Розв’язування:

Обчислимо молярну концентрацію речовини еквівалента (нормальну концентрацію) оцтової кислоти у розчині (2) за результатами титрування розчином лугу:

С₂(СН₃СООН)=

500мл 0,0931Н розчину СН₃СООН утворилось при розбавлянні 32мл розчину СН₃СООН з концентрацією Х моль/л.

Звідси, Х=С₁(СН₃СООН) =

200мл 1,4547Н розчину СН₃СООН утворилось при розбавлянні 20мл розчину СН₃СООН з концентрацією Х моль/л.

Звідси,

Х=С(СН₃СООН) =

Запис С(СН₃СООН) = 14,55моль/л означає, що в 1л розчину міститься 14,55 моль СН₃СООН.

Звідси,

m(СН₃СООН) = n (СН₃СООН) ∙ М (СН₃СООН) = 14,55моль ∙ 60г/моль = 873г

m(розчину СН₃СООН) = ρ∙V(розчину СН₃СООН) = =1,07г/мл ∙1000мл = 1070г

Обчислимо масову частку речовини оцтової кислоти в оцтовій есенції.

Відповідь: ω(СН₃СООН) = 81,59%

Задача №11*

З 20,00г наважки м’якушки хліба приготували 250мл витяжки. На титрування 25мл витяжки витрачено 4,91мл 0,1015Н розчину нітрату срібла. Скільки відсотків кухонної солі міститься у хлібові в перерахунку на суху речовину, якщо вміст вологи в ньому 48%.

Дано:

m(наважки)= 20,00г

V(витяжки) = 250мл

V(аліквотний) = 25мл

V(AgNO₃) = 4,91мл

С_н(AgNO₃) = 0,1015моль/л

ω(Н₂О) = 48%

Обчислити:

ω(NaCI) ‑ ?

Розв’язування:

Якщо для титрування використовують лише певну частину досліджуваного розчину (аліквотний об’єм), то результати титрування обчислюють за формулою:

m(NaCI)=

=

Вміст води (%) у харчовому продукті розраховують за формулою:

(Н₂О) =

Звідси, можна знайти масу води в наважці хліба:

та масу сухої речовини:

m(сухої речовини) = 20,00 – 9,6 = 10,4г

Масова частка солі у перерахунку на суху речовину становить:

ω(NaCI) =

Відповідь: масова частка солі в хлібі в перерахунку на суху речовину складає 2,80%

Задача №12*

На титрування 40см³ води при визначенні загальної твердості води комплексонометричним методом витратили 5,10см³ 0,0150 М розчину ЕДТА. Обчислити загальну твердість води в (мг/дм³) карбонату кальцію.

Дано:

V(H₂O) = 40см³

V(ЕДТА) = 5,10см³

С(ЕДТА) = 0,0150моль/л

М(СаСО₃) = 100,09г/моль

Обчислити:

Твердість(Н₂О) ‑

Розв’язування:

Загальну твердість води (сумарний вміст іонів кальцію та магнію) обчислюють за формулою:

Твердість води = ,

Звідси, твердість води = ммоль/дм³

Твердість води на СаСО₃ = М(СаСО₃) n = 1,9125 ∙ 100,09 = =191,5мг/дм³

Відповідь: твердість води на СаСО₃ ‑ 191,5мг/дм³

2.2.4. Обчислення молярної маси речовини еквіваленту окисника і відновника в окислювально-відновних методах

Еквівалент речовини, фактор еквівалентності, молярна маса речовини еквівалента в окислювально-відновних реакціях відрізняються від їх значень в реакціях обміну.

Еквівалент окислювача або відновника – умовна частина речовини, яка в даній окислювально-відновній реакції еквівалентна одному здобутому або втраченому електрону однією молекулою речовини.

Число, що вказує на кількість відданих або приєднаних електронів одним атомом, іоном або молекулою, називається фактором еквівалентності (f_екв).

Для обчислення фактора еквівалентності та молярної маси речовини еквівалента необхідно:

• написати рівняння окислювально-відновної реакції;

• скласти електронний баланс;

• по кількості електронів, які були віддані або прийняті однією молекулою або іоном, визначити фактор еквівалентності f_екв;

• обчислити молярну масу речовини еквівалента окислювача та відновника:

Приклад №1

Розчинення міді в концентрованій азотній кислоті супроводжується виділенням NO₂:

Cu + 4HNO₃  Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

C u⁰ – 2e  Cu⁺² 1

відновник 2

N⁺⁵ + 1e  N⁺⁴ 2

окислювач

Cu⁰ + 2N⁺⁵  Cu⁺² + 2N⁺⁴

Обчислимо молярні маси речовини еквівалента окислювача (HNO₃) та відновника (Cu); знаючи, що f_екв(HNO₃) = 1, f_екв(Cu) = 1/2.

М_екв(HNO₃) = 63,01г/моль

М_екв(Cu) = = 31,77г/моль

При розчиненні міді в розведеній азотній кислоті реакція супроводжується виділенням NO:

3Cu + 8HNO₃  3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

C u⁰ – 2e  Cu⁺² 3 f_екв(Cu)=1/2

відновник 6

N⁺⁵ + 3e  N⁺² 2 f_екв(HNO₃)=1/3

окислювач

3Cu⁰ + 2N⁺⁵  3Cu⁺² + 2N⁺²

Обчислимо молярні маси речовини еквівалента окислювача (HNO₃) та відновника (Cu):

М_екв(HNO₃) = = 21,00г/моль

М_екв(Сu) = = 31,77г/моль

2.2.5. Обчислення з використанням титру по визначуваній речовині (складного титру):

Титр по визначуваній речовині (складний титр) показує, яка маса цієї речовини еквівалентна 1мл стандартного розчину.

Запис Т(KМnO₄/Na₂C₂O₄)=0,0006701г/мл показує, що 1мл розчину KМnO₄ еквівалентний 0,006701г Na₂C₂O₄ або з 1мл розчину KМnO₄ взаємодіє 0,006701г Na₂C₂O₄.

Т_{стандарт. розчину / визначув. реч.} =

Т_{стандарт. розч. / визначув. реч.}=

Одиниці вимірювання титру по визначуваній речовині: г/мл.

Задача №13

Титр розчину KМnO₄ дорівнює 0,003160г/мл. Визначити Т(KМnO₄/FeSO₄).

Дано:

Т(KМnO₄)=0,003160г/мл

М(FeSO₄)=151,91г/моль

М(KМnO₄)=158,04г/моль

Обчислити:

Т(KМnO₄/FeSO₄)-?

Розв’язування:

Хімізм процесу:

10FeSO₄ + 2KMnO₄+ 8H₂SO₄  5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + К₂SO₄ + 8H₂O

2 Fe⁺² – 2e  2Fe⁺³ 5 f_екв(FeSO₄)=1

Mn⁺⁷ + 5e  Mn⁺² 2 f_екв(KМnO₄)=1/5

М_екв(KМnO₄)= =31,61г/моль;

М_екв(FeSO₄)= = =151,91г/моль, тому, що катіон Fe⁺², який входить до складу молекули FeSO₄, в реакції з KМnO₄ віддає один електрон.

Записуємо формулу для розрахунку:

Т(KМnO₄/FeSO₄)=

Т(KМnO₄/FeSO₄)= = 0,01519г/мл

Відповідь: Т(KМnO₄/FeSO₄)=0,01519г/моль.

Задача №14

Обчислити титр розчину KМnO₄ по Н₂С₂О₄, якщо (молярна концентрація речовини еквівалента) нормальна концентрація розчину KМnO₄ дорівнює 0,1моль/л.

Дано:

С_н(KМnO₄) = 0,1моль/л

М(Н₂С₂О₄) = 90г/моль

Обчислити:

Т(KМnO₄/Н₂С₂О₄) ‑ ?

Розв’язування:

Рівняння хімічної реакції:

5Н₂С₂О₄ + 2KМnO₄ + 3H₂SO₄  10СО₂ + 2МnSO₄ + K₂SO₄+8H₂O

С ₂О₄^2- ‑ 2е  2СО₂ 5 f_екв(Н₂С₂О₄) = 1/2

10

Mn⁺⁷ +5е  Mn⁺² 2

М_екв(Н₂С₂О₄) = = 45г/моль

Т(KМnO₄/Н₂С₂О₄) =

Т(KМnO₄/Н₂С₂О₄) = = 0,0045г/мл

Відповідь: Т(KМnO₄/Н₂С₂О₄) = 0,0045г/мл

Задача №15

На титрування 20мл розчину соляної кислоти з Т = 0,003517 затрачено 21,55мл розчину гідроксиду натрію. Обчислити: а) Т_{NаOH / HCI}; б) Т_NаOH; в) Т_{NаOH /}

Дано:

V(NaOH)=21,55мл

V(НСІ)=20,00мл

Т(НСІ) = 0,003517г/мл

Обчислити:

Т_{NаOH / HCI} ‑ ?

Т_NаOH ‑ ?

Т_{NаOH /} Н₂SO₄ ‑ ?