. - слабокислый.

С фенолфталеином K2CO3 титруется до KHCO3, следовательно, фактор эквивалентности K2CO3 равен единице.

С метиловым оранжевым K2CO3 титруется до H2CO3 и фактор эквивалентности равен 1/2. Следовательно, при титровании смеси КОН и K2CO3 с фенолфталеином - титруется КОН и K2CO3 до KHCO3, с метилоранжем - КОН и K2CO3 до H2CO3.

Продолжая титрование с метиловым оранжевым титрант расходуется только на дотитровку иона HCO3- до H2CO3. Таким образом, массу K2CO3 легко определить, используя разность V2 - V1 и фактор эквивалентности K2CO3 равный единице. Количество вещества эквивалентов hcl можно рассчитать прямо по данной концентрации Т(hcl/Na2CO3). Тогда:

Объем титранта, пошедшего на оттитровку КОН вычисляем как разность V2 и (V2 -V1)?2, так как, очевидно, что если на дотитровку иона HCO3- до H2CO3 затрачивается (V2 - V1) мл титранта, то на титрование СО32- - иона до H2CO3 пойдет объем в два раза больший. Тогда, V(hcl), пошедшее на титрование КОН равно:

Тема 4. Окислительно-восстановительное титрование. Классификация методов по титранту. Кривые окислительно-восстановительного титрования. Основные индикаторы. Количественные расчеты

Для усвоения данной темы нужно вспомнить теорию окисления-восстановления, написание окислительно-восстановительных реакций, электронно-ионных полуреакций, уметь рассчитывать эквивалентные массы веществ, участвующих в окислении-восстановлении, определять направление реакций, делать расчеты по уравнению Нернста, понимать влияние концентрации и рн среды на направление реакций, знать факторы, влияющие на скорость окислительно-восстановительного титрования.

При построении кривой титрования в данном методе рассчитывают равновесный окислительно-восстановительный потенциал по уравнению Нернста в каждой точке кривой. При этом до точки эквивалентности расчет удобнее проводить по системе определяемого вещества, а после точки эквивалентности по системе титранта. Методы окисления-восстановления классифицируют по используемому титранту. Следует знать важнейшие из них такие как: перманганатометрия, иодометрия, броматометрия, хроматометрия. Особое внимание надо обратить на приготовление рабочих растворов, их стандартизацию, используемые в каждом методе индикаторы.

Пример 1. Вычислить значение окислительно-восстановительного потенциала (по отношению к водородному электроду) в растворе, полученном при приливании к 50 мл 0,2 н. Раствора Na2S2O3 20 мл 0,2 н. Раствора I2:

Решение

Пишем уравнение реакции:

2S2O32- + I2 - S4O62- + 2I-

I2 + 2e - 2I-;

2S2O32- - 2е - S4O62- + 2I-

f(S2O32-) = 1, f(I2) = 1/2, f(S4O62-) = 1/2.

В данной точке значение потенциала рассчитывают по системе S4O62-/2S2O32-, так как она лежит до точки эквивалентности.

Согласно уравнению Нернста:

рассчитываем [S4O62-] и [S2O32-]:

Было S2O32- 0,1 * 50 = 5 ммоль-экв

Добавлено I2 0,2 * 20 = 4 ммоль-экв

Осталось S2O32- 5 - 4 = 1 ммоль-экв

Образовалось S4O62- 4 ммоль-экв

Так как в уравнении Нернста входят молярные концентрации ионов, число ммоль S4O62- = 1/2 * 4 = 2 ммоль.



При проведении количественных расчетов следует особое внимание обратить на окислительно-восстановительную реакцию, протекающую в процессе титрования. Решая конкретную задачу, обязательно пишут уравнение реакции, и по ней определяют фактор эквивалентности. В данном методе помимо методов прямого и обратного титрования часто используют метод косвенного титрования (метод замещения).

Пример 2. Из 5,00 г сплава, содержащего свинец, последний рядом операций перевели в pbcro4. Действием на этот осадок кислоты и KI был выделен I2, на титрование которого пошло 10,20 мл 0,1031 н. Раствора Na2S2O3. Рассчитать процентное содержание свинца в сплаве

Решение

В задаче использован метод замещения.

Схема определения:

Pb2+ + cro42- > pbcro4 + H+ > Pb2+ + Cr2O72- > Cr2O72- + I- > Cr3+ + I2 > I2 + S2O42- > > I- + S4O62-

Уравнения реакций окисления-восстановления:

Cr2O72- + 6I- + 14H+ - 2Cr3+ + 7H2O + 3I2

Cr2O72- +14H+ +6e - 2Cr3+ + 7H2O | 1

2I- - 2e - I2 | 3

I2 + 2S2O32- - S4O62- + 2I-

2S2O32- -2e - S4O62-

I2 + 2e - 2I-

Фактор эквивалентности определяемого вещества - свинца, в данном случае находят по иону cro42-, а для данного иона он равен 1/3 -

cro42- + 8H+ + 3e > Cr3+ + 4H2O

Записываем закон эквивалентов:

Тема 5. Методы комплексообразования в титриметрическом анализе. Комплексонометрическое титрование. Индикаторы, механизм их действия. Условия титрования. Количественные расчеты

Методы комплексообразования используют прежде всего для определения ионов металлов-комплексообразователей. Необходимо знать важнейшие комплексоны, правильно писать их формулы, уравнения реакций с ионами металлов различной степени окисления. Одним из методов, основанных на реакции комплексообразования, является метод меркуриметрического титрования. Необходимо знать, как готовят рабочий раствор, его стандартизацию, индикаторы, примеры определения ионов.

Важнейшим методом определения содержания ионов металлов является метод комплексонометрии. Наиболее часто используется комплексон III - трилон Б. Следует знать его структурную формулу, уметь писать реакции комплексообразования с трилоном Б и структуру его комплексов с различными ионами.

С различной прочностью комплексов связаны условия титрования. Поэтому важно обратить внимание на роль кислотности среды при образовании комплексов и, следовательно, на роль буферных растворов при проведении титрования.

Необходимо помнить важнейшие индикаторы, используемые в методе комплексонометрии, понимать механизм действия металл-индикаторов.

Для количественных определений в данном методе используются как обычные методы - прямого титрования и по остатку, так и особый метод - заместительное титрование с применением комплексоната магния.

Следует знать примеры определения ряда ионов: кальция, магния, алюминия, кобальта, меди, кальция и магния при совместном присутствии. Так как при комплексообразовании выделяется два иона Н+, фактор эквивалентности трилона Б принимают равным 1/2. Поэтому и любой ион металла, определяемый комплексонометрически, имеет фактор эквивалентности равный 1/2. При решении задач в методе комплексонометрического титрования иногда целесообразнее расчет вести через моли, помня, что всегда 1 молекула трилона Б реагирует с одним ионом металла, независимо от его степени окисления.

Пример 1. Определить содержание Na2SO4 * 10H2O в граммах на литр, если к 10,00 мл этого раствора добавлено 50,00 мл 0,1000 М раствора Pb(NO3)2, избыток Pb(NO3)2 оттитрован 10,00 мл 0,09000 М раствора Комплексона III.

Задача на титрование по остатку.

Закон эквивалентов в этом случае можно записать с использованием молярной концентрации трилона Б, и учесть, что это косвенный метод и сульфат натрия определяется по осадку pbso4. Тогда:

n(Pb(NO3)2) = n(Na2SO4 * 10H2O) + n(Тр.Б)

Учитывая аликвоту равную 1000/10.

Получаем:

г/л.

Тема 6. Осадительное титрование. Требования к реакциям. Индикаторы. Кривые титрования. Аргентометрия. Характеристика методов

При изучении данной темы следует обратить внимание на требования, предъявляемые к реакциям осаждения, используемым в объемном анализе, на причины сравнительно ограниченного числа ионов, определяемых данным методом. Следует различать, что в зависимости от иона-осадителя методы осаждения подразделяют на аргентометрию, роданометрию, меркурометрию. Особо важным является вопрос о способах фиксирования конца титрования. В осадительном титровании используют индикаторы, действующие по разному принципу:

а) образующие с титрантом цветной комплекс (метод Фольгарда);

б) образующие с титрантом цветной осадок (метод Мора);

в) адсорбционные индикаторы (метод Фаянса) и т.д.

При рассмотрении отдельных методов осадительного титрования рекомендуется отметить достоинства и недостатки каждого из них. Следует знать важнейшие титранты осадительного титрования (agno3, Hg2(NO3)2), знать, как готовят их растворы, определяют точную концентрацию, какие ионы можно определить с каждым из них. Знать индикаторы и уметь объяснить принцип их действия в различных случаях титрования. Уметь писать уравнения реакций, знать условия их выполнения.

Расчет кривых титрования в методах осаждения проводится, исходя из константы соответствующего гетерогенного равновесия Кs (ПР).

Пример 1. Вычислить pbr и pag при титровании 100 мл 0,1 н. Раствора kbr 0,1 н. Раствором agno3, если добавлено а) 99 мл, б) 100 мл, в) 110 мл титранта. Прagbr = 7,7 * 10^-13

Решение

Титрование основано на реакции:

kbr + agno3 - agbr + KNO3

или в ионном виде

Br- + Ag+ - agbr

В растворе над осадком в любой момент титрования имеются ионы Ag+ и Br-. Раствор над осадком является насыщенным, поэтому, зная ПР образующейся соли agbr и концентрацию реагирующих веществ, можно вычислить изменения концентраций ионов Ag+ и Br- в различные моменты титрования.

А) в данной точке в избытке остается 1 мл 0,1 н. Раствора kbr, т. Е. 0,1 * 1 ммоль-экв. Общий объем раствора равен 100 + 99 = 199 мл. Концентрация Br- составит ммоль/мл или моль/л, т. К. Концентрация Br- из agbr пренебрегается.

Концентрацию Ag+ вычисляется из ПР_АgBr

=1,53 · 10^-9моль/л

Тогда pag = 8,8.

Б) В точке эквивалентности

прagbr = [Ag+] * [Br-] = 7,7 * 10^-13.

Отсюда:

моль/л.

Pag = pbr = 6,1.

В) В присутствии избыта agno3 концентрацию Br-ионов находим из прagbr как

Принцип решения задач в методах осадительного титрования аналогичен другим методам титриметрического анализа. Наиболее рациональный способ расчета результатов анализа состоит в нахождении количества вещества эквивалентов веществ с последующим пересчетом на содержание веществ в граммах или в процентах.

Пример 2. 0,5020 г анализируемого вещества, содержащего бром, растворили в воде и прибавили 50,00 мл 0,1101 М раствора agno3. Избыток agno3 оттитровали 10,40 мл раствора NH4CNS концентрации 0,1158 моль/л. Рассчитать процентное содержание брома в анализируемом веществе

Решение

В задаче использован метод аргентометрии (Фольгарда), обратное титрование. Закон эквивалентов записывается как



Тема 7. Гравиметрический анализ. Образование осадков. Понятие весовой формы и формы осаждения. Расчеты в гравиметрическом анализе.

Основной задачей гравиметрического анализа, как и титриметрических методов, является определение количественного состава вещества или смеси веществ. Изучая особенности гравиметрического анализа, следует хорошо усвоить общую схему проведения анализа, в основе которого лежит превращение исследуемого вещества в какое-либо другое вещество определенного химического состава, которое легко отделить и, взвесив, установить его вес. При рассмотрении методики и техники анализа следует особое внимание обратить на взятие средней пробы и подготовку вещества к анализу, взятие правильной и с достаточной точностью навески исследуемого вещества, выбор осадителя.

Приступая к выполнению анализа, нужно предварительно ознакомиться с аналитическими весами - важнейшим прибором, применяемым в весовом анализе, поэтому следует хорошо знать устройство весов и правила работы на них.

Наиболее важной операцией в гравиметрическом анализе является получение осадка, а затем гравиметрической формы. Надо хорошо понимать и усвоить вопросы теории осаждения и растворения осадков, уметь применить данные о произведении растворимости, о способах уменьшения растворимости, иметь представление о явлении соосаждения. В связи с этим следует знать требования, которым должны удовлетворять осадки, получаемые в гравиметрическом анализе, изучить методики анализа при получении кристаллических и аморфных осадков. Завершением гравиметрического анализа является вычисление результатов определений.

Пример 1. Предложить гравиметрический метод определения кальция в известняке и вычислить объем осадителя, если масса образца равна 0,2000 г. Определить массовую долю кальция в образце.

Необходимо гравиметрическим методом определить процентное содержание кальция в образце известняка, содержащем различные примеси. Одним из методов является осаждение кальция виде оксалата - cac2o4. Для проведения анализа точно отвешивают на аналитических весах определенное количество известняка, растворяют его в соляной кислоте, из раствора осаждают ионы кальция рассчитанным количеством раствора оксалата аммония. Полученный осадок оксалата отделяют фильтрованием, промывают, высушивают, прокаливают в муфельной печи при температуре 5000С и после охлаждения взвешивают. Осадок cac2o4 - осаждаемая форма, прокаливанием при 5000С превращается в caco3, который в данном примере будет гравиметрической формой.

Таким образом, с содержащимся в известняке кальцием происходят следующие превращения:

caco3 > Ca2+ > cac2o4 > caco3

растворение осаждение прокаливание

Пусть в качестве осадителя использован раствор (NH4)2C2O4 концентрации 18,0 г * л^-1. Количество оксалата аммония, которое необходимо для осаждения оксалата кальция из раствора, рассчитываем по уравнению реакции:

сaco3 + (NH4)2C2O4 > cac2o4 + (NH4)2CO3

г/моль

Количество молей caco3, взятого для анализа, равно mh/M(Na2CO3) или 0,2/100 . Столько же нужно молей (NH4)2C2O4. Следовательно, количество оксалата аммония в граммах будет равно

г,

и, учитывая, что необходимо применять полуторное количество осадителя, рассчитываем:

m(NH4CNS) = 0,248 * 1,5 = 0,372 г.

Так как для осаждения используют раствор оксалата аммония, содержащий 18,0 г * л^-1, то такого раствора необходимо:

в 1000 мл -18,0 г

в V мл - 0,372 г

мл

Такого рода расчеты достаточно проводить с точностью 2-3 значащие цифры. В то время как расчеты результатов анализа всегда проводят с точностью в 4 значащие цифры. Осадок cac2o4 - осаждаемая форма - при прокаливании при температуре 5000С превращается в caco3. Масса осадка caco3 оказалась равной 0,1860 г. Определяем количество кальция в полученном осадке caco3 - число молей caco3 равное числу молей кальция.

Это же количество кальция содержалось в навеске известняка. Вычисляем % кальция в известняке:



Контрольные задания по теме "Количественный анализ" (работа № 2)

1. Рассчитайте: а) титр; б) молярную концентрацию; в) молярную концентрацию эквивалента; г) титр по иоду раствора, для приготовления 500,0 мл которого было взято 2,600 г дихромата калия.

2. Рассчитайте величину и относительную ошибку взвешивания на аналитических весах навески: а) щавелевой кислоты (H2C2O4 · 2H2O); б) бифталата калия (KHC8H4O4), необходимой для определения молярной концентрации 0,01 М раствора гидроксида калия из расчета, чтобы на титрование пошло 20 мл последнего. Какое из этих веществ следует предпочесть?

3. Образец окиси цинка весом 2,036 г растворили в 50,00 мл раствора серной кислоты, избыток которой оттитровали 10,30 мл 1,020 М раствора гидроксида натрия. Найти процентное содержание оксида цинка в образце, если 1,00 мл раствора серной кислоты эквивалентен 1,185 мл раствора гидроксида натрия.

4. К 2,500 мл хлората калия было прибавлено 25,00 мл 0,1200 н. Раствора сульфата железа (II), избыток которого оттитровали 5,00 мл 0,1100 н. Раствора перманганата калия. Рассчитать процентное содержание хлората калия в растворе, если плотность его равна 1,020.

5. Рассчитать рн раствора, полученного при титровании 20 мл 0,1 н. Раствора муравьиной кислоты 0,1 н. Раствором naoh (Ка=1,8 · 10^-4) в точках, соответствующих 99,9 %, 100 % и 100,1 % оттитровки. Установить вид и знак индикаторной ошибки при использовании индикатора метилового красного (рт = 5,3).

6. На 50,00 мл раствора щавелевой кислоты при титровании расходуется 21,16 мл раствора КОН ( Т(КОН) = 0,01234) . На 20 мл этого же раствора щавелевой кислоты требуется 19,67 мл раствора kmno4. Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора kmno4.

7. К 20,00 мл 0,1000 М раствора niso4 прибавили 20,00 мл исследуемого раствора nacn. Определить молярную концентрацию его, если на титрование избытка niso4 израсходовали 10,24 мл 0,05000 М раствора трилона Б. Продукт реакции - [Ni(CN)4]-2.

8. Раствор солей кальция и магния разбавили водой до 100 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора с эриохромом черным Т израсходовали 18,45 мл 0,02040 н. Комплексона III, а на титрование такой же аликвоты с мурексидом затратили 8,22 мл комплексона III.Определить содержание (в г) кальция и магния в исходном растворе.

9. Сколько граммов kcl содержится в 250 мл раствора, если на титрование 25,0 мл его израсходовали 34,00 мл 0,01000 н. Раствора agno3. Вычислить рcl и рag 0,1 н. Раствора kcl, оттитрованного на 85 % 0,1 н. Раствором agno3.

10. При анализе карбоната магния было определено 17,39 % магния и 39,13% кристаллизационной воды. Сколько процентов магния содержится в абсолютно сухом образце?

11. Какого объема мерную колбу следует взять для приготовления раствора иода, 10,00 мл которого соответствуют 0,04945 г As2O3, из фиксанала, содержащего в ампуле 0,01 м-экв иода?

12. 1,500 г образца, состоящего из смеси Na2CO3 и nahco3, растворен в мерной колбе на 250 мл. На титрование 50,00 мл этого раствора с фенолфталеином затрачено 5,70 мл 0,2000 н. Раствора hcl. На дальнейшее титрование того же раствора с метиловым оранжевым затрачено 20,80 мл 0,2000 н раствора hcl. Рассчитать процентное содержание Na2CO3 и nahco3 в образце.

13. 0,1 н. Раствор уксусной кислоты (Ка = 1,8 · 10^-5) был нейтрализован 0,1 н. Раствором naoh на 80 %. Рассчитать рн полученного раствора.

14. 25,00 мл раствора kmno4 с титром по кислороду (О2), равным 0,008112г/мл прибавили к раствору, содержащему избыток KI и кислоту. Выделившийся иод оттитровали 24,14 мл раствора тиосульфата натрия. Рассчитайте Т(Na2S2O3/I2).

15. К 2,00 мл раствора бромата калия прибавлено 25,00 мл раствора сульфата железа (II) с Т = 0,01824 г/мл, избыток раствора сульфата железа (II) оттитровали 6,00 мл 0,1100 н. Раствора kmno4. Рассчитать процентное содержание бромата калия в растворе, если плотность его равна 1,120.

16. Какую навеску силиката, содержащего около 20 % Al2O3 следует взять для анализа, чтобы после сплавления и соответствующей обработки пробы, алюминий был отделен и оттитрован 10 мл 0,1 н. Раствора трилона Б.

17. Вычислите истинную молярную концентрацию эквивалента, молярность, титр и титр по гидроксиду натрия 0,1 н. И серной кислоты, если коэффициент нормальности К = 0,9808.

18. Для титрования 50 мл воды при определении ее жесткости потребовалось 4,08 мл 0,01000 М раствора трилона Б. Вычислить жесткость воды в мг · л^-1 карбоната кальция и относительную ошибку измерения при абсолютной ошибке измерения объема ±0,01 мл.

19. Навеску 10,05 г Hg(NO3)2 · 2H2O растворили в мерной колбе емкостью 250 мл. На титрование 20,00 мл раствора пошло 16,10 мл раствора NH4CNS (Т(NH4CNS) = 0,007092). Вычислить процентное содержание Hg(NO3)2 в образце.

20. Вычислить, какой объем раствора нитрата серебра концентрации 40 мг · мл-1 потребуется для полного осаждения хлорид-иона, содержащегося в 1 г чистого хлорида натрия.

21. Сколько % оксида калия содержится в навеске массой 0,8500 г, если на титрование ее ушло 20,00 мл hcl с титром равным 0,003650 г/мл.

22. 5,00 мл раствора, содержащего H3PO4 и H2SO4, разбавили водой в мерной колбе на 200 мл. На титрование 20,00 мл полученного раствора в присутствии метилового оранжевого (рт = 4) расходуется 15,80 мл 0,09740 н. Раствора naoh. На титрование 20,00 мл того же раствора в присутствии фенолфталеина расходуется 24,4 мл того же раствора naoh. Рассчитать процентное содержание H2SO4 и H3PO4 в г/мл.

23. При каком рн следует закончить титрование 0,02 н. Раствора муравьиной кислоты 0,04 н. Раствором KOH. Выбрать индикатор. (Ка = 1,8 · 10^-4).

24. К раствору арсенита натрия добавлен nahco3 до рн = 9 и 25,00 мл 0,0500 н. Раствора йода. Остаток йода после тщательного перемешивания оттитрован 10,20 мл раствора тиосульфата с титром по дихромату 0,002496г · мл^-1 Какое количество граммов мышьяка находилось в исследуемом растворе?

25. Рассчитать область скачка на кривой титрования Fe3+ раствором Sn2+ при недостатке и избытке рабочего раствора в 0,1 %. Молярные концентрации эквивалента растворов солей железа и олова равны между собой и составляют 0,1.

26. Какую навеску цинковой руды, содержащей 15 % Zn, следует взять для анализа, чтобы после растворения и отделения мешающих примесей цинк в ней оттитровался 20 мл 0,1 М раствора трилона Б.

27. Для определения титра раствора kmno4 навеску оксалата натрия Na2C2O4 массой 1,3444 г поместили в мерную колбу на 200,0 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора затрачено 20,04 мл раствора kmno4. Рассчитайте: а) молярную концентрацию эквивалента kmno4; б) титр kmno4; в) титр kmno4 по Na2C2O4; г) поправочный коэффициент раствора kmno4.

28. 0,3326 г частично выветрившегося магния сульфата гептагидрата растворили в воде и оттитровали 17,29 мл раствора ЭДТА с молярной концентрацией 0,1000 моль/л. Рассчитать сколько молекул воды приходится на 1 молекулу магния сульфата в анализируемом кристаллогидрате и массовую долю магния в образце в %.

29. Вычислить молярную концентрацию эквивалента раствора нитрата серебра, если на титрование 36,48 мл его затрачено 25,63 мл раствора хлорида натрия, содержащего 58,00 г nacl в 500 мл раствора. Рассчитать рag и pcl в момент эквивалентности.

30. Рассчитать минимальную навеску технического хлорида бария, содержащего 10 % Ba, для определения его в виде baso4.

31. Сколько надо добавить раствора азотной кислоты с титром 0,006497 г · мл-1 к 500 мл раствора этой же кислоты с титром 0,005601 г · мл-1, чтобы получить точно 0,1000 н. Раствор?

32. К пробе, содержащей уксусную кислоту, прибавлено 40,00 мл раствора гидроксида натрия (Т(naoh) = 0,003901 г · мл^-1). Избыток щелочи оттитрован 19,98 мл раствора серной кислоты (Т(H2SO4) = 0,004903 г · мл^-1). Рассчитать количество граммов CH3COOH в пробе.

33. Постройте кривую титрования 25 мл 0,2 н раствора бензойной кислоты 0,2 н. Раствором гидроксида калия, если прибавлено 24,95; 25,05; 25,00 мл щелочи. Подберите индикатор.

34. Сколько % железа содержится в сидерите, если навеска его равна 2,000 г. Послее растворения в кислоте раствор разбавлен в мерной колбе до 200 мл. На титрование железа (II) на 50,00 мл этого раствора затрачивается 22,50 мл 0,1 н. Раствора перманганата калия с Кн = 1,922. (Кн - поправочный коэффициент).

35. Сколько мл 0,05 н. Раствора Na2S2O3 потребуется на титрование йода, выделившегося после прибавления избытка KI к 50 мл раствора, взятого из мерной колбы на 500 мл, где было растворено 2 г сплава, содержащего 60 % меди?

36. К 25 мл хлорида кальция прибавили 40,00 мл 0,1005 н. Раствора оксалата аммония. Полученный осадок отфильтровали, промыли ледяной водой, а избыток оксалата оттитровали раствором kmno4, затратив 15,00 мл 0,02000 н. Этого раствора. Определить содержание хлорида кальция в граммах.

37. Рассчитать скачок потенциала при титровании 0,1 М раствора церия (IV) сульфата раствором сульфата железа (II) концентрации 0,1 моль/л. (99,9 % и 100,1 % оттитровки).

38. Вычислить процентное содержание caco3 и mgco3 в известняке, если после растворения 1,000 г пробы и соответствующей обработки объем раствора довели до 100,0 мл и на титрование 20,00 мл его для определения суммы Ca и Mg затратили 19,25 мл 0,05140 М трилона Б, а на титрование Mg израсходовали 6,26 мл того же раствора трилона Б.

39. Какого объема мерную колбу следует взять для растворения 4,000 г сплава, содержащего 25 % серебра, чтобы на титрование ионов серебра из 20,00 мл этого раствора затрачивалось 16,50 мл 0,1 н. Раствора роданида с Т = 0,4492?

40. Сколько надо взять 8,4 %-го раствора H2SO4 для осаждения бария из 0,4859 г двуводного гидрата хлорида бария?

41. Из навески 0,7124 г хлорида аммония при кипячении с концентрированным раствором щелочи выделен аммиак и поглощен 50,00 мл 0,5120 н. Раствора серной кислоты. Полученный раствор перенесен в мерную колбу и разбавлен до 250 мл. 25,00 мл этого раствора оттитровали 25,7 мл 0,05122 н. Раствором гидроксида натрия. Вычислить % содержание хлорида аммония в навеске.

42. Смесь фосфорной кислоты и натрия хлорида массой 2,000 г растворили в воде и получили 100,0 мл раствора. На титрование аликвотной части объемом 10,00 мл было затрачено в присутствии фенолфталеина 15,66 мл раствора naoh с молярной концентрацией 0,1637 моль/л. Вычислить массовую долю фосфорной кислоты в смеси в %.

43. Рассчитать рн при титровании 0,1 н раствора бутиламина (С4H9NH2) (К = 4 · 10^-4) 0,1 н. Раствором хлороводородной кислоты в точке эквивалентности и в пределах между недостатком и избытком титранта 0,1 % от эквивалентного количества. С каким индикатором следует проводить титрование бутиламина?

44. Определить процентное содержание фенола, если к навеске 0,5032 г добавлено 25,00 мл 0,2052 н. Раствора бромата калия, содержащего бромид калия. В результате реакции образуется C6H2Br3OH. После стояния добавлен иодид калия, выделившийся иод оттитровали 24,56 мл 0,1006 н. Na2S2O3.

45. До какого объема следует разбавить 750,0 мл раствора K2Cr2O7 для получения раствора с титром по жезезу (II) равным 0,003839 г/мл.

46. Вычислить значение окислительно-восстановительного потенциала системы aso43-| aso33- при рн = 7, если к 25 мл 0,25 н. Раствора nahaso3 добавлено 20 мл 0,2 н. Раствора I2. Е0 (aso43-| aso33-) = 0.56 B. Е0(I2| 2I-) = 0.54 B.

47. Навеска известняка массой 0,1585 г растворена в кислоте, обработана избытком щавелевой кислоты. Полученный осадок отделен, промыт и растворен в серной кислоте. Раствор оттитрован 28,75 мл раствора kmno4 с Т = 0,002850 г/мл. Рассчитать массовую долю в % caco3 и cao.

48. Раствор солей кальция и магния разбавили водой до 100 мл. На титрование аликвоты в 20,00 мл с эриохромом черным Т израсходовано 18,45 мл 0,02040 н. Комплексона III, а на титрование такой же аликвоты с мурексидом затратили 8,22 мл комплексона III. Определить содержание (в г) кальция и магния в исходном растворе.

49. Вычислить молярную концентрацию эквивалента раствора нитрата серебра, если на титрование 36,48 мл его затрачено 25,63 мл раствора бромида натрия, содержащего 103,0 г в 500 мл раствора. Рассчитать рbr и pag раствора agno3, оттитрованного на 99 % и 101 % раствором nabr, если молярные концентрации эквивалента обоих растворов равны 0,1 моль/л.

50. Рассчитать % магния в сплаве, если навеска его 0,5892 г. В результате анализа получено 0,0672 г пирофосфата магния.

51. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр по аммиаку раствора хлороводородной кислоты, если на титрование 20,00 мл углекислого калия, полученного растворением навески 1,380 г в мерной колбе на 200 мл, расходуется 25,00 мл раствора хлороводородной кислоты.

52. Азот из навески образца 0,5000 г восстановлен до аммиака, который пропущен через 50,00 мл раствора хлороводородной кислоты с титром по аммиаку 0,003400 г · мл-1. Избыток кислоты оттитрован 12,00 мл раствора гидроксида калия (Т(KOH/H2SO4) = 0.01470 г · мл-1). Сколько процентов азота содержит образец?

53. Раствор 0,05 н. Муравьиной кислоты нейтрализован 0,05 н. Раствором гидроксида калия на 90 %. Рассчитать рн полученного раствора.

54. Какую навеску вещества, содержащего 75 % mno2, надо взять для анализа, чтобы после взаимодействия ее с 30,00 мл 0,1075 н. Раствора щавелевой кислоты избыток C2O42- мог быть оттитрован 5,00 мл раствора перманганата калия (1 мл раствора перманганата калия эквивалентен 1,325 мл раствора щавелевой кислоты).

55. Сколько мл 23,13 % раствора гидроксида калия плотности 1,22 нужно прибавить к 1 л 0,980 н. Раствора гидроксида калия, чтобы получить 1,00 н. Раствор?

56. Вычислить величину окислительно-восстановительного потенциала, если к 20 мл 0,1 н. Раствора сульфата железа (II) добавлен 0,1 н. Раствор перманганата калия в количестве

а) 19 мл, б) 21 мл. [H+] = 1, E0(Fe3+/Fe2+) = 0,77 B, E0(mno4-/Mn2+) = 1,51 B. 57. На титрование 10,00 мл раствора йода с молярной концентрацией 0,0500 моль/л было затрачено 12,40 мл раствора натрия тиосульфата. Вычислить титр раствора натрия тиосульфата.

58. Определить процентное содержание (NH4)2C2O4 · H2O, если после растворения навески 0,2265 г к раствору добавлено 25,00 мл 0,1000 М раствора cacl2, избыток соли кальция оттитрован 18,50 мл раствора комплексона III с титром по кальцию 0,002004.

59. К 0,2266 г хлористой соли прилили 30,00 мл 0,1121 н. Раствора agno3, избыток которого оттитровали 15,00 мл 0,1158 н. NH4CNS. Вычислить % содержание хлора в образце.

60. Осадок cac2o4 в количестве 1,253 промыли на фильтре 500 мл 0,001 н. Раствором (NH4)2C2O4. Рассчитать, сколько граммов cac2o4 перешло в раствор за счет его растворимости и какова относительная погрешность определения.

61. Сколько надо взять дихромата калия для приготовления 1 л раствора, каждый миллилитр которого соответствовал бы 0,01 г железа?

62. Пробу соли аммония в 1,000 г обработали избытком концентрированного раствора гидроксида натрия. Выделившийся аммиак был поглощен 50,00 мл 1,072 н hcl. Избыток кислоты был оттитрован 25,40 мл раствора гидроксида натрия (Т(naoh) = 0,004120 г· мл^-1). Вычислить процентное содержание NH3 в образце.

63. Навеску naoh, загрязненного Na2CO3, растворили в воде и получили 100,0 мл раствора. На титрование аликвотной части объемом 10,00 мл было израсходовано в присутствии фенолфталеина 20,87 мл hcl с концентрацией 0,1373 моль/л. На титрование той же аликвоты в присутствии метил-оранжевого затрачено 21,54 мл. Вычислить m naoh и m Na2CO3 в навеске.

64. Рассчитайте рн в точке эквивалентности и скачок титрования при титровании 20 мл 0,1 н. Раствора аммиака (Ко = 1,75 · 10^-5) 0,2 н раствором hcl, в пределах между недостатком и избытком hcl, равным 0,1 % от его эквивалентного количества.

65. Из 3,206 г сплава осадили свинец в виде pbcro4. Действием на осадок кислоты и йодида калия выделили йод, на титрование которого израсходовано 9,150 мл 0,1028 н раствора Na2S2O3. Рассчитайте % содержание свинца в сплаве. Напишите уравнения реакций.

66. Вычислить массу навески H2C2O4 · H2O, если при броматометрическом титровании было израсходовано 20,05 мл раствора kbro3 с молярной концентрацией эквивалента 0,07000 моль/л.

67. Рассчитать окислительно-восстановительный потенциал (по отношению к водородному электроду) системы в растворе, если к 20 мл 0,1 н. Раствора Na3AsO3 добавили 18 мл 0,1 н. Раствора I2 при рн = 9.

68. Исследуемый раствор хлорида никеля разбавлен в колбе до 250 мл. К 10,00 мл этого раствора прибавлено 15,00 мл 0,0100 М трилона Б, избыток которого оттитрован 4,50 мл 0,0100 М сульфата магния. Рассчитать граммовое содержание никеля в исследуемом образце (в растворе).

69. Рассчитать титр раствора азотнокислого серебра по бромид- и цианид-ионам, если известно, что на титрование 20,00 мл этого раствора израсходовано 16,40 мл 0,1000 н хлорида калия.

70. Сколько граммов оксалата магния растворится при промывании его а) 100 мл воды, б) раствором, 200 мл которого содержат 0,2 г щавелевой кислоты?

71. Смешаны следующие растворы дихромата калия: 200 мл раствора, содержащего в этом объеме 1,06 г K2Cr2O7, 400 мл 0,0365 М раствора и 250 мл 0,213 н. Раствора; после этого смесь разбавлена до 1 л. Какова молярная концентрация полученного раствора в реакции окисления?

72. Исследуемое вещество может быть или КОН или naoh. Для нейтрализации 1,10 г этого вещества потребовалось 31,4 мл 0,860 н раствора hcl. Что это за вещество и сколько оно содержит примесей?

73. Рассчитать процентное содержание naoh и Na2CO3 в каустической соде по следующим данным: из 20,05 г каустической соды было приготовлено 500,0 мл раствора, 20,00 мл этого раствора титровали в присутствии метилового оранжевого 1,020 н. Раствором hcl, которого пошло 18,25 мл; в другой колбе к 20,00 мл того же исходного раствора прибавили раствор bacl2(>baco3), а затем полученную смесь протитровали в присутствии фенолфталеина раствором hcl, которого пошло 15,45 мл.

74. Подберите индикатор для определения конца титрования 0,1 н раствора бензойной кислоты (Кк = 6,3 · 10^-5) 0,1 н раствором гидроксида натрия.

75. К 20,00 мл 0,05000 моль/л раствора олова (II) сульфата прибавили а) 8,00 мл, б) 10,00 мл, в) 12,00 мл раствора kmno4 с молярной концентрацией 0,04000 моль/л. Рассчитать реальные окислительно-восстановительные потенциалы полученных растворов, если концентрация ионов водорода в этих растворах равна 1 моль/л.

76. Вычислить процентное содержание свинца, если после растворения навески 0,5433 г к раствору добавлено 25,00 мл k2cro4. Осадок отфильтрован, промыт. К фильтрату добавлен KI, выделившийся йод оттитрован 15,20 мл 0,1000 н. Раствора Na2S2O3, 1,00 мл хромата калия эквивалентен 1,20 мл раствора Na2S2O3.

77. Определить процентное содержание фенола, если к навеске 0,5000 г добавлено 25,00 мл раствора 0,2000 н. Kbro3 и kbr (0,2000 н). В результате реакции образуется C6H2Br3OH. После стояния добавлен KI. Выделившийся йод оттитрован 24,50 мл 0,1000 н. Раствора Na2S2O3.

78. Сколько граммов меди обнаружено в растворе, если на титрование 10,00 мл уходит 18,90 мл 0,0200 М раствора трилона Б в присутствии индикатора мурексида? Чему равен титр этого раствора по кадмию?

79. Навеску 4,856 г KCNS растворили в мерной колбе ёмкостью 500 мл. На титрование 25,00 мл раствора израсходовано 24,95 мл раствора Hg(NO3)2. Определить молярную концентрацию эквивалента, поправочный коэффициент и титр раствора.

80. Из навески глины 0,5340 г после соответствующей обработки получено 0,2345 г cao и 0,0235 г mgo. Рассчитать процентное содержание в глине caco3 и mgco3.

81. К раствору сульфата аммония было добавлено 25,00 мл раствора гидроксида натрия, Т(naoh) = 0,009021 г · мл^-1. После удаления NH3 на титрование избытка гидроксида натрия пошло 6,30 мл раствора хлороводородной кислоты, Т(hcl) = 0,007860 г · мл^-1. Вычислить содержание (NH4)2SO4 в растворе.

82. Навеску натрия гидроксида, загрязненного Na2CO3 и индифферентными примесями, массой 0,6000 г растворили в 100,0 мл воды. Аликвотную часть 10 мл оттитровали раствором H2SO4 с молярной концентрацией 0,05220 моль/л. В присутствии фенолфталеина было затрачено 11,89 мл титранта, а в присутствии метилового оранжевого 12,79 мл. Вычислить массовые доли naoh и Na2CO3 в образце.

83. Рассчитать рн в точке эквивалентности и скачок титрования 20 мл 0,1 н. Раствора СН3СООН (Кк = 1,8 · 10^-5) 0,2 н. Раствором КОН. Рассчитать индикаторную погрешность титрования с а) фенолфталеином, рт = 9, б) бромтимоловым красным, рт = 7.

84. На титрование навески оксалата натрия 0,1230 г израсходовано 18,00 мл раствора перманганата. Рассчитайте с(1/5kmno4) и Т(kmno4/H2O2).

85. До какого объема следует разбавить 350,0 мл раствора kmno4 с молярной концентрацией эквивалента 0,2083 моль/л для получения раствора с титром по Н2О2 равным 0,002174 г/мл.

86. К сернокислому раствору kclo прибавили 30,00 мл раствора feso4 с молярной концентрацией 0,08425 моль/л, избыток которого оттитровали 10,13 мл раствора kmno4 с молярной концентрацией эквивалента 0,09826 моль/л. Вычислить массу kclo в растворе.

87. Определить молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты, если к 10,00 мл раствора Н2SO4 добавлен избыток bacl2. Осадок отфильтрован, промыт. К осадку добавлено 50,00 мл 0,05000 М раствора комплексона III, избыток последнего оттитрован 20,50 мл 0,04500 М раствора mgso4.

88. Рассчитать навеску стали, содержащей около 10 % никеля, чтобы при комплексонометрическом определении его, после отделения с помощью реактива Чугаева, затратилось не более 20 мл 0,05 М раствора комплексона III.

89. Какая масса bacl2 содержится в 250,0 мл раствора, если после прибавления к 25,00 мл его 40,00 мл 0,1020 М agno3 израсходовано 15 мл 0,09800 М NH4SCN?

90. Сколько надо взять 1 %-го раствора диметилглиоксима для осаждения никеля из навески 0,9531 г сплава, содержащего 0,5 % никеля?

91. До какого объёма следует разбавить 500,0 мл 0,1000 н. K2Cr2O7 для получения раствора с титром по железу 0,005000?

92. Вычислить содержание КОН и К2СO3 в растворе технического едкого калия, если этот раствор протитрован 0,0950 н. Раствором hcl с применением двух индикаторов. Показания бюретки при титровании по фенолфталеину - 22,40 мл, показания бюретки при продолжении титрования из той же бюретки по метилоранжу - 25,80 мл.

93. К 50,00 мл 0,1012 н. Сульфата магния прибавили 25,00 мл 0,2514 н. Гидроксида натрия и смесь разбавили водой в мерной колбе до 100 мл. Затем 50,00 мл фильтрата оттитровали 0,1046 н. Hcl. Сколько мл кислоты израсходовано на титрование?

94. Вычислить рн растворов, когда к 20 мл 0,1 н. Раствора HNO2 (ркhno2 = 3,4) прибавлено 0,1 н. Раствора КОН: а) 19,98 мл, б) 20,00 мл, в) 20,02 мл.

95. Сколько мл раствора Н2О2, приготовленного разбавлением 25 мл 3 %- го раствора до 250 мл, следует взять, чтобы на титрование полученного раствора после обработки его hcl и KI израсходовать 25,00 мл 0,1500 н. Na2S2O3? (принять dh2o2 = 1).

96. К 25,00 мл раствора H2S прибавили 25,00 мл раствора иода с молярной концентрацией эквивалента 0,04873 моль/л, избыток которого оттитровали 5,17 мл раствора Na2S2O3 концентрации 0,07543 моль/л. Рассчитать массу H2S в 750,0 мл исходного раствора.

97. Вычислить окислительно-восстановительный потенциал системы при титровании 20 мл соли двухвалентного олова раствором kbro3, молярная концентрация эквивалента обоих растворов равны 0,1 моль/л: а) 19,98 мл, б) 20,02 мл? Е0(Sn4+|Sn2+) = 0.15 B, E0(bro3-|Br-) = 1.45 B, [H+] = 1 моль/л.

98. К анализируемому раствору соединения свинца добавили избыток комплекса ЭДТА с магнием и полученный раствор оттитровали 17,00 мл ЭДТА с молярной концентрацией 0,1000 моль/л. (К = 1,105). Вычислить массу свинца в анализируемом растворе.

99. В мерной колбе вместимостью 250,0 мл растворили 2,002 г технического kbr. К 25,00 мл раствора прибавили 50,00 мл 0,05560 н Hg2(NO3)2 (fэкв = 1/2). На титрование избытка Hg2(NO3)2 израсходовали 21,02 мл раствора nacl (T = 0,003522). Вычислить массовую долю (%) kbr в образце.

100. При анализе хлорида бария было определено 56,22 % бария и 14,73 % кристаллизационной воды. Сколько процентов бария содержится в абсолютно сухом образце?

Методические указания. Инструментальные методы анализа

Тема 1. Электрохимические методы анализа. Потенциометрия и потенциометрическое титрование

Электрохимические методы анализа основаны на электрохимических процессах, протекающих на границе двух фаз (электрод-раствор). Электрохимические измерения проводят прямыми и косвенными методами.

В прямых методах физическое свойство исследуемой системы является критерием содержания определяемого вещества.

В косвенных методах (титрование) определенные свойства служат указателем (подобно индикатору) конца реакции взаимодействия анализируемого вещества или его заместителя с титрантом.

Классифицируются электрохимические методы на основе физических свойств системы, интенсивность которых измеряется.

Одним из важнейших электрохимических методов является потенциометрия. В основе потенциометрии лежит определение активности (концентрации) вещества (иона), основанное на измерении электродвижущей силы (ЭДС) обратимых равновесных электрохимических систем, когда индикаторный электрод имеет равновесный (или близкий к равновесному) потенциал.

Индикаторный электрод должен быть обратим к определяемому иону, а в случае исследования окислительно-восстановительных систем он должен быть электронообратимым и изготавливаться из инертного материала (платина, графит, стеклографит). Измерения проводятся относительно электрода сравнения с помощью потенциометра постоянного тока с большим входным сопротивлением, благодаря чему исключаются электродные электрохимические реакции и возникновение тока в системе.

Пример. Выбрать индикаторный электрод для титрования ионов Hg22+ роданидом аммония. Рассчитать величину скачка титрования 0,1 н. Раствора нитрата ртути(I) 0,1 М раствором роданида аммония в пределах между недостатком и избытком титранта ±0,1% от эквивалентного количества.

Решение

Поскольку в процессе титрования измеряется концентрация ионов ртути(I), то электрод должен быть из металлической ртути, на котором протекает электродная реакция: Hg22+ + 2e<-> 2Hg0. Для этой системы E0(Hg22+/2Hg0) = +0,79 В (из справочника) и уравнение Нернста имеет вид: E(Hg22+/2Hg0) = E0(Hg22+/2Hg0) + (0,059/2)lg[Hg22+]. В начале скачка титрования концентрация определяемого иона составляет 0,1% от его исходной концентрации (без учета разбавления):

После точки эквивалентности концентрация ионов ртути(I) определяется величиной произведения растворимости образующегося в результате реакции осадка роданида ртути(I) Ks(Hg2(SCN)2) = [Hg22+]·[SCN-]^2 и избыточной концентрации роданид-ионов. Из справочника величина Ks(Hg2(SCN)2) = 3·10^-20.

В конце скачка тирования избыточная концентрация ионов SCN- составляет 0,1% от концентрации рабочего раствора (без учета разбавления):

Тема 2. Полярография

Метод основан на измерении силы тока, возникающего при электролизе растворов, с применением рабочего электрода очень маленького размера, чаще всего ртутного капающего; раствор должен содержать избыток индифферентного электролита (фон).

При изменении потенциала микроэлектрода меняется сила тока, проходящего через раствор. Зависимость силы тока от потенциала электрода, регистрируемая полярографом, называется полярограммой. При достижении определенного для каждого вещества значения потенциала происходит электровосстановление (или окисление) его, сопровождающееся увеличением силы тока в цепи, который приобретает практически постоянное значение, называемое предельным (диффузионным) током или высотой волны. Потенциал, при котором ток равен половине диффузионного, называется потенциалом полуволны (Е1/2). По потенциалам полуволн определяют качественный состав раствора. Для количественных определений используют величину диффузионного тока id (высоту волны, h), которая прямо пропорциональна концентрации определяемого вещества id = k·C. Основой количественного полярографического анализа является уравнение Ильковича, выражающее связь диффузионного тока с концентрацией вещества, природой электрохимической реакции и характеристиками электрода. На основании этого уравнения проводится количественный анализ одним из обычных методов - калибровочного графика, стандартного раствора, добавок.

Пример. При полярографировании 10,0 мл раствора никотинамида получена волна высотой 38 мм. После добавления к этому раствору 1,50 мл стандартного раствора, содержащего 2,00 мг/мл никотинамида, волна увеличилась до 80,5 мм. Рассчитать содержание препарата (мг/мл) в анализируемом растворе.

Решение

Пусть взят для анализа объем анализируемого раствора Vx (мл) с определяемой концентрацией Сх (мг/мл), а высота волны, полученная при полярографировании этого раствора, равна hx (мм). После добавления к анализируемому раствору точно известного объёма стандартного раствор Vст (мл) с точно известной концентрацией Сст (мг/мл) высота волны увеличилась до hх+ст. Тогда концентрация вещества в растворе после добавки Сх+ст можно выразить следующим образом:

В соответствии с уравнением Ильковича hx = k·Cx и hx+ст= k·Cx+ст. Подставив выражение для Сх+ст и решив совместно оба уравнения получим формулу для расчета концентрации определяемого вещества:

мг/мл.

Тема 3. Амперометрическое титрование с одним индикаторным электродом

Этот метод имеет те же теоретические основы, что и метод полярографии. Поскольку предельный диффузионный ток прямо пропорционален концентрации электроактивного вещества, то по его изменению в процессе титрования можно судить об изменении содержания в растворе определяемого вещества, титранта или продукта реакции. Точка эквивалентности находится графически по кривой титрования, отражающей изменение диффузионного тока в зависимости от объема титранта. Форма кривой титрования и характер перегиба на ней, соответствующего точке эквивалентности, прежде всего зависит от потенциала микроэлектрода.

...