- •І.С.Боровик Аналітична хімія Збірник задач
- •Передмова
- •І. Теоретичні основи аналітичної хімії
- •1.1. Обчислення еквівалента, фактора еквівалентності, молярної маси речовини еквівалента
- •Розв’язування:
- •1.2. Способи вираження концентрації розчину
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Обчислення концентрації іонів водню та рН розчинів сильних кислот і основ
- •Розвязування:
- •Розвязування:
- •Обчислення концентрацій іонів водню та рН розчинів слабких кислот і основ
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Обчислення можливості випадання осаду
- •Алгоритм обчислення можливості випадання осаду:
- •Розв’язування:
- •Обчислення добутку розчинності та розчинності малорозчинних сполук
- •Алгоритм обчислення добутку розчинності
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Обчислення послідовності утворення осадів малорозчинних сполук
- •Розв’язок:
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі
- •Іі. Кількісний аналіз
- •2.1. Розрахунки у ваговому (гравіметричному) аналізі
- •2.1.1. Обчислення наважки досліджуваної речовини
- •СаСо3 СаСі2 СаС2о4 СаО
- •СаСо3 СаСі2 СаС2о4∙ н2о СаО Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •2.1.2. Обчислення масової частки компоненту в досліджуваному зразку
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •2.1.3. Обчислення масової частки гігроскопічної вологи
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі
- •Література
Розв’язування:
Розраховуємо аналітичний множник:
F (АІ/АІ2О3) = = = 0,5292
Обчислимо масову частку (%) алюмінію в сплаві:
,
= 32,70%
Відповідь: масова частка алюмінію в сплаві складає 32,70%.
Задача №6
Для аналізу було взято 0,5850г технічного хлориду барію. В результаті осадження та прожарювання осаду його маса склала 0,5642г. Обчислити масову частку (%) барію в зразку.
Дано:
m(нав.ВаСІ2)=0,5850г
m(грав.ВаSО4)=0,5642г
М(ВаSО4)=233,39г/моль
М(Ва)=137,33г/моль
Обчислити:
(Ва)-?
Розв’язування:
Хімізм процесу:
ВаСІ2 + Н2SО4 ВаSО4↓ + 2НСІ
ВаSО4 – гравіметрична форма.
Обчислимо аналітичний множник F:
F (Ва/ВаSО4) = = = 0,5884
Обчислимо масову частку барію (%) в зразку:
(Ва)= = 56,75%
Відповідь: (Ва)=56,75%
Задача №7
При аналізі карбонатної породи з наважки масою 0,5310г після відповідної обробки добули осад Mg2P2O7 масою 0,0146г. Обчислити масову частку (%) MgСО3 в зразку.
Дано:
m(наважки) = 0,5310г
m(грав.Mg2P2O7)=0,0146г
М(Mg2P2O7)=222,56г/моль
М(MgСО3)=84,32г/моль
Обчислити:
(MgСО3)-?
Розв’язування:
Рівняння хімічних реакцій:
MgСО3 + 2НСІ MgСІ2 + СО2↑ + Н2О
MgCІ2 + NH4OH + NaHPO4 MgNH4PO4↓ + H2O +2NaCІ
2MgNH4PO4 Mg2P2O7 + 2NH3↑ + Н2О↑
Схема процесу:
2MgСО3 2MgСІ2 2MgNH4PO4 Mg2P2O7
Mg2P2O7 – гравіметрична форма.
Обчислимо аналітичний множник F:
F (MgСО3/Mg2P2O7) = = = 0,757
(MgСО3) = = 2,08%
Відповідь: (MgСО3) = 2,08%
Задача №8*
Обчислити кількість молекул води в кристалогідраті ацетату свинцю при гравіметричному аналізі, якщо з його наважки масою 0,3243г одержано 0,2593г сульфату свинцю.
Дано:
m(наважки) = 0,3243г
m(грав.PbSO4) = 0,2593г
М(PbSO4) = 303,2г/моль
М[Pb(СН3СООН)2] = 325 г/моль
М(Н2О) = 18 г/моль
Обчислити:
х (H2O) в кристалогідраті Pb(СН3СООН)2 ∙ х Н2О
Розв’язування:
Позначимо молярну масу кристалогідрату Pb(СН3СООН)2 ∙ х Н2О через М(Х).
З пропорції знаходимо молярну масу кристалогідрату:
З наважки 0,3243г кристалогідрату одержали 0,2593г PbSO4
З М(Х) кристалогідрату ‑ 303,2г PbSO4
М(Х) = М[Pb(СН3СООН)2] + х М(Н2О)
Звідси,
Таким чином, формула кристалогідрату має вигляд:
Pb(СН3СООН)2 ∙ 3Н2О
Відповідь: х (H2O) = 3;
формула ‑ Pb(СН3СООН)2 ∙ 3Н2О
2.1.3. Обчислення масової частки гігроскопічної вологи
У твердих речовинах вода може бути:
кристалізаційною тією, що приймає участь в утворенні кристалогідратів. Вміст води певний для кожного кристалогідрату: ВаСІ2∙2Н2О; CuSО4∙5H2O; CaC2O4∙ H2O.
При зберіганні кристалогідрати можуть втрачати воду (вивітрювання) або поглинати воду з повітря (розпливання). Тому їх зберігають в закритому посуді. Висушування наважок кристалогідратів проводять при строго визначеній температурі. Наприклад, ВаСІ2 ∙ 2Н2О втрачає воду при температурі 120-1250С.
гігроскопічною – водяна пара, адсорбована з повітря частинками досліджуваної речовини.
Вміст гігроскопічної вологи залежить від:
вологості навколишнього середовища (із збільшенням вологості зростає вміст води);
ступеня подрібнення (із збільшенням ступеня подрібнення зростає вміст води).
Висушування наважок, як правило, проводять при температурі 105 ‑ 1100С.
Вміст води (%) обчислюють за формулою:
(Н2О) = , де
m(Н2О) – маса води, як різниця між масами наважки до висушування (m0) та після висушування(m):
m(Н2О) = m0 – m
m0 – маса наважки до висушування;
(Н2О) – масова частка води.
Задача №9
Обчислити масову частку води у вершковому маслі, якщо у тигель взяли 20,00г масла. Після повного видалення вологи маса його стала 18,60г.
Дано:
m0 (наважки) = 20,00г
m (залишку) = 18,60г
Обчислити:
(Н2О) ‑ ?