5. Обчислення у гравіметричному аналізі.

Завданням кількісного аналізу є визначення масової частки елементу у пробі, яку обчислюють, виходячи із маси наважки і вагової форми осаду. Розглянемо приклад обчислення масової частки магнію у сплаві з алюмінієм, виходячи із таких даних: наважка сплаву 2,0270 г; склад вагової форми Мg₂P₂O₇, маса вагової форми – 0,2855 г.

Спочатку обчислюємо масу магнію, що містить у дифосфаті магнію масою 0,2855 г. Складаємо пропорцію:

Мg₂P₂O₇ – 2 Мg

222,59 г – 48,64 г

0,2855 г – х

звідки х = г

де 222,59 – відносна молекулярна маса дифосфату магнію;

48,64 – подвоєна відносна атомна маса магнію.

Обчислюємо масову частку магнію в наважці:

2,0270 г – 100%

х – Х %

Х = 3,0777%

У загальній формі рівняння для обчислення масової частки магнію має такий вигляд:

Х = %

де Аr_Mg – відносна атомна маса магнію, тобто елемента, масову частку якого визначають;

Мr – відносна молекулярна маса вагової форми осаду;

В – маса осаду вагової форми в грамах;

q – наважка в грамах.

Для прискорення розрахунків відношення обчислюють зазделегіть; це відношення називається фактором перерахунку.

В гравіметричному методі розрізняють три типа вагових визначень.

До першого типу відноситься визначення вологості. Вологість визначається за формулою:

W = , %

де а – кількість усувної вологості;

q – наважка.

До другого типу відноситься визначення зольності:

Х = , %

де в – маса золи;

q – наважка.

До третього типу вагових визначень відноситься визначення % - складу речовини. % склад визначається за формулою:

% А =

де % А - % склад речовини;

а – маса осаду;

q – наважка.

Завдання для виконання самостійної роботи

Відповісти на запитання:

1. Назовіть основні операції гравіметричного аналізу.

2. Що таке вагова форма і які вимоги до неї?

3. Як впливають на повнуту осадження: температура розчину, кількість осадника, присутність сторонніх електролітів?

4. Як залежить розчинність осаду від розміра його часток?

5. Чому осадження сульфату барію відбувається: із розбавлених розчинів, у кислому середовищі, при нагріванні розчинів, у присутності солей амонію?

6. Які умови осадження аморфних осадів? Чому їх осадження проводять із концентрованих розчинів?

7. Як впливає кількість промивної рідини та кратність промивання на ефективність промивання?

8. У чому сутність метода декантації?

9. Що таке фактор переліку та яке його фізичне значення?

10. Вкажіть переваги і недоліки гравіметричного аналізу.

Розв’язати задачі:

1. Обчислити масову частку сірки у природному гіпсі, виходячи із таких даних: наважка гіпсу 0,5025 г, склад вагової форми ВаSO₄, маса вагової форми 0,6375 г.

2. Обчислити масову частку оксиду алюмінію у бокситі, якщо для аналізу взяли наважку 0,3115 г, осадили алюміній у вигляді гідроксиду після відокремлення всіх інших компонентів. Після прожарювання добули 0,2213 г оксиду алюмінію.

3. Для аналізу торфу взяли наважку 1,6340 г. Прокалив її до постійної маси, одержали 0,4102 г золи. Яка зольність зразка?

4. Визначити фактор перерахунку алюмінію у оксиді алюмінію.

5. Для аналізу зразка хлориду барію взяли наважку 0,6878 г. З неї вилучили прокалений осад ВаSO₄ 0,6556 г. Визначити %-ий склад барію в зразку.

6. Яку наважку торфу потрібно взяти для аналізу на вологість, якщо очікуємо вологість близько 15%?

7. Визначити фактор перерахунку барію у сульфаті барію.

8. Визначити фактор перерахунку калію у сульфаті калію.