Розділ 18. Приклади гравіметричних визначень

§ 114. Розрахунки у гравіметричному аналізі

Результати аналізу звичайно подають у процентах. Для розрахунку процентного вмісту визначуваної речовини треба знати хімічний склад ва­гової форми, наважку, взяту для аналізу, і масу утвореної вагової форми. Принцип розрахунків розглянемо на прикладах.

Обчислення процентного вмісту речовини.

Прикладі. Обчислити процентний вміст оксиду алюмінію в бокситі, якщо для ана­лізу взяли наважку 0,3115 г, відокремили всі інші компоненти і осадили алюміній у вигляді гідроксиду. Після прожарювання одержали 0,2213 г оксиду алюмінію.

Процентний вміст оксиду алюмінію обчислюють так:

0,3115 Г становить 100%;

0,2213 г » х%,

звідки

_ 100 ■ 0,2213 ^Х~~ 0,3115 "

lg х = lg 100 + lg 0,2213 — lg 0,3115 = 2 + 1,34498 — 1,49346 = 1,85152;

* = 71,05%.

П р и к л а д 2. Обчислити процентний вміст сірки за такими даними аналізу природ­ного гіпсу: наважка, яку взято для аналізу, становить 0,5025 г, маса сульфату барію (ваго­ва форма) — 0,6375 г.

Знайдемо спочатку, скільки грамів сірки міститься в 0,6375 г сульфату барію: 1 моль BaS0₄ містить 1 моль сірки; 233,43 г » 32 г;

0,6375 г » х г,

_ 32 ■ 0,6375 * 233,43

Igx = lg32 + lg 0,6375 — lg 233,43 = 2,94153; x = 0,0874 r. Обчислюємо процентний вміст сірки:

0,5025 Г становить 100%; 0,0874 г » х%,

359

0,874 ■ 100 ^x~~ 0,5025 "

ig x = ig 0,0874 + Ig 100 - ig 0,5025 = 2,94172 + 2-1,70114=1,24058;

x= 17,40%.

Точність аналізу можна характеризувати величиною абсолютної і відносної похибок. Припустимо, що в наведеному прикладі дійсний вміст сірки (заданими викладача) стано­вить 17,45%. Тоді абсолютна похибка становитиме

17,45-17,40 = 0,05%.

Відносну похибку знаходять так:

17,45—100%;

0,05 — *%,

100 • 0,05

х = ■

17,45 '

lg* = Ig 100-Hg0,05 — Ig 17,45 = 2+ 2,69897 — 1,24180= 1,45717;

* = 0,29%.

Припустимо, що вся сірка в зразку гіпсу перебуває лише у вигляді сульфату кальцію. Який же процентний вміст сульфату кальцію в цьому зразку природного гіпсу?

Щоб розв'язати цю задачу, спочатку знаходимо, скільки грамів сульфату кальцію міс­титься в узятій для аналізу наважці.

Перераховуємо масу сульфату барію на масу сульфату кальцію:

MBaS_0l-^MCaS0₄

233,43 — 136,15;

0,6375 — х,

136,15 • 0,6375

233,43 lg х = ig 136,15 + ig 0,6375 — lg 233,43 = і ,57020; x = 0,3717 r. Потім знаходимо процентний вміст сульфату кальцію:

0,5025 г —100%; 0,3717 г — х%,

_ 0,3717 ■ 100 ^х ~ 0,5025 Ig х = ig 100 + ig 0,3717 — Ig 0,5025 = 1,86906; x = 73,97%.

Установлення найпростішої формули сполуки за результатами аналізу. При дослідженні мінералів або при вивченні нових, добутих у лабораторії, сполук часто доводиться встановлювати формулу сполуки. Для цього роблять кількісний аналіз і, виходячи з результатів аналізу, визначають формулу.

360

П р н к л а д. Визначити Формулу сполуки, якщо прн аналізі знайдено, що К₂0 ста­новить 16,84*о, А1;,(>, --18,41 і Sib./— 61,69%. Щоб ннзначнти формулу, треба зна­йти молекулярне (у' випадку окремих атомів — атомне) співвідношення компонентів, які входять до складу сполуки. Таке співвідношення легко знайти, якщо поділити процентний вміст кожного компонента на його молекулярну (атомну, у випадку окремих атомів) масу. З довідника хіміка знаходимо, що молекулярна маса К₂0 = 49,19, А1₂0₃ — 101,94 і Si0₂— 60,06.

Поділивши вміст окремих компонентів на їх молекулярну масу, знаходимо:

^0=-^- = 0,1788 «0,18;

А1А= -7^-= °.'811*0,18;

64 69 SiO,»-^-» 1.077* 1.08.

Звідси видно, що до складу сполуки входять компоненти в таких співвідношеннях:

К_гО: AI₂0₃:Si0₂ = 0,18: 0,18: 1,08 =1:1:6. Отже, склад сполуки відповідає формулі

К₂0 • А1₂0₃ • 6Si0₂. Мінерал такого складу називається ортоклазом.