3. Контрольные задания по теме «Титриметрические методы анализа»

8. Рассчитайте и постройте кривую титрования 0,3 н раствора н2sо4 0,3 м раствором кон. Выбор индикатора подтвердите рас­четами индикаторной ошибки титрования.

Решение

– сильная кислота, а – сильное основание, поэтому в данном случае рассмотрим титрование сильной кислоты сильным основанием.

Предположим, что для титрования взяли 100,00 мл раствора . По закону эквивалентов рассчитаем объем раствора , необходимый для оттитровывания (для достижения т.э.):

;

Для простоты расчета допустим, что объем раствора при титровании не изменяется.

1. Сильные кислоты и основания в водном растворе диссоциированы нацело, поэтому рассчитывают исходя из концентрации по уравнению:

2. Значение раствора до точки эквивалентности будут определяться концентрацией неоттитрованной кислоты. При прибавлении 50,00 мл (50%) раствора на титрование затрачено

Неоттитрованное количество определяется вычитанием эквивалентного количества от исходного:

отсюда , а .

Объединим поэтапный расчет и учитывая, что молярные концентрации эквивалентов в данном случае равны молярным концентрациям, получим в общем виде:

,

где и – исходные концентрации растворов титранта и титруемого вещества соответственно;

– исходный объем титруемого вещества;

– добавленный объем титранта.

Таким же образом рассчитываем при добавлении 90,00 мл раствора (90%):

Если добавлено 99 мл раствора (99%), то

После прибавления 99,9 мл раствора (99,9%)

3. В точке эквивалентности раствора определяется автопротолизом воды,

За точкой эквивалентности определяется избытком . При добавлении 100,1 мл раствора (100,1%)

,

а так как в точке эквивалентности количество моль титруемого вещества равно количеству моль титранта, т.е. , то

При добавлении 101,00 мл раствора (101%)

При добавлении 110,00 мл раствора (110%)

Результаты вычислений сведем в таблицу

Объем титранта,	– определяющий компонент	Формула для расчета
0			0,52
50,00			0,82
90,00			1,52
99,00			2,52
99,90			3,52
100,00			7,00
100,10			10,48
101,00			11,48
110,00			12,48

Рис 1

Скачок титрования определяется резким изменением от 3,52 до 10,48 при недотитровывании или перетитровывании на 0,1% соответственно. Правило выбора индикаторов предусматривает, что интервал перехода окраски индикатора должен укладываться по интервалу перехода окраски индикаторов, предлагаю наиболее часто применяемые индикаторы: метиловый оранжевый (интервал перехода 3,2-4,4), метиловый красный (интервал перехода 4,2-6,2), бромтимоловый синий (интервал перехода 6,0-7,6), фенолфталеин (интервал перехода 8,0-10,00).

Расчет индикаторной ошибки на примере фенолфталеина.

, индикатор фенолфталеин (интервал перехода индикатора 8,0-10,0). В конечной точке титрования

, следовательно, в конечной точке титрования более основная среда, чем в т.э. (избыток сильного основания ) – реализуется гидроксильная ошибка титрования. Раствор перетитрован – знак ошибки «+».

Выражаем отношение объемов через концентрации определения вещества и титранта.

Индикаторная ошибка титрования по абсолютной величине меньше 0,2%, поэтому индикатор можно использовать при титровании.

18. Рассчитайте содержание (в мг/кг) хрома в виде бихромата калия в полимерном материале по результатам анализа. Навеску полимера массой 25 г растворили в 100 см³ растворителя. Аликвоту в 25 см³ поместили в колбу, добавили 40 г йодида калия. Выделив­шийся в результате реакции йод оттитровали 4 см³ 0,05 н раствора тиосульфата натрия.

Решение

В методе титрования по знаменателю:

Реакция анализа:

Следовательно, ; ; .

Найдем количество молей эквивалента в 25 мл:

Найдем количество молей эквивалента хрома в 100 мл раствора:

Определить массу хрома в растворе:

Определим содержание хрома в полимерном материале в мг/кг

Ответ: в полимерном материале содержится 3320 мг/кг хрома.