2. Расчёты титриметрических определений

2.1 Расчёты при прямом титровании

Концентрацию стандартного раствора (титранта) обычно выражают в молях эквивалента N_y. Если по результатам титрования определяют концентрацию титруемого раствора (например, при его стандартизации), тогда, применяя уравнение (1.13)для титранта и титруемого раствора и комбинируя полученные выражения с уравнением (1.2), имеем

N_x∙V_x = N_y∙V_y

откуда

(2.1)

Если же ведут анализ раствора (методом отдельных навесок), то рассчитывают массу вещества в титруемой порции. Комбинирую уравнения (1.1, 1.2, 1.13), получим

m_x = 10^-3∙f_x∙M_x∙N_y∙V_y (2.2)

Уравнение справедливо и при замене индексов x и y

m_y = 10^-3∙f_y∙M_y∙N_x∙V_x (2.3)

При использовании метода пипетирования (см.п.1.9) в расчётные формулы (2.2 и 2.3) нужно ввести множитель “a”, равный отношению вместимостей мерной колбы и пипетки (этот множитель называют коэффициентом разбавления). Например, вместимость мерной колбы равна 100мл, а пипетки – 10мл, тогда a=10. Следовательно, для расчёта результата в методе пипетирования получим уравнения

m_x = 10^-3∙a∙f_x∙M_x∙N_y∙V_y, (2.4)

m_y = 10^-3∙a∙f_y∙M_y∙N_x∙V_x. (2.5)

Уравнения (2.2) и (2.3) справедливы и при расчёте массы компонента для приготовления раствора заданной концентрации из какого-либо вещества. Если готовят раствор титранта, то в уравнениях (2.2) и (2.3) принимают x=y и записывают их виде

m_y = 10^-3∙f_y∙M_y∙N_y∙V_y (2.6)

m_y = 10^-3∙a∙f_y∙M_y∙N_y∙V_y (2.7)

Если готовят раствор определяемого вещества, то принимают y=x и записывают уравнения в виде

(2.8)

(2.9)

Пример 2.1. При стандартизации раствора HCl по тетраборату натрия навеску последнего массой 2,7920 г. Растворили и получили 100 мл раствора. Для титрования отбирали аликвоты объёмом 10 мл и нашли, что объём раствора HCl, идущего на титрование аликвоты, равен 12,2 мл – среднее значение из трёх титрований. Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора HCl.

При титровании в данном случае протекает реакция

+ 2HCl = 2NaCl + + . (2.1)

В этом примере , а x=HCl , следовательно, , а .

Поскольку задана масса титранта, применим уравнение (2.5) и, решив его относительно N_x , получим

моль/л.

Пример 2.2. При стандартизации раствора NaOH по 0,1200 н. стандартному раствору HCl на титрование 20,0 мл раствора NaOH затрачено 16,0 мл, раствора HCl (среднее значение из трёх результатов титрования). Определить молярную концентрацию эквивалента NaOH в растворе.

В данном случае x = NaOH, y = HCl.

Использую уравнение (2.1), находим

моль/л

Пример 2.3. При определении в техническом препарате навеску последнего массой 0,1434 г растворили в произвольном объёме воды, добавили серную кислоту и оттитровали 0,1000 н. раствором KMnO₄. На титрование затрачено 20,5 мл раствора KMnO₄. Определить массовую долю (%) в анализируемом техническом препарате.

В этом примере x = , y = KMnO₄.

В данном случае при титровании протекает реакция (1.3), следовательно,

, а .

Комбинируя уравнения (1.8) и (2.2), получим

Аналогичные формулы и приёмы расчётов используют и при титровании по замещению.