9.1. Примеры решения типовых задач
Пример 1
Какую навеску металлического цинка следует взять в качестве установочного вещества для определения точной концентрации ЭДТА с Сэкв ≈ 0,05 моль/дм3, если пользоваться мерной колбой вместимостью 100,00 см3, мерной пипеткой вместимостью 15,00 см3 и бюреткой вместимостью 25,00 см3.
Дано: |
Решение: |
Vм.к. = 100,00 см3 |
Уравнения протекающих реакций:
Zn+2H+→Zn2++H2↑;
Zn2+(ув)+H2Y2–(рв)→[ZnY]2–+2H+.
Использовано прямое титрование, метод пипетирования. |
Vпипетки. = 15,00 см3 |
|
Vбюретки = 25,00 см3 |
|
Сэкв(ЭДТА) ≈ 0,05 моль/дм3 |
|
m(Zn) - ? |
Для снижения ошибок титрования концентрации рабочего и установочного веществ должны быть приблизительно равны.
Объем ЭДТА, затраченный на титрование установочного вещества, должен быть приблизительно равен объему аликвоты и не превышать объем бюретки (при этом полностью бюретку не опустошают), т.е. V(ЭДТА) ≈ 15,00-23,00 см3.
Массу цинка в навеске рассчитаем, используя формулу (6.5) (с. 53):
0,16÷0,25 г.
(навеска берется с точностью до четырех знаков после запятой).
Mэкв(Zn) = M(Zn) = 65,38 = 32,69 г/моль (z = , так как в суммарной реакции 1 атом цинка вытесняет 2 иона водорода из кислоты).
Пример 2
К 20,00 см3 раствора, содержащего алюминий, добавили 25,00 см3 ЭДТА с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,1020 моль/дм3. Избыток ЭДТА оттитровали 16,75 см3 раствора сульфата меди с Сэкв(CuSO4) = 0,0500 моль/дм3 (К = 1,0040). Вычислить титр раствора алюминия.
Дано: |
Решение: |
Сэкв(ЭДТА) = 0,1020моль/дм3 |
Уравнения протекающих реакций:
Al3+(ов)+H2Y2–(рв1)→[AlY]–+2H+;
H2Y2–(рв1ост.)+Cu2+(рв2) → → [CuY]2– + 2H+.
Это обратное титрование, метод отдельных навесок. Для расчета |
V(ЭДТА) = 50,00 см3 |
|
V(CuSO4) = 16,75 см3 |
|
Сэкв(CuSO4) = 0,0500 моль/дм3 |
|
К(CuSO4) = 1,0040 |
|
V(Al3+) = 20,00 см3 |
|
Т(Al) - ? |
массы алюминия воспользуемся формулой (6.6) со с. 56:
г.
Mэкв(Al) = M (Al) = 26,98154 = 13,49077 г/моль (z = , так как ион алюминия в процессе реакции вытесняет 2 иона водорода).
Титр рассчитаем по формуле (4.9) (с. 23):
г/см3.
9.2. Задачи для самостоятельного решения
1. Навеску технического CaCl2 массой 0,5942 г растворили в 100,00 см3. Рассчитайте массовую долю CaCl2 в препарате, если на титрование 15,00 см3 полученного раствора тратится 15,41 см3 раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалентов, равной 0,1028 моль/дм3.
2. Какую массу MgSO4 растворили в колбе на 250,00 см3, если на титрование 25,00 см3 полученного раствора затрачено 19,51 см3 ЭДТА с титром, равным 0,009158 г/см3?
3. Навеску химически чистого MgSO4·7H2O массой 0,9840 г растворили в колбе на 500,00 см3. На титрование 20,00 см3 полученного раствора затрачено 16,21 см3 раствора Na2H2Y. Определить молярную концентрацию эквивалентов Na2H2Y.
4. Какой объем комплексона II с молярной концентрацией, равной 0,2020 моль/дм3, будет затрачен на титрование 1,0141 г ZnSO4·7H2O, содержащего 5 % примесей?
5. Стандартный раствор хлорида кальция приготовили растворением 0,5183 г химически чистого СаО в HCl, раствор разбавили и довели водой до 250,00 см3 в мерной колбе. На титрование 10,00 см3 полученного раствора затратили 10,41 см3 раствора ЭДТА. Вычислить титр раствора ЭДТА.
6. Навеску медного купороса массой 3,4851 г растворили в мерной колбе объемом 500,00 см3. На титрование 15,00 см3 полученного раствора затрачено 12,18 см3 комплексона III с молярной концентрацией эквивалентов, равной 0,1018 моль/дм3. Вычислить массовую долю CuSO4 в медном купоросе.
7. Для приготовления установочного раствора навеску CaCO3 марки х.ч. растворили в кислоте и раствор довели водой до 250,00 см3 в мерной колбе. На титрование 10,00 см3 полученного раствора расходуется 17,12 см3 раствора ЭДТУ. Чему равна молярная концентрация ЭДТУ?
8. Навеску химически чистого оксида кальция массой 1,1541 г растворили в мерной колбе объемом 500,00 см3. Какой объем раствора трилона Б с титром, равным 0,009411 г/см3, пойдет на титрование 15,00 см3 полученного раствора?
9. Стандартный раствор хлорида цинка приготовили растворением в кислоте 0,9890 г химически чистого ZnО, раствор разбавили и довели водой до 250,00 см3 в мерной колбе. На титрование 20,00 см3 полученного раствора затратили 12,14 см3 раствора ЭДТА. Вычислить молярную концентрацию эквивалентов раствора ЭДТА.
10. Рассчитать титр MgSO4, если на титрование 10,00 см3 этого раствора затрачивается 16,44 см3 раствора комплексона III с титром, равным 0,004544 г/см3.
11. На титрование 0,1020 г технического ZnSO4 затрачено 12,18 см3 раствора нитрилотриуксусной кислоты с молярной концентрацией, равной 0,0512 моль/дм3. Рассчитать массовую долю ZnSO4 в навеске.
12. Навеску CaCO3 марки х.ч. массой 1,5118 г растворили в мерной колбе на 100,00 см3. Какой объем ЭДТУ с титром, равным 0,05149 г/см3, расходуется на титрование 10,00 см3 полученного раствора?
13. Рассчитать титр Na2H2Y, если на титрование 1,2114 г химически чистого MgSO4·7H2O затрачено 11,51 см3 рабочего раствора.
14. На титрование 20,00 см3 раствора MgSO4·7H2O с титром, равным 0,005348 г/см3, расходуется 21,12 см3 раствора трилона Б. Вычислить молярную концентрацию эквивалентов ЭДТА.
15. Определить концентрацию комплексона I, если на титрование 15,00 см3 раствора ZnSO4·7H2O с молярной концентрацией, равной 0,0518 моль/дм3, израсходовано 15,63 см3.
16. К навеске технического Na2SO4·10H2O добавили 50,00 см3 раствора Ba(NO3)2 с молярной концентрацией эквивалентов, равной 0,1920 моль/дм3. Избыток Ba(NO3)2 оттитровали 10,08 см3 раствора ЭДТА с молярной концентрацией, равной 0,0900 моль/дм3. Вычислить массовую долю примесей в образце.
17. Рассчитать жесткость воды, если на титрование пробы объемом 50,00 см3 затрачивается 20,50 см3 раствора Na2H2Y с молярной концентрацией, равной 0,0500 моль/дм3.