Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Индивидуальные задания по аналитической химии.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
515.07 Кб
Скачать

Тема 3.

Задача 1. Определить направление окислительно-восстановительной реакции в зависимости от концентрации окислителей и восстановителей, присутствующих в растворе, и от рН среды и записать уравнение реакции в ионно-молекулярной форме по следующим данным:

MnO4- + 8H+ +5e Mn2+ +4H2O Yо =1,5076 В;

Fe2+ +e Fe3+ Yо =0,771 В.

Концентрации активности веществ, участвующих в реакции, равны 0,1 моль /л, [ H2SO4 ] =0,02 моль /л.

Решение. Рассчитываем потенциалы по уравнению Нерста для Т=298k

Y MnO4- / Mn2+ = Yo + 0,059 /5 lg [ MnO4- ] * [ H+ ]8 / [Mn2+ ]=1,508 + 0,059 /5 lg [ H+ ]8=1,508 +0,059 /5 lg (10-2)8 = 1,508 + 0,011 *

10-16=1,508-0,011 * 16=1,508-0,176= 1,332В;

Y Fe3+ / Fe2+ = YoFe3+ /Fe2+=0,771 B.

Следовательно,

YMnO4 - / Mn2+ > Y Fe3+ /Fe2+

Когда комбинируют две какие-либо окислительно-восстановительные пары, то более сильный из двух окислителей отнимает электроны и более сильного восстановителя, причем образуется более слабые восстановитель и окислитель.

В данном случае более сильным окислителем является ион MnO4- (Yo =+ 1,508 B ), а с учетом рН Yo =1,3326, более сильным восстановителем - Fe2+ -ионы ,( Yo =+0,77 В ). В соответствии с этим реакция между указанными парами идет в направлении

MnO4- +Fe2+ + 8H+ Mn2+ +Fe3+ +4H2O,

т.е., в сторону образования более слабых восстановителя (Mn2+) и окислителя (Fe3+), чем исходные.

Задача 2. Записать уравнение диссоциации комплексного иона, выражение константы нестойкости, вычислить концентрацию иона комплексообразователя и концентрацию иона осадителя, с помощью которого можно разрушить комплексный ион. Концентрация комплексного иона

[Ag ( NH3 )2]+ = 0,01 моль /л.

Решение:

[ Ag ( NH3 )2 ]+ =0,01 моль /л; К = 5,8 * 10-8;

ПРAgJ =8,3 * 10-17.

Первая ступень [ Ag (NH3 )2 ]+ [AgNH3]+ +NH3 :

КAg(NH3)2+= [AgNH3]+ [NH3] / [Ag(NH3)2]+

Вторая ступень [AgNH3]+ Ag+ + NH3 :

[KAgNH3]+=[Ag+] [NH3] / [AgNH3+]

Диссоциация комплекса идет в незначительной степени и может быть охарактеризована величиной общей константы ионизации данного комплекса, которая является произведением константы ионизации по отдельным ступеням. Так в примере

Кнест= К [Ag(NH3)2]+ * K[Ag(NH3)]+=[AgH3]+ [NH3]*[Ag]+[NH3] / [Ag(NH3)2]+ *{Ag(NH3)2]+=5,8 *10-8.

Найдем концентрацию комплексообразователя (Ag+) в 0,01 М раствора.

Обозначим искомую концентрацию Ag+ через х. Из уравнения ионизации комплекса Ag(NH3)2+ находим:

[Ag+] = x [NH3] =2x [Ag(NH3)2]+ =0,01-x=0,01,

так как степень ионизации комплекса незначительная, следовательно можно написать:

Кнест= х(2х)2 / 0,01=5,8 * 10-8,

откуда х=[Ag+]= N5,8 * 10-10 / 4= 5,25 * 10-4 моль/л.

Ионом осадителем будет являться ион J- (аналогично CI-Br-), его концентрацию находим из выражения произведения растворимости:

ПРAgJ =8,3 * 10-17= [Ag+] [J-];

8,3 * 10-17=5,25 * 10-4[J-];

[J-]=8,3 * 10-17 /5,25 *10-4=1,58 *10-13 моль /л.

Тема 4.

Задача 1. Определить количество бария в навеске BaCI2 * 2H2O, если масса полученного при анализе осадка BaSO4 a =0,3252г.

Решение. Находим аналитический множитель (фактор пересчета), равный F.

F=Мопредел. в-ва / М вес. формы= АBa / MBaSO4=137,4 /233,4 =0,5884.

Количество бария (х)

х=F * a =0,5884 * 0,3252 = 0,1913г.

Задача 2. Какой объем раствора аммиака с плотностью 0,985 г/дм3 и массовой долей NH3 равной 3%, нужно взять для осаждения железа из навески 1,5г FeCI3.

Решение. Из уравнения реакции осаждения

FeCI3 + 3NH4OH Fe (OH)3 + 3NH4CI

видно, что одна молекула FeCI3 взаимодействует с тремя молекулами NH4OH.

MFeCI3---------------3MNH

162,3--------------------3 *17=51

1,5-----------------------х

Отсюда х= 1,5 *51 / 162,3 =0,47г.

Такое количество химически чистого NH3 необходимо для осаждения 1,5 г Fe3+.Количество аммиака с массовой долей 3% получим из пропорции

100 -3,0

х - 0,47

х= 100 * 0,47 / 3=15,6 г.

Найдем объем раствора аммиака

V= m /p =15,6 / 0,985= 15,8 см3.

Задача 3. Определить массовые доли ( % ) окиси кальция и кальция в пробе известняка, если из навески известняка 0,7512 получено 0,4486 г CaO.

Решение.

w ( CaO )= 0,4486 * 100 / 0,7512 = 59,7 %;

w ( Ca ) = 0,4486 * 40,08 * 100 / 0,7512 * 56,0 = 42 %.