Задачи по химии
Р-ры с приготовленным титром (массов.конц.) применяются для установки концентрации растворов, приготовленных не из исходных в-в.
Р-ры с установленным титром готовят из в-в не отвечающих требованиям предъявляемым к исходному в-ву.
В начале нужно рассчитать навеску, необходимую для приготовления р-ра. Взвешивают на технических весах. Требуемый объём нужно измерить цилиндром или измерительным стаканом, а затем установить точную молярную концентрацию эквивалента и массовую конц-ю полученного раствора по исходному в-ву.
В объёмном анализе существует правило: объём двух в-в или р-ров нацело реагирующих между собой обратно пропорциональны молярным конц-ям эквивалента этих р-ров V1/V2=С2(1/z)/С1(1/z) или С1V1=С2V2.
Ρ(х)=С(1/z Х)*М(1/zХ)/1000=1г/мл.
Приготовление ст.р-ра из фиксанала, представляющего собой сухое вещество или раствор в количестве, необходимом для приготовления 1 л раствора определённой концентрации (фиксаналы выпускаются промышленностью в форме запаянных стеклянных ампул).
5.Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Методы установления точки эквивалентности. Метод отдельных навесок и метод пипетирования.
Момент, когда заканчивают титрование, называют точкой конца титрования.
Способы:
1. Т.Э.определяют с помощью индикаторов в-в, которые изменяют окраску вблизи точки экв-ти. Различают индикаторы внутренние (Ф-Ф, лакмус, метилоранж.) они вносятся в анализируемый р-р; внешние (в р-р не вносят, а наносят на капельную углублённую фарфоровую пластинку или на фильтровальную бумагу).
2. Без индикатора. Например, в методе пермангонатометрии в качестве ст.р-ра применяют КМnО4, он окрашен и от последней его капли весь анализируемый р-р изменяет окраску до бледно розовой.
3. В тех случаях, когда индикатор использовать нельзя используют ФХМА. Кондуктометрическое титрование – по резкому изменению электропроводности р-ра.
Метод пипетирования. Навеску анализируемого в-ва растворяют в мерной колбе, разбавляют водой до метки, перемешивают р-р, пипеткой отбирают аликвотную часть р-ра и титруют. Измерение проводят три раза. Берут средний объём р-ра, пошедший на титрование.
Метод отдельных навесок. Берут отдельные, близкие по величине навески анализируемого в-ва. Растворяют в произвольном объёме воды и целиком титруют получаемые при этом р-ры.
Наиболее воспроизводимые результаты получаются м.о.н. (объём измеряют один раз бюреткой, а в методе пипет. 3 раза: пипетка, колба, бюретка).
m(H2C2O4)= C(1/zKMnO4)*V(KMnO4)*M(1/z H2C2O4)
m1=C1*V1*M, m2=C2*V2*M, m3=C3*V3*M
C1(KMnO4)=m1(H2C2O4)/V1(KMnO4)*M(1/z H2C2O4), C2=m2/V2*M, C3=m3/V3*M
Cср=С1+С2+С3/3.
7.Йодометрический метод анализа. Общая характеристика метода. Ст. р-ры, индикация точки эквивалентности.
Сущность: основан на о-в процессах, связанных с восстановлением иода до иодид ионов, и окисление иодид ионов до свободного иода.
I2+2e↔2I-
E0I2|2I-=0.54В
По сравнению с КМnО4 и К2Cr2О7 иод является боле слабым окислителем, но иодид ион более сильным восстановителем, чем Мn2+ и Сr3+.
I2-элементарный иод проявляет окислительные св-ва в средах близких к нейтральным.
I--проявляет восст-еы св-ва в кислой среде.
Йодометрическим методом можно измерить как окислители, так и восст-ли. Чувствительный метод, индикатором является крахмал. Его добавляют тогда, когда иода в р-ре остаётся мало (бледно жёлтый окрас).
Стандартные растворы. 1.Р-р тиосульфата натрия Na2S2O3. кристаллическое в-во, приготовленное из приблизительной навески ( т.к. не отвечает требованиям к исходным в-вам). 2.Р-р иода. Можно приготовить из точной массы навески.
6.Сущность метода кислотно-основного титрования, применение, разновидности. Стандартные р-ры в методе нейтрализации, их приготовление. Установка точной конц-ии ст. р-ра серной к-ты. Написать химизм процесса и расчётные формулы.
Алкалиметрия – измерение кислот.
Ацидиметрия – измерение оснований.
В качестве ст. р-ров используют НСl, Н2SO4, NaОН, КОН. Т.к. эти к-ты и гидроксиды не отвечают требованиям, предъявляемым к исходным в-вам, то сначала готовят р-ры с примерной конц-ей: массовая конц-ия, молярную конц-ию. Точную конц-ию устанавливают по исходным в-вам. В качестве исходных в-в для установления точной конц-ии используется бура (тетроборат натрия), Na2В4О7*10Н2О, Na2СО3безводный. В качестве исходных в-в для установки точной конц-ии щелочей используют щавелевую к-ту Н2С2О4*10Н2О или янтарную Н2С4Н4О4.
Приготовление ст. р-ра серной к-ты. Для приготовления р-ра к-ты необходимо ареометром измерить массовую конц-ию исходного р-ра к-ты. Кол-во к-ты отмеряем измерительным цилиндром, а объём дист. воды измерительным стаканом.
Установка точной конц-ии ст. р-ра серной к-ты. Приготовление ст. р-ра в-ва Na2В4О7. рассчитать массу навески в-ва Na2В4О7, необходимую для приготовления р-ра с молярной конц-ей эквивалента 0,1 моль/л, V=0,1л.
m (Na2В4О7*10Н2О)=Vр-ра*С(1/z Na2В4О7*10Н2О)*М(1/z Na2В4О7*10Н2О)
М(1/z Na2В4О7*10Н2О)=М(1/z Na2В4О7*10Н2О)/2=381,4/2=190,7 г/моль
m (Na2В4О7*10Н2О)=0,1л*0,1млоь/л*190,7г/моль=1,9070г
рассчитанную навеску взять на аналитических весах перенести в мерную колбу, вместимостью 100см3, разбавить горячей водой, охладить, поставить на объём.
Для установки точной конц-ии ст. р-ра серной к-ты берут аликвот р-ра Na2В4О7*10Н2О, переносят в колбу для титрования, добавляют дист. воды 20-30мл и 2-3 капли индикатора м/о или ф-ф. С м/оттитруют до перехода окраски из жёлтой в оранжевую; с ф-ф от малинового до обесцвечивания р-ра. Титруют три пробы и берут средний результат. Расчёт ведут по формуле:
С(1/zН2SО4)=V(Na2В4О7*10Н2О)*С(Na2В4О7*10Н2О)/V(Н2SО4)
Химизм процесса:
Na2В4О7+7Н2О↔4Н3ВО3+2NaОН
2NaОН+ Н2SО4→Na2SO4+2H2O
Na2В4О7+Н2SО4+5H2O→4Н3ВО3+ Na2SO4.
Точность титрования зависит от св-в измеряемого в-ва, св-в индикатора, от точности измерения объёма.
8.Йодометрический метод анализа. Условия проведения йодометрических измерений. Измерение восст-ля (тиосульфата натрия) методом прямого титрования. Написать химизм процесса и расчётную формулу.
Сущность: основан на о-в процессах, связанных с восстановлением иода до иодид ионов, и окисление иодид ионов до свободного иода.
I2+2e↔2I-
E0I2|2I-=0.54В
По сравнению с КМnО4 и К2Cr2О7 иод является боле слабым окислителем, но иодид ион более сильным восстановителем, чем Мn2+ и Сr3+.
I2-элементарный иод проявляет окислительные св-ва в средах близких к нейтральным.
I--проявляет восст-еы св-ва в кислой среде.
Йодометрическим методом можно измерить как окислители, так и восст-ли. Чувствительный метод, индикатором является крахмал. Его добавляют тогда, когда иода в р-ре остаётся мало (бледно жёлтый окрас).
Условия проведения йодометрических измерений.
1. иод в-во летучее, поэтому титрование ведут на холоду. При нагревании чувствительность крахмала уменьшается.
2. йодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде, т.к. I2взаимодействует со щелочами. I2+2NaOH↔NaI+NaIO+H2O. Гипоиодид ион IO- является более сильным окислителем, чем I2 и может окислить тиосульфат до сульфат ионов: S2O32-→SO42-.