А. Расчет массовой доли по способу прямого и косвенного титрования (титрования по заместителю)
Для расчета массы химически чистого вещества воспользуемся формулой:
Таким образом, применительно к нашей ситуации, формула будет следующей:
C1/Z (исслед.в-ва) • M1/Z(исслед.в-ва) • V
(х.ч. – это практическое содержание, следовательно и все показатели берем практические. V
(мл)(исслед.в-ва) – это объем навески, взятой на анализ, то есть объем пипетки)
Для вывода формулы воспользуемся законом эквивалентов.
С1/Z (1) • V(1) = С1/Z (2) • V(2)
Таким образом, С1/Z (исслед.в-ва) • V
(раб.р-ра) • V
(раб.р-ра) • V
V
Практическую молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора можно найти из формулы расчета поправочного коэффициента:
Кп= ———
Следовательно: С1/Z
(раб.р-ра) = С1/Z т(раб.р-ра). х Кп(раб.р-ра)
Подставим эти значения в формулу расчета молярной концентрации эквивалента практически исследуемого вещества.
(раб.р-ра) • V
(раб.р-ра)С1/Z т(раб.р-ра). • Кп(раб.р-ра) • V
V
(мл) (исслед.в-ва)V
Затем подставим это значение в формулу расчета массы навески химически чистого вещества:
C1/Z (исслед.в-ва) • M1/Z(исслед.в-ва) • V
С1/Z т(раб.р-ра). • Кп(раб.р-ра) • V
(раб.р-ра) •M1/Z(исслед.в-ва) • V
V
(мл) (исслед.в-ва) х 1000
Объемы практически исследуемого раствора сокращаются, а далее мы видим, что произведение теоретической молярной концентрации эквивалента рабочего раствора на молярную массу эквивалента исследуемого вещества и деленное на тысячу, есть не что иное, как теоретический титр рабочего раствора по определяемому веществу.
Произведение практического объема рабочего раствора на его поправочный коэффициент – это объем теоретический рабочего раствора.
(V т. = V
| mх.ч.(исслед.в-ва) = Тт. раб./ опр•Vт. (раб.р-ра) |
Каждый раз эту формулу НЕ ВЫВОДЯТ, а пользуются ужеГОТОВОЙ!
Вначале отдельным действием рассчитывают титр точный (теоретический) рабочего раствора по определяемому веществу. Обосновывают найденный показатель (указывают – что он показывает). Не забывают, что титр одного вещества по другому – это всегда взаимодействие двух веществ, причем 1 мл рабочего раствора взаимодействует с граммами определяемого вещества. Затем рассчитывают теоретический (точный) объем рабочего раствора через поправочный коэффициент. И только потом – массу химически чистого вещества.
Далее, находят массовую долю, обосновывают этот показатель, (помнят, что массовая доля – это содержание грамм химически чистого вещества в 100 граммах вещества (раствора). Затем записывают ответ.
Задача 1
Определить массовую долю химически чистой хлороводородной кислоты в фарм.препарате, если для приготовления 200 мл разведения взяли 2 мл хлороводородной кислоты с ρ = 1,123 г/мл, а на титрование 10 мл полученного раствора было затрачено 7,5 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента
0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1,0262. Мм НСl = 36,46 г/моль.
Рассуждения: В задаче речь идет о растворах двух веществ: кислоты хлороводородной и гидроксиде натрия. Необходимо найти массовую долю одного из них, следовательно, это — задача III типа. Так же мы видим, что из одного из веществ (хлороводородной кислоты) готовилось разведение – его мы обозначим как объем колбы (Vк), а объем навески взятой на анализ обозначим как объем пипетки (Vп). Придерживаясь рекомендаций, приведенных выше, записываем «Дано» и начинаем решать задачу.
| Дано: | Решение: |
| Vнав (НС1). = 2 мл Vк. (НС1) = 200 мл Vп. (НС1) = 10 мл V 0,1 моль/л(NаОН) = 7,5 мл Kп 0,1моль/л (NаОН) = 1,0262 М.м. . (НС1) = 36,46 г/моль ρ. (НС1) = 1,123 г/мл | Анализ данных: НС1 – это исследуемый (анализируемый) раствор, так как не известна его концентрация NаОН – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент Метод количественного определения – метод алкалиметрии, вариант нейтрализации (так как рабочий раствор – щелочь, а в основе метода лежит реакция нейтрализации) Способ прямого титрования (так как. вещества взаимодействуют друг с другом напрямую). |
| Найти: ω. (НС1) = ? |
Записываем уравнение реакции, лежащее в основе анализа, чтобы правильно рассчитать молярную массу эквивалента исследуемого вещества. Во избежание ошибок на первое место в реакции записываем исследуемое вещество, то есть хлороводородную кислоту:
HCl + NаОН = NaCl + H2O
1 моль 1 экв.
Вещества реагируют друг с другом в соотношении 1 моль: 1 эквивалент, следовательно:
Массовую долю исследуемого вещества находим по формуле:
m х.ч.
ω= ——— • 100%
mн.ф.
В нашем случае это:
1) Найдем массу навески фактической.
Во-первых – из условия задачи мы видим, что нам не дано ни одной массы, но зато мы знаем объем раствора и его плотность, следовательно, из формулы ρ=m/V мы можем выразить массу навески хлороводородной кислоты, взятой для приготовления разведения:
! m =V • ρ, то есть в нашем случае:
mнав.(HCl) =Vнав.(HCl) • ρнав.(HCl) = 2 мл • 1,123 г/мл = 2,2460 г
Во-вторых – из условия задачи мы также видим, что в данном случае готовится разведение, и на титрование оно берется не все, а только его часть. Следовательно, масса навески фактической с массой навески не совпадает, (она будет меньше), и это необходимо учесть в расчетах. Поэтому следующим действием мы составляем пропорцию:
m нав. .(HCl) — Vк.(HCl) следовательно, 2,2460 г – 200 мл
mн.ф. .(HCl) — Vп.(HCl) mн.ф. .(HCl) – 10 мл
А затем, решая пропорцию, находим массу навески фактической хлороводородной кислоты:
2) Найдем массу химически чистого вещества хлороводородной кислоты.
mх.ч.(исслед.в-ва) = Тт. раб./ опр• Vт. (раб.р-ра)
То есть, в нашем случае,
а) Вначале рассчитываем титр точный рабочего раствора по определяемому веществу:
Не забываем обосновать рассчитанный показатель: это титр соответствия и он обозначает взаимодействие. 1 мл рабочего раствора с граммами определяемого вещества, то есть в нашем случае получается следующее:
Титр показывает, что 1 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,003646 г химически чистого хлороволорода.
б) Далее рассчитываем теоретический (точный) объем рабочего раствора – гидроксида натрия – через его поправочный коэффициент.
V т. = V
V0,1 моль/л NаОН = V
0,1 моль/л NаОН = 7,5 мл • 1,0262 = 7,6965 мл округляем и
получаем 7,70 мл
в) Подставляем найденные значения в формулу и рассчитываем массу химически чистого вещества:
mх.ч. .(HCl) = Т0,1 моль/л NаОН / HCl• V0,1 моль/л NаОН = 0,003646 г/мл • 7,70 мл = 0,0280742 г
округляем и получаем 0,0281 г
3) Рассчитываем массовую долю хлороводородной кислоты в растворе:
m н.ф. (HCl) 0,1123 г 25,02%
И, снова, не забываем обосновать рассчитанный показатель, то есть указать, что в данном случае показывает массовая доля. Помним, что это – содержание химически чистого вещества в 100 г вещества (раствора). В нашем случае:
Массовая доля показывает, что в 100 г раствора хлороводородной кислоты содержится 25,02 г х.ч. хлороводорода.
Ответ: ω (НС1) = 25,02%
Задача 2
Определить массовую долю химически чистого натрия гидрокарбоната в фарм.препарате, если для приготовления 100 мл разведения была взята навеска вещества массой 0,5018 г, а на титрование 10 мл полученного раствора было израсходовано 5,9 мл раствора хлороводородной кислоты с молярной концентрацией эквивалента
0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0,9975.
Мм (NaНСO3)=84,01 г/моль.
| Дано: | Решение: |
| mнав (NaНСO3) = 0,5018 г Vк. (NaНСO3) = 100 мл Vп. (NaНСO3) = 10 мл V 0,1моль/л (HCl) = 0,9975 М.м. . (NaНСO3) = 84,01 г/моль | Анализ данных: NaНСO3 – это исследуемое (анализируемое) вещество, так как не известна его концентрация НС1 – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент Метод количественного определения – метод ацидиметрии Способ прямого титрования |
| Найти: ω. (NaНСO3) = ? |
В основе метода лежит уравнение реакции:
fэкв. (NaНСO3) = 1 M1|z (NaНСO3) = Mм (NaНСO3) • fэкв. (NaНСO3) = Mм (NaНСO3)
M1|z (NaНСO3)= Mм (NaНСO3) = 84,01 г/моль
m х.ч. (NaНСO3)
m н.ф. (NaНСO3)
1) Найдем массу навески фактической, так как готовится разведение.
m нав. (NaНСO3) — Vк(NaНСO3) следовательно, 0,5018 г – 100 мл
mн.ф. (NaНСO3) — Vп. (NaНСO3) mн.ф. (NaНСO3) – 10 мл
mн.ф. (NaНСO3) = ———————— = 0,0502 г
2) Рассчитываем массу навески химически чистого натрия гидрокарбоната
mх.ч.(исслед.в-ва) = Тт. раб./ опр• Vт. (раб.р-ра)
mх.ч. (NaНСO3) = Т0,1 моль/л HCl/NaНСO3 • V0,1 моль/л HCl
а) Находим титр точный рабочего раствора по определяемому веществу (титр хлороводородной кислоты по натрия гидрокарбонату)
Титр показывает, что 1 мл раствора хлороводородной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,008401 г х.ч. натрия гидрокарбоната.
б) Рассчитываем теоретический объем рабочего раствора хлороводородной кислоты
V т. = V
• Кп
V0,1 моль/л HCl = V
0,1 моль/л HCl = 5,9 мл • 0,9975 = 5,89 мл
в) Подставляем значения в формулу:
mх.ч. (NaНСO3) = Т0,1 моль/л HCl/NaНСO3 • V0,1 моль/л HCl = 0,008401 г/мл • 5,89 мл = 0,0495 г
3) Рассчитываем массовую долю:
m х.ч. (NaНСO3) 0,0495 г
ω(NaНСO3) = ————— • 100% = ————- • 100% = 98,60%
m н.ф. (NaНСO3) 0,0502 г
Массовая доля показывает, что в 100 г фарм.препарата натрия гидрокарбоната содержится 98,60 г х.ч. натрия гидрокарбоната.
Ответ: ω. (NaНСO3) = 98,60%
Источник
А. Расчет массовой доли по способу прямого и косвенного титрования (титрования по заместителю)
Для расчета массы химически чистого вещества воспользуемся формулой:
Таким образом, применительно к нашей ситуации, формула будет следующей:
C1/Z (исслед.в-ва) • M1/Z(исслед.в-ва) • V
(х.ч. – это практическое содержание, следовательно и все показатели берем практические. V
(мл)(исслед.в-ва) – это объем навески, взятой на анализ, то есть объем пипетки)
Для вывода формулы воспользуемся законом эквивалентов.
С1/Z (1) • V(1) = С1/Z (2) • V(2)
Таким образом, С1/Z (исслед.в-ва) • V
(раб.р-ра) • V
(раб.р-ра) • V
V
Практическую молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора можно найти из формулы расчета поправочного коэффициента:
Кп= ———
Следовательно: С1/Z
(раб.р-ра) = С1/Z т(раб.р-ра). х Кп(раб.р-ра)
Подставим эти значения в формулу расчета молярной концентрации эквивалента практически исследуемого вещества.
(раб.р-ра) • V
(раб.р-ра)С1/Z т(раб.р-ра). • Кп(раб.р-ра) • V
V
(мл) (исслед.в-ва)V
Затем подставим это значение в формулу расчета массы навески химически чистого вещества:
C1/Z (исслед.в-ва) • M1/Z(исслед.в-ва) • V
С1/Z т(раб.р-ра). • Кп(раб.р-ра) • V
(раб.р-ра) •M1/Z(исслед.в-ва) • V
V
(мл) (исслед.в-ва) х 1000
Объемы практически исследуемого раствора сокращаются, а далее мы видим, что произведение теоретической молярной концентрации эквивалента рабочего раствора на молярную массу эквивалента исследуемого вещества и деленное на тысячу, есть не что иное, как теоретический титр рабочего раствора по определяемому веществу.
Произведение практического объема рабочего раствора на его поправочный коэффициент – это объем теоретический рабочего раствора.
(V т. = V
| mх.ч.(исслед.в-ва) = Тт. раб./ опр•Vт. (раб.р-ра) |
Каждый раз эту формулу НЕ ВЫВОДЯТ, а пользуются ужеГОТОВОЙ!
Вначале отдельным действием рассчитывают титр точный (теоретический) рабочего раствора по определяемому веществу. Обосновывают найденный показатель (указывают – что он показывает). Не забывают, что титр одного вещества по другому – это всегда взаимодействие двух веществ, причем 1 мл рабочего раствора взаимодействует с граммами определяемого вещества. Затем рассчитывают теоретический (точный) объем рабочего раствора через поправочный коэффициент. И только потом – массу химически чистого вещества.
Далее, находят массовую долю, обосновывают этот показатель, (помнят, что массовая доля – это содержание грамм химически чистого вещества в 100 граммах вещества (раствора). Затем записывают ответ.
Источник
