Вычисления в титриметрическом анализе

В основе вычислений в объёмном анализе лежит принцип: вещества реагируют друг с другом всегда в эквивалентных количествах.

Поэтому используют нормальную концентрацию. При одинаковых нормальностях растворы взаимодействуют равными объёмами, без остатка.

В точке эквивалентности произведение нормальности на объём раствора есть величина постоянная для обоих реагирующих веществ: H₁V₁= H₂V₂

Ход вычисления зависит от того, выполняют ли титрование методом пипетирования или методом отдельных навесок.

Метод пипетирования состоит в том, что навеску анализируемого вещества растворяют в мерной колбе, доводят объём до метки и берут для титрования определенные (аликвотные) порции раствора с помощью пипетки.

По методу отдельных навесок каждую навеску анализируемого вещества растворяют в произвольном объёме воды и титруют весь полученный раствор.

Вычисление результатов при титровании по методу пипетирования

При этом используют уравнение титрования H₁V₁ = H₂V₂.

Задача: В мерную колбу ёмкостью 100 мл перенесли 0,6504 г продажной щавелевой кислоты, растворили и довели объём раствора до метки. Пипеткой брали по 10,00 мл полученного раствора и тировали 0,1026 н. раствором гидроксида натрия, расход которого в среднем составил 9,85 мл. Определите процентное содержание H₂C₂O₄•2H₂O в продажной щавелевой кислоте.

Решение:

1.Вычислим нормальность раствора щавелевой кислоты по уравнению титрования: H₁V₁ = H₂V₂.

H_{H2C2O4•2H2O} = 9,85•0,1026/10,00 = 0,1011

 

2. Найдем содержание щавелевой кислоты в 100 мл раствора:

m = N•Э•V = 0,1011•63,03•0,1= 0,6372 г.

3. Вычислим содержание H₂C₂O₄•2H₂O в %

 

0,6504 г	соответствует	100%
0,6372 г	»»»	х %

 

х_%= (0,6372 • 100)/0,6504= 97,97%

 

Ответ: 97,97%.

 

Вычисление результатов при титровании по методу отдельных

Навесок

В этом случае уравнение титрования не может быть использовано, так как навеску анализируемого вещества растворяют в произвольном объёме воды. Вычисляют результат исходя из того, что при титровании вещества взаимодействуют эквивалентными количествами.

Задача: Каково процентное содержание H₂C₂O₄•2H₂O в образце щавелевой кислоты, если на титрование 0,1500 г его пошло 25,60 мл 0,09002 н. едкого натра?

Решение:

1.Определим количество эквивалентов едкого натра, которое содержится в 25,60 мл раствора:

n_э= N•V/1000 = 0,09002•25,60/1000 = 0,002305 моль

2.Но при титровании один эквивалент вещества взаимодействует с одним эквивалентом другого, а это означает, что в реакции участвовало также 0,002305 моль щавелевой кислоты. Вычислим массу щавелевой кислоты по формуле:

m=n_э•Э = 0,002305•63,03 = 0,1453 г H₂C₂O₄•2H₂O

 

3. Вычислим содержание H₂C₂O₄•2H₂O в %

0,1500 г	образца	▬▬▬▬▬	100%
0,1453 г	H2C2O4	▬▬▬▬▬	Х %

Х_%=(0,1453 • 100)/0,1500 = 96,86%

Ответ: 96,86%.

Вычисление результатов при выражении концентрации раствора через титр по определяемому веществу

 

При массовых определениях одного и того же вещества используют этот способ. Вычислив однажды титр рабочего раствора по определяемому веществу, находят затем количество вещества простым умножением титра на затраченный объём раствора.

Титр по определяемому (Т_В/А) показывает с какой массой (г) анализируемого вещества (А) реагирует с 1 мл стандартного раствора (В).

Т_В/А = С_н(В)•Э_(А)/1000 = Т_(В)•Э_(А)/Э_(В)

Задача: Вычислите титр рабочего раствора по определяемому веществу:

1н. NaOH; T_NaOH/H2SO4

Решение: T_NaOH/H2SO4= 1•49/1000=0,0490 г/мл.

Это означает, что 1 мл рабочего раствора NaOH соответствует 0,0490 г оттитрованной серной кислоты.

Задача: Дан титр рабочего раствора. Найдите титр данного раствора по определяемому веществу – серной кислоте.

Решение: Т_NaOH = 0,004000 г/мл; T_NaOH/H2SO4= 0,004000 • 49/40=0,0049 г/мл

Задача: На титрование раствора H₂SO₄ израсходовано 5,00 мл раствора КОН

с T_КOH/H2SO4 = 0,004900г/мл. Определите массу серной кислоты в растворе.

Решение: m= T_КOH/H2SO4 •V = 0,004900 • 5,00= 0,0245 г. Ответ: 0,0245 г.

Лекция № 9. Гравиметрический (весовой) метод

Анализа

 

Классическое название метода — весовой анализ. Гравиметрический анализ широко используют при количественных определениях. С его помощью определяют, например, содержание фосфора в фосфоритах, апатитах, фосфорных удобрениях, почвах, кормах и т. п.