Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Посібник_Задачі_вправи_хімії.doc
Скачиваний:
63
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
4.3 Mб
Скачать

Карбонатна рівновага. Форми існування со2 у воді. Основні поняття та визначення

Повна карбонатна рівновага

-

Основна карбонатна рівновага

-

Вільний СО2

- вміст розчиненого СО2 у воді та Н2СО3, що утворюється при цьому. Розмірність мг/л.

,

де VB – об’єм води, який взяли для титрування, мл;

VNaOH – середній об’єм лугу, витрачений на титрування, мл;

Сн NaOH – нормальність розчину лугу, моль е/л;

44 – молярна маса еквівалента вільного СО2в реакції утворення кислої солі, г/моль.

Зв’язаний СО2

- знаходиться у вигляді іонів та. Розмірність мг/л.

,

де VВ – об’єм води, який взяли для титрування, мл;

VHCl VHCl– середній об’єм кислоти, витрачений на титрування, мл;

CнHCl – нормальність кислоти, моль е/л;

44 – молярна маса еквівалента зв’язаного діоксиду вуглецю в даній реакції, г/моль е.

Рівноважний СО2

- частина вільного СО2, яка необхідна для підтримки природної рівноваги між карбонатами і гідрогенкарбонатами. Розмірність, мг/л.

Агресивний СО2

- надлишок вільного СО2 над рівноважним СО2. Розмірність мг/л.

А =

Б =

А і Б – коефіцієнти у таблиці Леманна і Реуса (Таблиця 11)

Приклади виконання завдань

Приклад 1. Визначення вмісту агресивного СО2 у воді.

Розрахувати вміст агресивного СО2, якщо на титрування 100 мл води з метилоранжем витрачено 5,2 мл 0,1 н розчину НСl, а на титрування з фенолфталеїном витрачено 2,5 мл 0,1 н розчину NaOH.

Розв’язання. Вміст агресивного СО2 розраховують на основі результатів визначення маси вільного і зв’язаного СО2, використовуючи таблицю Леманна і Реуса (Таблиця 11).

Масу вільного СО2 розраховують за формулою:

,

де VB – об’єм води, взятий для титрування, мл;

VNaOH – обєм лугу, витраченого на титрування, мл;

Сн NaOH – нормальність розчину NaOH, моль е /л;

44 – молярна маса еквівалента вільного СО2 в реакції утворення кислої солі, г/моль е.

Отже маса вільного СО2 дорівнює:

Масу зв’язаного СО2 розраховують за формулою:

,

де VB – об’єм води, взятий на титрування, мл;

VHCl – об’єм кислоти HCl2 витраченої на титрування, мл;

Сн HCl – нормальність кислоти, моль е/л;

44 – молярна маса еквівалента зв’язаного СО2 в даній реакції, г/моль е.

Отже маса зв’язаного СО2 дорівнює:

(мг/л).

Коефіцієнт А розраховують за формулою:

,

А = 110 + 114,4 = 224,8

За визначеною величиною А знаходять із таблиці Лиманна і Реуса величину Б, яка дорівнює 149,8.

Далі розраховують агресивний СО2 за формулою:

мг/л

Приклад 2. Визначення вмісту вільного СО2 у воді.

Визначити вміст вільного СО2, якщо на титрування 100 мл води витрачено 5,3 мл 0,1 н розчину де HCl, а вміст агресивного СО2 складає 21,9 мг/л;

Розв’язання. Для визначення маси зв’язаного СО2 користуємося формулою:

,

де VB – об’єм води, взятий для титрування, мл;

VHCl – об’єм кислоти, витраченої на титрування, мл;

Сн HCl – нормальність кислоти, моль е/л;

44 – молярна маса еквівалента зв’язаного СО2 в даній реакції, г/моль.

Розраховуємо масу зв’язаного СО2:

(мг/л).

Далі визначаємо величину Б за формулою .

Користуючись таблицею Леманна і Реуса за величиною Б визначаємо коефіцієнт А, який дорівнює 200, а далі знаходимо масу вільного СО2 за формулою:

Приклад 3. Визначення вмісту рівноважного СО2 у воді.

Розрахувати вміст рівноважного діоксиду вуглецю, якщо на титрування 100 мл води, витрачено 2,4 мл 0,1 н розчину NaOH, а вміст агресивного СО2 складає 24,6 мг/л.

Розв’язання. Вміст рівноважного діоксиду вуглецю розраховуємо за формулою

Масу вільного СО2 розраховуємо за формулою:

,

де VB – об’єм води, взятий для титрування, мл;

VNaOH – об’єм NaOH, витрачений на титрування, мл;

Сн NaOH – нормальність розчину NaOH, моль е/л;

44 – молярна маса еквівалента вільного СО2 в реакції утворення кислої солі, г/моль е.

Визначаємо масу вільного СО2:

(мг/л)

Далі розраховуємо вміст рівноважного СО2за формулою:

(мг/л)