Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Примеры расчетов при стандартизации рабочих растворов ( титрантов)

(Взяты из учебного пособия: Калинкин И.П. Титриметрические методы анализа. Примеры решения задач. Учебное пособие:[Текст] / И.П. Калинкин, Т.Э. Маметнабиев - СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2009. - 43 c.

 

Примеры расчетов при стандартизации раствора кислоты или щелочи

Пример 11. Какую навеску безводной соды следует взять для стандартизации

0,17 – 0,23 М раствора HCI способом пипетирования, используя пипетку и мерную колбу номинальной вместимостью и соответственно и бюретку вместимостью .

Решение. Обычно стандартизацию HCI проводят по трем навескам соды. Поскольку предполагаемый диапазон концентраций HCI велик, то первую навеску рассчитывают в предположении выданной 0,17 моль·л─1 HCI, чтобы при титровании аликвотной части (10мл) раствора наверняка не выйти за пределы вместимости бюретки (), что недопустимо.

Реакция титрования:

и .

Поскольку количества должно хватить на 5 аликвотных частей по 10 мл , то расчетное уравнение принимает вид:

.

Раскрывая уравнение почленно, в соответствии с уравнениями (3') и (4'), получают следующее выражение:

.

Объем титранта , при котором достигается минимальная относительная погрешность его измерения при работе с указанной бюреткой, составляет 4,0 – 5,0 мл. Подставляя значение и в расчетное уравнение находят : .

Ответ: В предположении, что допустимая максимальная масса навески соды не должна быть больше, чем . Иначе на титрование одной аликвотной части раствора соды пойдет больше 5 мл HCI. Если фактически затраченный на титрование объем HCI окажется меньше 4 мл (в случае более концентрированной кислоты), то необходимо будет уточнить новую навеску расчетным путем, чтобы на титрование шло 4,5 – 4,8 мл HCI для получения минимальной относительной погрешности измерения по бюретке.

Пример 12. Какую навеску безводного следует взять для стандартизации

0,2 н. раствора H2SO4 методом пипетирования, если пользуются бюреткой вместимостью 25 мл, мерной колбой вместимостью 100 мл, и мерной пипеткой вместимостью

20 мл?

Решение. Аликвотная часть навески, отбираемая на титрование, составляет:

; рабочая часть шкалы бюретки, где рекомендуется закончить титрование для получения минимальной погрешности измерения объема титранта, затраченного на титрование, находится в интервале от 3/5 шкалы до конца шкалы, т.е. в пределах от 15 до 25 мл

.

Поскольку задана нормальная концентрация кислоты, удобнее использовать эквивалентную форму записи согласно уравнениям (7') и (8 '):

 

;

;

Откуда

Ответ. Необходимо взять навеску соды массой ≈ 0,80 – 1,36 г.

Пример 13. (5.3 с.58 [2]). Вычислите молярную концентрацию растворов HCl и NaOH, если на титрование 0,7841г затрачено 22,15 мл раствора , а среднее значение объемного соотношения кислоты и щелочи составляет

. Реакция титрования:

Решение. Cначала стандартизируют раствор HCl по навеске тетрабората натрия. Исходя из реакции титрования и принципа эквивалентности:

 

; .

Затем вычисляют концентрацию раствора NaOH, пользуясь вышеприведенным значением объемного соотношения кислоты и щелочи:

;

 

откуда:

Ответ: и

Пример 14. ( № 243 [2]. Для установления точной концентрации раствора пипеткой отобрали 25,00 мл , на титрование которого затратили 23,61 мл раствора хлороводородной кислоты с титром 0,004023 г∙мл−1 . Вычислить: а) титр раствора щелочи, б) его титр по хлороводородной кислоте; в) его титр по серной кислоте.

Решение. Для решения указанных задач пользуются формулами табл.1 или равнозначными им формулами (2.12), (2.16), (2.24), (2.25), (2.31) табл.А1 приложения А [5]:

а) ; откуда:

; ;

б) для решения задачи предварительно рассчитывают молярную концентрацию раствора по любому из вариантов:

откуда: или:

; ;

в) Пример 15. (5.8 с. 61[2]).Можно ли использовать способ отдельных навесок при титровании безводной соды 0,1 М раствором из полумикробюретки вместимостью 5 мл обеспечив при этом относительную погрешность определения не более 0,3%. Абсолютная погрешность взвешивания на аналитических весах 0,2 мг.

Решение. , а масса навески :

Относительная погрешность взвешивания составит (0,2/26,5)∙100 = 0,75%, что превышает допустимую по условию задачи. Для уменьшения ее до допустимого значения нужно применять способ пипетирования с отношением объмов (вместимостей) мерной колбы и пипетки , например, 50/10 или 200/20.

В этом случае расчет результатов анализа проводят по уравнению:

.

Относительная погрешность взвешивания в этом случае (0,2/132,5)∙100 = 0,15%, т.е. обеспечивается требование, поставленное в задаче.

Примеры расчетов при стандартизации раствора комплексона III (ЭДТА).

Пример 16. Рассчитать молярную концентрацию и титр по Mg рабочего раствора ЭДТА, если при титровании навески 0,1268 г MgSO4 его затрачено 21,06 мл.

Решение. Реакцию титрования при рН раствора 8 − 10 можно записать как:

.

Соответственно количество магния и количество ЭДТА находятся в следующих стехиометрических отношениях:

.

Раскрывая значения и , по уравнениям (3 ' ), (4 ') рассчитывают молярную концентрацию раствора ЭДТА:

 

.

 

Титр по находят, например, по формуле (2.32) табл.А1 [5]:

Ответ: ; .

 

Пример 17. Какую навеску металлического цинка (99,99%) следует взять для приготовления 100,0 мл раствора, чтобы на титрование 20,00 мл его расходовалось 20,00 мл 0,2000М раствора ЭДТА?

Решение. Реакция титрования (при рН 8 – 10):

.

Аликвотная часть навески, отбираемая на титрование, составляет . На ее титрование потребуется количество , равное:

.

Согласно условию материального баланса и уравнениям (3 ' ), (4 '):

 

; .

Из соотношения находят:

Ответ: .

 

Пример 18. Сколько граммов металлического цинка следует растворить в кислоте, если для определения точной концентрации (стандартизации) 0,010 М раствора комплексона III (ЭДТА) способом пипетирования, используют пипетку и мерную колбу номинальной вместимостью и соответственно и бюретку вместимостью .

Решение. Реакция комплексонометрического титрования цинка при рН

раствора 8 − 10:

.

Согласно условию материального баланса: .

Объем титранта, при котором достигается минимальная относительная погрешность его измерения составляет > ; в данном случае . Тогда, согласно уравнениям (3 ' ), (4 '), для титрования одной аликвоты необходима навеска:

.

Общая навеска цинка с учетом 5 аликвотных частей равна:

Ответ: Навеска цинка должна быть в пределах .

 

Пример 19. Растворением навески комплексона III (ЭДТА) в 1л дистиллированной воды приготовили примерно 0,05М раствор. Стандартизация этого раствора проведена способом пипетирования с использованием мерной колбы и мерной пипетки номинальной вместимостью соответственно: и . Титрование проведено из бюретки номинальной вместимостью 25 мл. Результаты титрования четырех аликвотных объемов () 0,05 М стандартного раствора составили: 19,53; 19,50; 19,52 и 19,55 мл; среднее значение = 19,525 мл.

Решение. Согласно реакции титрования при рН 8 – 10:

.

В соответствии с условием материального баланса: , т.е.

откуда:

Ответ: Точная концентрация ЭДТА, полученная в результате стандартизации, равна .

Пример 20. (№357 [2]). Рассчитать для рабочего раствора ЭДТА молярную концентрацию и титр по , если на титрование навески 0,1045 г , предварительно растворенной в HCl c последующим доведением рН до 10, затрачено 21,06 мл

ЭДТА.

Решение. ;

; .

 

Возможен другой вариант расчета :

; ;

г∙мл−1 .

Ответ: ; .

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...