Решение типовых задач

В аналитической химии используются следующие обозначения и понятия:

а_в - навеска образца анализируемого вещества, г;

m_в - содержание (масса) вещества, г;

М_эк - молярная масса эквивалента вещества, г/моль;

М_эк - это отношение молярной массы вещества (М_в) к числу атомов водорода (для кислот), или гидроксильных групп (для оснований), участвующих в реакции. Например:

NaOH + H₂SO₄ = NaHSO₄ + Н₂ О,

Mэ,н₂so₄,= Мн₂so₄/1 = Mн₂so₄,

Mэ,_NaOH =M_NaOH/l =M_NaOH.

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O,

Mэ,н₂so,= M н₂so₄/2 = 1/2 M н₂so₄,

M_в - молярная масса вещества, кг/моль, г/моль;

Сэк - молярная концентрация эквивалента вещества - это от­ношение числа эквивалентов вещества к объему раствора (V). Выражается в кмоль/м3 или моль/л; Св - молярная концентрация вещества (моль/л) равна отношению количества молей вещества (пв) к объему раствора;

Cm - моляльная концентрация вещества в растворе (моль/кг растворителя) - это отношение количества молей растворенного вещества к массе растворителя (кг);

Т - титр раствора (г/мл) - это отношение массы растворенного вещества к объему раствора (в мл);

V - объем раствора, л, мл;

р - плотность раствора - масса одного литра или одного мл раствора, кг/дм³, г/мл;

ω - массовая доля вещества - это отношение массы раство­ренного вещества

К массе раствора. Пример 1

Определите молярную концентрацию эквивалента вещества и молярную концентрацию 62%-ного раствора H₂SO₄. Плотность раствора 1,52 г/мл.

Решение:

1. Находим массу 1 литра раствора. M_р-ра = р • V = 1000 • 1,52 = 1520г

2.Находим массу безводной Н₂SО₄,содержащейся в 1 литре 62%-ного раствора H₂SO₄.

100 г содержит 62 г H₂SO₄ m = =942 г

1520 г - // - // - m_в

3. Находим молярную концентрацию раствора.

C_В =

4.Находим Сэк.

Сэк = ; Мэк = = 49г/моль Сэк = = 19,2 моль/л.

Пример 2

Определите титр 0,1020н раствора НСl по определяемому веществу NaOH.

Решение:

1. Титр по определяемому веществу показывает, сколько граммов определяемого вещества реагирует с 1 мл титрованного раствора.

Количество моль-эквивалентов, содержащихся в 1 мл 0,1020н раствора НСl:

n _{эк (НС1)} = =1.020 ∙ 10^-4 моль/л

Такое же количество моль-эквивалентов NaOH прореагиру­ет с 1 мл раствора НС1.

2. Находим массу NaOH, которая прореагирует с 1 мл р-ра НС1:

m_NaOH =n _{эк (NaOH)} • Мэк(NаОН) М_{эк(NаОН)} = 40 г/моль.

m_NaOH = 1,020 • 10^-4 • 40 = 4,08 -10^-3 = 0,00408 г/мл

T_HCl/NaOH = = 0.00408 г/мл

Пример 3

Для установления титра раствора NaOH навеска массой 3,1513г щавелевой кислоты (Н₂С₂О₄ • 2Н₂О) растворена в мерной колбе на 500 мл. На титрование 25,00 мл полученного раствора расходуется 24,36 мл раствора NaOH. Рассчитать Сэк и Т раство­ра NaOH.

Т - титр раствора, показывающий, сколько граммов вещества со­держит 1мл раствора, г/мл.

Решение:

1. Находим Мэк(Н₂С₂О₄ • 2Н₂О) и Mэк(NaOH).

Н₂С₂О₄ + 2NaOH = Na₂C₂O₄ + 2H₂O

Мэк (Н₂С₂О₄ • 2Н₂О) = = = 63.03 г/моль

Мэк (NaOH) = = 40 г/моль

2.Находим Сэк(Н₂С₂О₄ • 2Н₂О).

Сэк (Н₂С₂О₄) =

3. Находим Cэк(NaOH).

Сэк(NаОН) • V NaOH = Сэк(Н₂С₂О₄ • 2Н₂О) • V(Н₂С₂О₄ • 2Н₂О).

Сэк (NaOH) = = 0,1026 моль/л.

4. Находим TNaOH

TnaOH = =0,004103 г/мл