Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Готов_Бугаевский_new.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
5.37 Mб
Скачать

10.2. Розрахунок результату аналізу

Розрахунок ґрунтується на стехіометричних співвідношеннях між кількістю аналіту в наважці (чи аліквоті) та масою гравіметричної форми, здобутої із наважки хімічними перетвореннями.

Приклад 10.4. У методиці, що використана у прикладі 10.1, із наважки доломіту масою m(наважки) = 0,1412 г здобуто оксихінолят магнію, m(Mg(С9Н6ОN)2) = 0,2162 г. Обчислити масову частку Mg у доломіті.

Розв’язок. Дія 1. Визначеній масі Mg(С9Н6ОN)2 відповідає:

n(Mg) = n(Mg(С9Н6ОN)2) = m(Mg(С9Н6ОN)2) / M(Mg(С9Н6ОN)2) =

(0,2162 г) / (312,61 г / моль) = 6,91610‑4 моль.

Дія 2. Цій кількості речовини відповідає:

m(Mg) = n(Mg)  M(Mg) = (6,91610‑4 моль)(24,3050 г / моль) =

= 0,01681 г.

Дія 3. Визначаючи частку цієї маси від загальної маси наважки, знаходимо масову частку магнію у доломіті:

w(Mg) = m(Mg) / m(наважки) = (0,01681 г) / (0,1412 г) =

= 0,1190 = 11,90 %.

Алгебраїчні формули. Послідовно підставляючи наведені вище вирази, здобуваємо формулу

w(Mg) = F {m(Mg(С9Н6ОN)2) / m(наважки)},

де “фактор перерахунку” (величина безрозмірна)

F = {M(Mg) / M(Mg(С9Н6ОN)2)} = 0,07775.

Стехіометричні множники (фактори). У методиках аналізу звичайно наводять готові розрахункові формули, у які навіть підставляють відомі величини – молярні маси, точні наважки й об’єми. Залишається підставити величину виміряного сигналу. Навчаючись, користуємось або «арифметичним» підходом, як у попередніх прикладах, або алгебраїчними перетвореннями у «загальному вигляді» – важливо зрозуміти розв’язок.

Розгляньмо часто використовуваний фрагмент розрахунків. Кількості речовини реагентів, пов’язані хімічними перетвореннями, перераховуємо за стехіометричними коефіцієнтами, часто невеликими цілими числами. У свою чергу, молярна маса пов’язує кількість речовини з масою (як у підрозділі 1.1). Перераховуючи маси, вживаємо так звані стехіометричні (або гравіметричні, типові у гравіметричних методиках) множники (фактори). Їх утворюємо з молярних мас та стехіометричних коефіцієнтів (подібно тому, як у прикладі 10.4 утворено F = 0,07775).

У довідниках наводять як молярні маси, так і стехіометричні множники. Варто засвоїти сенс таких множників, вміти їх обчислювати та знаходити готові значення у довідниках [4].

Приклад 10.5. Стехіометричний множник, що пов’язує маси MgO та Mg у прикладі 10.1.

Розв’язок. У масах m(MgО) та m(Mg) однакові кількості речовини, n(MgО) = n(Mg). Маємо

n(MgО) = m(MgО) / M (MgО), n(Mg) = m(Mg) / M (Mg), m(MgО) / M (MgО) = m(Mg) / M (Mg), m(MgО) = {M (MgО) / M (Mg)}m(Mg) ,

множник при m(Mg) є стехіометричним фактором,

F = M (MgО) / M (Mg) = {40,304 гмоль‑1} / {24,3050 гмоль‑1} =

= 1,6583.

Приклад 10.6. У розчині фосфатної та арсенатної кислоти останню відновлюють до арсену(ІІІ) й дією сірководню відокремлюють As2S3(s). Осад розчиняють в азотній кислоті, переводячи сульфур у сульфатну кислоту. Останню визначають гравіметрично, вимірюючи масу осадженого ВаSО4(s). Який стехіометричний множник пов’язує маси ВаSО4 та Аs?

Розв’язок. Методика багатоступенева та трудомістка, й приклад є дещо парадоксальним: елемент, що визначають, тут не входить у склад гравіметричної форми. Низці хімічних перетворень відповідає схема з частин хімічних реакцій (повні записи навіть непотрібні):

Аs  Н3АsО4  (1/2) As2S3  (3/2) SО42‑  (3/2) ВаSО4.

Згідно із цією схемою

n(Аs) = (2/3) n(ВаSО4), m(Аs) / М(Аs) = (2/3) m(ВаSО4) / М(ВаSО4), m(Аs) = {(2/3) M (Аs) / M (ВаSО4)}m(ВаSО4),

і стехіометричний множник дорівнює

F = (2/3)M (Аs) / M (ВаSО4) =

= {(2/3)74,9216 гмоль‑1} / {233,39 гмоль‑1} = 0,2140.