Vисх_mрисх_m(hCl) _n(hCl) - m(hCl) _c(hCl) - V - m(hCl) _p _ra(hCl) -p_ ra(hCl) -p _p-ra(hCl)

При использовании полученной формулы объём раствора, кото­рый необходимо приготовить, берут в литрах, а массовую долю - в долях единицы.

,,_исх0,1 - 0,5 - 36,5

V ^исх_ , ^ ^ 10 мл

1,08 - 0,165

V

Если объём получаемого раствора брать в мл, а массовую долю вещества в исходном растворе в %, то формула для расчёта будет иметь следующий вид:

_исхC(HCl) - V -M(HCl) -100 _C(HCl) - V -M(HCl)

p-a(HCl) -1000p-ro(HCl) -10

0,1 - 500 - 36,5

10 мл

1,08 -16,5 -10

Расчёты, связанные с титрованием

В основе всех количественных расчётов в титриметрических ме­тодах анализа лежит закономерность: количество эквивалента оп­ределяемого вещества равно количеству эквивалента титранта

^n(fэкв₁^В1⁾_^n(fэкв₂^B2 ⁾

Все остальные расчётные формулы получают в зависимости от того, что хотят рассчитать - массу или массовую долю; каким методом проводят титрование - методом отдельных навесок или методом пипе­тирования и, наконец, как характеризуется количественный состав стандартного раствора титранта - с помощью молярной концентрации вещества, титра раствора, титра соответствия и т.д.

Согласно ИЮПАК эквивалентомназывается реальная или ус­ловная частица, которая в конкретной кислотно-основной реакции эквивалентна тем или иным образом одному протону или в конкрет­ной окислительно-восстановительной реакции одному электрону.

Таким образом, эквивалент - это не масса и не количество вещест­ва.

Эквивалент - эточастица!

Понятие «эквивалент» можно применять только к конкрет­ной реакции. Нельзя говорить об эквиваленте вещества вообще.

эквивалент

©

1 протон

H₂SO₄ +NaOH ^NaHSO₄ +H₂O

h2SQJ = □

2 протона

H₂SO₄ +2NaOH ^ Na₂SO₄ +2H₂O

H₂SOJ = ^

эквивалент= 1/2H2SO4

Коэффициент, показывающий какая часть участвующей в ре­акции частицы эквивалентна одному протону или одному электрону, называется фактором эквивалентности (f^). Величина обратная фактору эквивалентности называется эквивалентным числом (z). Для реакции О f^ = z = 1, для реакции © f^ = У2, а z = 2.

Аналогично понятиям «количество вещества» и «молярная мас­са» существуют понятия «количество эквивалента вещества»и«молярная масса эквивалента вещества».Например, в реакции ©i моль молекул серной кислоты соответствует 2 моль «половинок моле­кул» серной кислоты, аM(1/2 H₂SO₄) = 49 г/моль.

Понятие «эквивалент» отнюдь не является «священной коровой» в химии, а используется всего лишь для облегчения расчётов, так как позволяет прово­дить их без использования стехиометрических коэффициентов в уравнении со­ответствующей реакции. Для веществ, у которых формульная единица и эквива­лент равны между собой (например, HCl илиNaOH при кислотно-основном взаи­модействии), лучше вообще не пользоваться понятием эквивалента.

Пусть нам необходимо найти массовую долю вещества ю(В),% имеющего молярную массу М(В), г/моль, в некотором анализируемом объекте, имеющем массу g, г. Для титрования используют раствор с молярной концентрацией эквивалента титрантаC(f_эквтВ_т). Для тит­рования израсходовано V', мл этого раствора.

_m=mffi.100%^g

эквивалента

m(B) =n(f эквВ) •f экв• М(В)n(f эквВ) =C(f экв_тВ т)• V' • 10^-3

С помощью полученной формулы можно рассчитать массовую долю вещества в анализируемом объекте в случае использования пря­мого титрования (либо титрования заместителя или косвенного) по методу отдельных навесок. Если используют метод обратного титро­вания, то вместо С(Гз_квтВ t)Vt берут разность таких произведений

для двух титрантов /ОД_квтВТ) •VT - ОД'_квтВТ) •VT /. При прове­дении анализа методом пипетирования в расчётную формулу вводят множитель, называемый фактором разбавления(V / V). Он пока­зывает, какая часть раствора, приготовленного из навески, использу­ется для титрования (т.е. составляет аликвоту). Если заранее рассчи­тана величина титра соответствия, представляющая собой произведе-

_—з

ние C(f_эквтВ т) • ^_кв• М(В) • 10 , то расчётная формула будет иметь следующий вид:

Пример 12.2.Навеску массой 1,9500 г образца глазной мази, со­держащейHgO, поместили в делительную воронку и растворили ма­зевую основу в 10 мл диэтилового эфира. К образовавшейся смеси прибавили растворKI, а затем 10,00 мл 0,1045 МHCl. Для титрова­ния избытка кислоты потребовалось 7,00 мл 0,0998 МNaOH. Рас­считайте массовую долюHgO в анализируемом образце.

Методика определения HgO в глазной мази сочетает в себе титрование заместителя и обратное титрование. При взаимодействииHgO иKI выделяютсяOH^- ионы, которые затем определяют обрат­ным титрованием. Реакция междуHgO иKI протекает следующим образом:

HgO +4KI +H₂O ^K₂[HgI₄] +2KOH

,_тт^ (10,00 • 0,1045 — 7,00 • 0,0998) • 10^—3• 216,6 • 1/2 • 100

ra(HgO) = — - = 1,92%

1,9500