4 На титрование 0,2860 г Na2co3 ∙ l0 h2o в присутствии метило­вого-оранжевого израсходовано 24,10 мл раствора нсi. Рассчитайте молярную концентрацию и титр раствора нсi.

Примеры решения и оформления задач

Пример 1 Вычислить молярную концентрации и нормальность 12-процентного раствора серной кислоты H₂SO₄.

Решение

Для перехода от одной концентрации к другой необходимо использовать табличные данные и найти плотность 12% раствора H₂SO₄ (d = 1,08). Затем определить объем 100 г раствора по формуле:

и вычислить, сколько граммов H₂SO₄ содержит 1 л 12% раствора серной кислоты:

92,59 мл раствора содержит 12 (г) H₂SO₄

1000 мл » » х (г) H₂SO₄

Зная, что в 1 л 12% раствора имеется 129 г серной кис­лоты H₂SO₄, определяют его молярность:

моль/л

моль/л

Пример 2 Сколько миллилитров соляной кислоты (d = 1,19) следует взять, чтобы приготовить 10 л 0,1 н. раствора соляной кис­лоты НС1?

Решение

Сначала находим, сколько граммов соляной кисло­ты следует взять, чтобы получить 1 л 0,1 н. раствора: Э_НС1 = 36,46: 1 = 36,46 (г).

Поскольку требуется 0,1 н. раствора, следовательно, для приготовления 1 л нужно взять 0,1 г-экв (36,46 / 10), т. е. 3,646 г, для приготовления 10 л; откуда т = 3,646 · 10 = 36,46 (г)

По таблице находим содержание НС1, при d = 1,19 г/см³ оно будет 38,30 %. Составляем соотношение:

100 г раствора содержат 38,30 г HCI

y г раствора содержат 36,46 г HCI

Рассчитаем объем раствора:

Следовательно, для приготовления 10 л 0,1 н. раствора нужно взять 80 мл соляной кислоты (d = 1,19), отмерив ее мерным цилиндром, и довести водой до объема 10 л.

Пример 3 Сколько граммов карбоната натрия Nа₂СО₃ потре­буется для приготовления 1 л 0,2 н. раствора.

Решение

Для приготовления 1 л 0,2 н. раствора карбоната натрия необходимо взять mNа₂СО₃ = (53,0 · 0,2) = 10,6, а для 2 л раствора - 21,2 г.

Пример 4 Вычислить молярность 0,3 н. раствора сульфата хро­ма Cr₂(so₄)₃.

Решение

Фактор эквивалентности f Cr₂(so₄)₃ равен ¹/₆, поэтому молярность раствора равна:

М

Пример 5 Сколько нужно добавить воды к 100 мл 0,8 н. раствора соляной кислоты НС1, чтобы получить 0,2 н. раствор?

Решение

Известно, что произведение объема раствора на его нормальность равно числу грамм-эквивалентов данного соеди­нения в этом объеме, поэтому в данном случае можно применить равенство:

Cколько же нужно добавить воды к 100 мл 0,8 н. раствора, чтобы получить 0,2 н. раствор?

V(Н₂О) = V₂ - V₁ = 400 - 100 = 300 (мл).

Лабораторная работа

Цель: научиться выбирать метод титриметрического анализа при исследованиях, способ фиксирования точки эквивалентности; сформировать навыки работы с мерной посудой, навыки по приготовлению и стандартизации рабочих растворов; освоить выполнение аналитических задач, расчетов в титриметрии, статистической обработки полученных данных.

Материалы и оборудование: бюретка, пипетки на 10 мл, мерный цилиндр, градуированные пипетки, колбы для титрования, воронки, стандартные растворы Na₂B₄O₇, рабочий раствор НСI, NaOH, исследуемые растворы НСI, уксусной кислоты, индикаторы.

Порядок титрования:

а) выливают из бюретки дистиллированную воду, ополаскивают ее изнутри приготовленным раствором НСI и заполняют до нулевой отметки. Следят за тем, чтобы в носике бюретки не было пузырьков воздуха. Бюретку устанавливают в штативе строго вертикально;

б) готовят пробы раствора натрия тетрабората для титрования. Из общей лабораторной склянки в чистую сухую колбу переносят око­ло 50 мл раствора. Для ополаскивания аналитической пипетки ее за­полняют раствором, который затем сливают. Подготовленной таким образом пипеткой переносят по 10 мл раствора в каждую из трех ко­нических колб для титрования. В каждую колбу добавляют по 1-2 капли метилоранжа; в) титруют раствор натрия тетрабората раствором НСI из бю­ретки. Первое титрование носит ориентировочный характер. Добавляя небольшими порциями из бюретки титрант, постоянно перемешивают содержимое колбы. Титрование заканчивают, когда от 1 капли титранта произойдет изменение окраски из желтой в оранжевую. Второе и последующие титрования про­водят более точно. Сначала в колбу для титрования быстро добавля­ют титрант в объеме, меньшем на 0,5 мл объема, определенного при ориентировочном титровании. Затем титрант добавляют по каплям, внимательно следя за изменением окраски раствора. Титрование прекращают, когда заметное изменение окраски происходит при до­бавлении всего одной капли.

Титрование повторяют до тех пор, пока не будет получено три сходящихся, т.е. отличающихся друг от друга не более чем на 0,1 мл, результата. Все результаты заносят в таблицу.

Vраствора Na2B4О7, мл	V раствора HCI, мл	Сн HCI, моль/л	Т(HCI), г/мл
10,0 10,0 10,0

г) Объем раствора НСI, пошедший на титрование, находят как среднее арифметическое из 3-х результатов:

Вычисления нормальности и титра производят с использованием закона эквивалентов:

,

Опыт 1 Установление титра и нормальности раствора натрия гидроксида путем титрования рабочим раствором соляной кислоты

В основе определения лежит реакция: НСI + NaOH = NaCI + H₂O.

Заполняем бюретки 0,1 н. рабочим раствором НСI. Отмеряем в колбы для титрования пипеткой по 10 мл раствора NaOH, нормальная концентрация которого составляет приблизительно 0,1н., и добавля­ем по 1-2 капли фенолфталеина. Титрование ведется до того момен­та, пока раствор в колбе не обесцветится от одной капли титранта и бледно-розовая окраска не появится снова в течение 30 секунд.

Результаты титрования заносятся в таблицу.

V раствора NaOH, мл	V раствора НСI, мл	Сн(NаОН), моль/л	T(NaOH), г/мл
10,0 10,0 10,0