3.2.4 Титр. Расчеты в титриметрии

В титриметрическом анализе пользуются особым способом выражения концентрации раствора – титр (Т).

Титр раствора — это отношение массы растворенного вещества (г) к объему раствора (мл):

Т(г/мл) =m (г)/V(мл)

Титр показывает массу вещества в граммах, содержащуюся в 1мл раствора.

Например, Т(H₂SO₄) = 0,004904 г/мл. Это значит, что в 1 мл раствора содержится 0,004904 г серной кислоты H₂SO_4.

Титр раствора по определяемому компоненту - это масса определяемого ком­понента Y, эквивалентная одному миллилитру раствора вещества X.

Например, титр гидроксида натрия по соляной кислоте определяется из соотношения:

Т(NaOH/HCl) = m(HCl)/ V(NaOH)

Титр по определяемому компоненту показывает массу в граммах определяемого вещества, реагирующую с 1 мл рабочего раствора или соответствующую 1 мл рабочего раствора.

Например, Т (H₂SO₄/NaOH) = 0,004000 показывает, что 1 мл H₂SO₄ реагирует с 0,00400 г NaOH. Кроме того, в количественном анализе прибегают к поправочному коэффициенту.

Поправочный коэффициент К равен отношению истинной молярной концентрации эквивалентов С_н рабочего раствора к округленной молярной концентрации эквивалентов С_m.

Поправочный коэффициент К представляет собой безразмерную величину. Он показывает, во сколько раз концентрация данного раствора больше или меньше выбранной точной концентрации.

Например, если молярная концентрация эквивалентов H₂SO₄ С_н=0,1005(моль/л), а округленная концентрация в данном случае 0,1000(моль/л), то значение К определяется отношением

К=0,1005(моль/л)/0,1000(моль/л) = 1,005 (по отношению к 0,100 М раствору).

Коэффициент К можно представить как отношение практически взятой навески к теоретически рассчитанной навеске, т. е.

К = Практически взятая навеска :Теоретически рассчитанная навеска

Например, для приготовления 100 мл раствора щавелевой кислоты Н₂С₂О₄^.2Н₂О взяли навеску 0,6310г. Теоретически вычисленная навеска для 0,1000 М раствора (¹/₂Н₂С₂О₄^.2Н₂О) в данном случае равна 0,6304. Отсюда

К = 0,6310/0,6304 = 1,0010

Рассмотрим основные расчеты, производимые при выполнении титриметрических определений.

Пример 1. Необходимо приготовить раствор щавелевой кислоты Н₂С₂О₄^.2Н₂О.

Молярная концентрация эквивалентов Сн (1/2Н₂С₂О₄ ^. 2Н₂О) = 0,1 моль/л. Молярная масса эквивалентов щавелевой кислоты M (1/2H₂C₂O₄^.2H₂O) = 63 г/моль. Объем колбы 200мл. Какую навеску следует взять?

Для расчета используем формулу

m = C_н·M_экв ·V(л)

где m - масса навески; - C_н молярная концентрация эквивалентов; M_экв - моляр­ная масса эквивалентов; V - объем колбы (л).

Если объем колбы выразить в литрах, то масса навески будет в граммах. Если объем колбы выразить в миллилитрах, то масса навески будет в мил­лиграммах. После подстановки получается:

m = 0,1 моль/л · 63 г/моль · 0,2л = 1,26 г,

или 1260 мг.

Пример 2.Определить титр КОН, если Т (КОН/НС1) = 0,003646г/мл.

Т (X) = Т (X/Y) ^. М_экв(X)/ М_экв (Y) =

0,003646(г/мл) ^. 56,11(г/моль):36,46 (г/моль) = 0,005611г/мл

Пример 3. На титрование 10,00мл КОН израсходовано 12,00мл 0,1000 М раствора НС1. Определить молярную концентрацию раствора КОН.

Расчет ведем по формуле: С₁^.V₁ = С₂^.V₂

1 2,00 ^. 0, 1 000 = 1 0,00 ^. С (КОН);

с (КОН) = 12,00 ^. 0,1000/10 = 0,1200моль/л

Пример 4. Т (КОН) = 0,0056 11 г/мл. Определить молярную концентрацию этого раствора.

С_м = 1000Т/М

С_м(КОН)=1000(мл/л)^.0,005611(г/мл)/56,11(г/моль)= 0,1000моль/л

Пример 5. Т (КОН) = 0,005611 г/мл. Определить Т (КОН) по НС1, т.е. Т(КОН/НС1).

Т (X/Y) = Т (X) ^. М_экв(Y)/ М_экв (X)

Т(КОН/НС1) = 0,005611 ^. 36,43/56,11= 0,003646г/мл

Задачи

130. Какая навеска сульфата натрия потребуется для приготовления 250мл 0,5н. раствора?

131. Какую навеску хлорида бария необходимо растворить в колбе на 100мл, чтобы получить 0,1н раствор?

133. Какую навеску хлорида натрия необходимо растворить в колбе на 500мл, чтобы получить 0,01н раствор?

134. Какую навеску перманганата калия необходимо растворить в колбе на 250мл, чтобы получить 0,1н раствор (1/5 КМnО₄)?

135. Какую навеску гидроксида натрия необходимо растворить в колбе на 500мл, чтобы получить 0,05н раствор?

136. Определить титр Н₃РО₄, если Т(Н₃РО₄/NaОН) составляет 0,003854г/мл.

137. Определить титр NaОН, если Т (NaОН / Н₃РО₄) составляет 0,002656 г/мл.

138. Определить титр Н₂SО₄, если Т (Н₂SО₄/NaОН) равен 0,004453 г/мл.

139. Определить титр КОН, если Т (КОН /НС1) равен 0,001696 г/мл.

140. Определить титр НNО₃, если Т (НNО₃/NaОН) равен 0,003656 г/мл.

141. На титрование 10,00мл NaОН израсходовано 11,10мл 0,1000 М раствора НС1. Определить молярную концентрацию раствора NaОН

142. На титрование 5,0мл Н₃РО₄, израсходовано 6,5мл 0,0500М раствора NaОН. Определить молярную концентрацию раствора Н₃РО₄,

143. На титрование 10,0мл Н₂SО₄, израсходовано 10,5мл 0,2000 М раствора NaОН. Определить молярную концентрацию раствора Н₂SО_4.

144. На титрование 10,0мл НNО₃, израсходовано 12,4мл 0,100 М раствора NaОН. Определить молярную концентрацию раствора НNО_3.

145. На титрование 5,0мл КОН, израсходовано 8,6мл 0,1000 М раствора НС1. Определить молярную концентрацию раствора КОН

146. Т (КОН) = 0,0056 11 г/мл. Определить молярную концентрацию этого раствора

147. Т (Н₂SО₄) = 0,003612 г/мл. Определить молярную концентрацию этого раствора

148. Т (НNО₃) = 0,004631 г/мл. Определить молярную концентрацию этого раствора

149. Т (NaОН.) = 0,002661 г/мл. Определить молярную концентрацию этого раствора

150. Т (Н₃РО₄) = 0,007523 г/мл. Определить молярную концентрацию этого раствора.

151. Чем первичный стандарт отличается от вторичного?