3.4 Примеры решения задач в титриметрическом методе анализа

ПРИМЕР № 9 Вычислите титр раствора, содержащего 5 г карбоната натрия в 500 мл раствора воды.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

m ( Na₂CO₃) = 5 г Воспользуемся формулой (1) :

V (Н₂О) = 500 мл Т = m | V = 5 /500 = 0,01 г /мл.

----------------------

Т (Na₂CO₃) - ? г / мл

ПРИМЕР № 10 Для титрования КСl необходим раствор AgNO₃ , молярная концентрация которого 0,0036 моль / мл. Определите титр AgNO₃.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

М (AgNO₃) = 0,0036 моль /мл Воспользуемся формулой (2)

------------------------------------ Т = М ( AgNO₃) ^. Э _КСl / 1000 =

Т _{AgNO3 / КСl} = ? г /мл = 0,0036 ^. 74,5 / 1000 = 0,000268 г /мл.

ПРИМЕР № 11 Титр раствора НСl 0,03647 г /мл. Чему равен его титр по КСl?

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

Т _НСl = 0,03647 г /мл Для определения титра соляной кислоты ---------------------- по КОН берем формулу (2):

Т _{HСl / KOH} = ? г /мл Т _{HCl / ROH} = M _HCl ^. Э _KOH / 1000

1. Определяем молярную концентрацию НСl :

М _HCL = T ^. 1000 / Э = 0,03647 ^. 1000 / 36,5.

М (НСl) = 0,9991 моль /мл .

2. Рассчитываем титр : Т ( НСl / KOH) = 0,9991^. 56 / 1000 = 0,0559 г /мл.

ПРИМЕР № 12 На титрование 25 мл раствора НСl, молярная концентрация эквивалента которого равна 0,124 моль / л, израсходовано 23,42 мл раствора КОН. Определить молярную концентрацию эквивалента раствора КОН.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

V (HCl ) = 25 мл Для решения возьмем формулу (5)

М (HCl) = 0,124 моль / л М _(HCl) / M _(KOH) = V _(KOH) / V _(HCl)

V (KOH) =23,42 мл Отсюда М (КОН) = 25 ^. 0,124 / 23,42 =

------------------------------- = 0,132 моль/л

М (КОН) = ? моль / л

ПРИМЕР № 13 Определить К _(НСl) , если Т _(НСl) равен 0,001842 г / мл.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

Т (нс_l) = 0,001842 г /мл. Расчет ведем по формуле (6):

----------------------------- К = М практ. / М станд.

К (НСl) = ?

Для расчета поправочного коэфициента К найдем молярную массу соляной кислоты по формуле (4)

М ( НСl) = T ^. 1000 / Э (НСl) = 0,001842 ^. 1000 / 36,5 = 0,0504 г /мл

Далее находим К = 0,0504 / 0,05 = 1,0093.

ПРИМЕР № 14 Сколько граммов серной кислоты необходимо взять для приготовления 200 мл раствора, молярная концентрация которого 0,12 моль / л.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

V = 200 мл Для решения воспользуемся формулой (7)

М (Н₂SO₄) = 0,12 моль / л m = T V , T = M Э V / 1000 .

-------------------------------- m = 0,12 ^. 49 ^. 200 / 1000 = 1,176 г.

m (H₂SO₄) = ? г

ПРИМЕР № 15 Рассчитать массу Na₂CO₃ в растворе, на титрование которого расходуется 15 мл соляной кислоты, молярная концентрация которой 0,1 моль /л.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

V _(HCl) = 15 мл Решение ведем по формуле (7):

М _(НСl) = 0,1 моль / л m ₍Na ₂CO ₃) = T (HCl / Na ₂ CO ₃) ^. V _(HCl) / 1000;

----------------------------- T (HCl / Na₂CO₃) = M (HCl) ^. Э (Na₂ CO₃) ^. V _(HCl)

m (Na₂CO₃) = ? г m = 0,1 ^. 53 ^. 15 / 1000 = 0,0795 г

ПРИМЕР № 16 Навеску серебряного сплава растворили в азотной кислоте и раствор разбавили в колбе на 250 мл. На титрование 20 мл полученного раствора расходуется 20,2 мл раствора КСl, молярная масса которого 0,05 моль / л. Вычислите массу серебра в сплаве.

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

V _аликв = 20 мл Применяем формулу (8):

V _общ = 250 мл m _(Ag) = T _{p-p / o.в.} ^. V _(HCl) ^.

V _(КСl) = 20,2 мл V _общ / V _аликв / 1000;

--------------------- Э _(Аg) = 108 г /моль

m _(Ag) = ? г m _(Ag)= 0,05 ^. 108 ^. 20,2 ^. 250 / 20 ^. 1000 = 1,3685 г

ПРИМЕР № 17 Навеска каустической соды (NaOH) массой 3,0310 г растворена и оттитрована соляной кислотой. На титрование пошло 26,80 мл раствора НСl с титром 0,0351 г / мл. Определите массовую долю едкого натра в образце.

ДАНО:

m _(NaOH) = 3,0310 г;V _(HCl) = 26,80 мл

Т _(НСl) = 0,0351 г / мл

W _(NaOH) = ? %

РЕШЕНИЕ: Используем формулу (9):

W (NaOH) = M (HCl) ^. Э (NaOH) ^. V (HCl) ^. 100 / m (NaOH) ^. 1000 ;

Э (NaOH) = 40 г / моль ;

М (HCl) = T (HCl) ^. 1000 / Э (HCl) = 0,0351 ^. 1000 / 36,5 = 0,9616 моль / л ;

W (NaOH) = 0,9616 ^. 40 ^. 26,80 ^. 100 / 1000 ^.3,0310 = 34,0%.

ПРИМЕР № 18 Определите массовую долю Н₂С₂О₄ ^.2Н₂О в технической известковой кислоте, если на титрование 20 мл раствора, приготовленного растворением 1,6 г в 250 мл расходуется 19 мл раствора КОН, молярная концентрация которого 0,1 моль / л.

ДАНО:

V общ = 250 мл

V аликв = 20 мл

V (KOH) = 19мл

М (КОН) = 0,1 моль / л

m (H₂C₂O₄ ^. 2H₂O) = 1,6 г

----------------------------------

W (H₂C₂O₄^. 2H₂O) = ? %

РЕШЕНИЕ: Для решения возьмем формулу (10):

W (H₂C₂O₄^. 2H₂O) = M (KOH) ^. Э (Н₂С₂О₄ ^. 2Н₂О) ^. V (KOH) ^. V _общ ^. 100 / 1000 ^. m(Н₂С₂О₄ ^. 2Н₂О);

Э щавелевой кислоты = М_r / 2 = 126 / 2 = 63 г /моль;

W = 0,1 ^. 63 ^. 19 ^. 250 ^. 100 / 1000 ^. 20 ^. 1,6 = 93,5%

Метод нейтрализации дает возможность не только определять концентрацию кислот и щелочей, но и концентрацию некоторых солей, в том числе аммонийных, однако титровать непосредственно аммонийные соли щелочью нельзя, а титруют ее методом обратного титрования.

ПРИМЕР № 19 Для анализа взято 0,1700 г NH₄ Cl. К навеске прибавлено 50 мл раствора NaOH ( М = 0,102 моль /л). На титрование избытка щелочи в растворе израсходовали 26,5 мл НСl концентрацией 0,0098 моль / л. Определить массовую долю хлорида аммония во взятой навеске.

ДАНО:

m (NH₄Cl) = 0,1700 г

V _{изб (NaOH)} = 50 мл

М (NaOH) = 0,102 моль / л

V (HCl) = 26,5 мл

М (НСl) = 0,0098 моль / л

------------------------------------

W (NH₄Cl) = ? %

РЕШЕНИЕ:

NH₄Cl + NaOH = NH₃ + H₂O+ NaCl

W = ( 50 ^. 0,102 – 26,5 ^. 0,0098) ^. 53,5 ^. 100 / 1000 ^. 0,1700 = 78,99 %

Э (NH₄Cl) = M_r = 53,5 г / моль

Разность равна числу молей NaOH, которые вступили в реакцию с аммонийной солью.