5.4.1. Вывод формулы анализируемого соединения

Для установления формулы химического соединения по данным элементного (например, элементы , , ) анализа следует найти количественное соотношение между атомами но формуле:

где , и — массовые доли , и , найденные в результате химического анализа соединения. Полученную дробную пропорцию приводит к целочисленному виду.

5.5. Погрешности в гравиметрическом анализе

Основными источниками погрешностей в гравиметрии являются потери части аналитической формы за счет растворимости осаждаемой формы на стадии осаждения и промывания осадка. Величина этих потерь может быть оценена на основе значений произведения растворимости .

Для реакции осаждения – растворения:

где — анион, — катион:

(5.11)

где — термодинамическая константа,

— активности катиона и аниона соответственно.

Растворимость малорастворимого электролита, выраженная в молях вещества в раствора, связана с произведением:

(5.12)

Следует помнить, что если:

1) ионную силу можно принять равной нулю и протеканием конкурирующих реакций протонирования и/или комплексообразования можно пренебречь, то растворимость осадка вычисляют по величине ;

2) влиянием ионной силы пренебречь нельзя (имеем дело с заметно растворимым соединением в присутствии посторонних электролитов), но конкурирующие реакции отсутствуют, растворимость вычисляют по величине реального произведения растворимости;

3) конкурирующими реакциями пренебречь нельзя, растворимость вычисляют по величине условного произведения растворимости .

Растворимость осаждаемой формы не должна быть выше . Для достижения осаждение обычно ведут при 1,5–2 кратном избытке иона–осадителя (по отношению к стехиометрии). Большее количество осадителя может приводить к дополнительному растворению части осадка. Расчеты показывают, что в случае бинарных малорастворимых электролитов при 1,5–2 кратном избытке осадителя количественное осаждение достигается лишь при значениях Поэтому в гравиметрии бинарные малорастворимые соединения, для которых как правило, не используются.

Осадитель добавляют также к промывной жидкости и/или ведут промывание растворителями, не растворяющими осадок.

ТЕХНОХИМИЧЕСКИЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ И ВЗВЕШИВАНИЕ НА НИХ

Одной из главных операций количественного анализа является измерение массы. Для измерения массы с точностью до 0,1 — 0,01 г служат технохимические весы. Хотя в этом случае операцию принято называть взвешиванием, назначение ее состоит в определении массы тела, а не его веса, т. е. силы, с которой это количество вещества притягивается к земле.

За единицу массы в Международной системе единиц (СИ) принят 1 кг. Вес тела в отличие от массы непостоянен и, например, на Луне вес тела будет в 6 раз меньше, чем на земле, а на космическом корабле существует состояние невесомости. За единицу силы в СИ принят ньютон.

Техноэкономическими весами пользуются тогда, когда не нужна большая точность взвешивания или в том случае, когда надо грубо прикинуть размер навески для более точного взвешивания.

Для взвешивания с точностью до 0,0002 г служат аналитические весы. Рычажные технохимические и аналитические весы имеют одни и те же рабочие части. Различие между ними только в размере деталей, точности их изготовления и в дополнительных приспособлениях.

Наиболее распространены в наших лабораториях аналитические демпферные весы марки АДВ-200. На базисной плите, которая опирается на ножки, прочно укреплена колонка. В верхней части ее находится небольшая площадка-подушка. Последняя является точкой опоры для главной рабочей части весов—коромысла. Материалом для коромысла служит прочный металлический сплав (бронза или дюралюминий). Коромысло имеет сложную конфигурацию и должно быть легким и прочным. Оно удерживает три трехгранные равнобедренные призмы. Оси призм строго параллельны между собой и перпендикулярны плоскости коромысла. На крайние призмы подвешивают сережки. Центральная призма опирается на колонку. К крючкам сережек подвешено особое устройство—демпфер, а к последнему, в свою очередь,— чашки. Демпфер состоит из двух металлических стаканов, один из которых обращен донышком вверх. Демпферы тормозят колебания коромысла и ускоряют тем самым процесс взвешивания. На правой сережке коромысла укреплена планка. При помощи системы рычагов на нее можно навесить гирьки-колечки в интервале от 10 до 990 мг, т. е. определить при взвешивании десятые и сотые доли грамма. Десятые доли грамма показывает большой диск (лимб), сотые доли — меньший лимб. Тысячные и десятитысячные доли грамма считываются со шкалы специального приспособления—вейтографа.

Точность взвешивания в значительной степени зависит от состояния призм и поверхностей, на которые они опираются. Для предохранения от износа призм и мест их опоры служит приспособление, называемое арретиром (затвором). Поворотом ручки арретира приводят в соприкосновение призмы и подушки, т. е. точки их опоры. Это будет рабочее состояние весов. При обратном повороте весы приходят в нерабочее состояние. В этом случае разъединяются призмы и подушки, чем и предохраняется преждевременный износ важнейших деталей весов.