СаСо3  СаСі2  СаС2о4  СаО

М(СаСО₃) = 100,09г/моль

М(СаО) = 56,08г/моль

Обчислюють кількість СаО, яку необхідно отримати

n(СаО)= = 0,0089моль

З рівнянь реакцій відомо, що для отримання 1моль СаО необхідно взяти 1моль СаСО₃.

Звідси: n(СаСО₃) = n(СаО) = 0,0089моль

Розраховують необхідну масу СаСО₃:

m(СаСО₃)=n(СаСО₃)∙М(СаСО₃) = 0,0089моль∙100,09г/моль= =0,89г

Практично наважка може бути взята (зважена) на 10% більше розрахованої, тобто 0,80 – 0,98г.

Задача №2

Обчислення наважки для аморфних осадів (визначення вмісту заліза в ферум(ІІІ) нітраті).

Хімізм процесу:

1. Осадження Fe³⁺ у вигляді Fe(OH)₃ (аморфний осад).

Fe(NO₃)₃ + 3NH₄OH  Fe(OH)₃↓ + 3NH₄NO₃

2. Прожарювання.

2Fe(OH)₃  Fe₂O₃ + 3H₂O

Fe₂O₃ – гравіметрична форма

m(Fe₂O₃) = 0,1г (аморфний осад).

2Fe(NO₃)₃  2Fe(OH)₃  Fe₂O₃

М(Fe(NO₃)₃∙ 9Н₂О) = 404,01г/моль

М(Fe₂O₃) = 159,69г/моль

Обчислюють кількість речовини Fe₂O₃:

n(Fe₂O₃)= = 0,0006моль

З рівнянь реакцій відомо, що для отримання 1моль Fe₂O₃ необхідно взяти 2моль Fe(NO₃)₃:

n[Fe(NO₃)₃∙9Н₂О] = n(Fe₂O₃)∙2 = 0,0006моль∙2 = 0,0013моль

Обчислюють масу наважки кристалогідрату ферум(ІІІ)нітрату:

m(Fe(NO₃)₃∙9Н₂О) = n(кристалогідрату)∙М(кристалогідрату) = 0,0013моль∙404,01г/моль = 0,51г

Для розрахунку наважок можна використовувати формули:

• при осадженні важких кристалічних осадів

m(наважки) =

• при осадженні аморфних осадів

m(наважки) =

n ‑ кількість речовини, моль.

Задача №3

Обчислення наважки для кристалічного осаду (див. задача №1).

Дано:

М(СаСО₃) = 100,09г/моль

М(СаО) = 56,08г/моль

СаО ‑ гравіметрична форма, важкий кристалічний осад.

Схема процесу:

СаСо3  СаСі2  СаС2о4∙ н2о  СаО Розв’язування:

Підставляємо чисельні дані у формулу для розрахунку наважки при осадженні важкого кристалічного осаду:

m(наважки) =

m(наважки) = = 0,89г

Відповідь: маса наважки СаСО₃ становить 0,89г.

Задача №4

Обчислення наважки для аморфних осадів (див. задача №2).

Дано:

M(Fe(NO₃)₃∙ 9Н₂О) = 404,01г/моль

M(Fe₂O₃) = 159,69г/моль

Fe₂O₃ – гравіметрична форма;

Fe(OН)₃ ‑ аморфний осад.

Схема процесу:

2Fe(NO₃)₃  2Fe(OH)₃  Fe₂O₃

Розв’язування:

Записуємо формулу для розрахунку наважки при осадженні аморфних осадів та підставляємо чисельні значення:

m(наважки) =

m(наважки) = = 0,51г

Відповідь: маса наважки кристалогідрату нітрату заліза (ІІІ) дорівнює 0,51г.

2.1.2. Обчислення масової частки компоненту в досліджуваному зразку

Якщо досліджують метали або сплави, то результати (в %) відносять до хімічних елементів (Fe, C, S).

Якщо досліджують силікати, гірські породи, то результат виражають у вигляді оксидів (SiO₂, AІ₂O₃, CaO, Fe₂O₃, K₂O).

Аналітичний множник (фактор перерахунку), позначається F – відношення молярної маси компоненту, що визначають, до молярної маси гравіметричної форми з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів.

F =

Для обчислення масової частки речовини в зразку необхідно знати:

• масу наважки зразку;

• хімічну формулу та масу гравіметричної форми досліджуваної речовини;

• молярні маси досліджуваного компоненту та гравіметричної форми (для розрахунку аналітичного множника);

• хімізм процесу.

У гравіметричному аналізі можна спростити результати обчислень, застосовуючи факторні наважки: беруть наважку зразка досліджуваної речовини в грамах, що чисельно дорівнює фактору перерахунку для даної вагової форми.

Наприклад, при визначенні барію необхідно брати наважку, що дорівнює 0,5884г (обчислення фактору перерахунку для Ва/ВаSО₄ наводиться при розв’язуванні задачі №2). Така наважка називається факторною наважкою. При використанні факторних наважок на аналітичних терезах зважують обчислену масу речовини з точністю до четвертого знаку після коми. При проведенні серійних заводських аналізів зважують наважку з точністю до третього знаку після коми, якщо користуються факторними наважками.

Всі одержані вимірюванням або обчислені чисельні величини повинні містити стільки значущих цифр, щоб передостанній знак був точним. Наприклад, якщо маса АgCI при зважуванні на аналітичних терезах дорівнює 0,2474г, то цифра 7 є точною, а цифра 4 – сумнівною.

Задача №5

При аналізі 0,8105г сплаву отримана гравіметрична форма АІ₂О₃ масою 0,5008г. Розрахувати масову частку (%) алюмінію в сплаві.

Дано:

m(наважки) = 0,8105г

m(гравім.форми) = 0,5008г

М(АІ₂О₃) = 101,96г/моль

М(АІ) = 26,98г/моль

Обчислити:

(АІ)-?