Как научиться решать задачи по аналитической химии

Решение задач по аналитической химии

Срок выполнения от 1 дня
Цена от 100 руб./задача
Предоплата 50 %
Кто будет выполнять? преподаватель или аспирант

Кем бы вы ни стали, вы все равно
будете заниматься аналитикой
(Зав. каф. аналитической химии
хим. факультета СПбГУ,
д.х.н., проф. Л.Н. Москвин)

Да, можно годами не вспоминать математическую формулировку первого начала термодинамики, если вы не занимаетесь теоретическими расчетами. Можно забыть все именные реакции из курса органики, если вы занимаетесь, к примеру, синтезом неорганических сорбентов. Но если вы имеете дело с реальными химическими процессами, будь то эксперимент в лаборатории или химическое производство, то вы всегда будете заниматься аналитикой.


Аналитика – это контроль качества в самом широком смысле слова, она отвечает на вопрос, насколько хорошо у вас получилось выполнить поставленную задачу. Поэтому могу сказать с полной уверенностью, если ваша деятельность будет связана с химией, вам точно пригодится умение решать задачи по аналитической химии.

Задачи в курсе аналитической химии обычно связаны с методами количественного анализа. Эти методы можно разделить на две группы:

Методы количественного анализа
? ?
Химические методы анализа Физико-химические методы анализа (ФХМА)
v v ? v ?
Титриметрия Гравиметрия Оптические
методы
Электрохимические
методы
Хроматография

Принципиальная разница между этими группами методов заключается в том, что в химических методах мы получаем значение аналитического сигнала (массу осадка или количество титранта), по которому, используя только закон эквивалентов, можно сразу вычислить концентрацию определяемого вещества. В ФХМА в качестве аналитического сигнала выступает какое-либо физическое свойство вещества или системы (изменение интенсивности проходящего света, ЭДС электрохимической ячейки, электропроводность раствора и т.д.), связать которое с концентрацией определяемого вещества – отдельная проблема.

Рассмотрим типичные расчеты в задачах по аналитической химии.

Базовые расчеты

Задачи на определение концентрации растворов, расчет навески для приготовления нужной концентрации раствора, пересчет между различными способами выражения концентраций.

Сколько граммов Na2S2O3 · 5H2O следует взять для приготовления 500 см 3 0,1Н раствора?

Самое главное при решении подобных задач – четко знать, что такое молярность, нормальность, массовая доля, титр, титр по определяемому веществу, уметь рассчитывать молярную массу эквивалента. И не забывать включать логику. Все. Часто в методичках и пособиях приводят формулы для расчета концентраций для каждого конкретного случая – тогда вообще замечательно, просто подставляем нужные цифры. Если нет – выводим сами или решаем по действиям, кому как больше нравится. Освоить такие расчеты очень важно, поскольку они входят абсолютно во все задачи по аналитике.

Расчеты по химическим методам анализа

1. Титриметрия

Вычислить нормальность раствора HCl, если на титрование 20 см 3 его израсходовано 19,2 см 3 0,1Н раствора NaOH.

Здесь первое, что нужно сделать – записать уравнение реакции:

Потом вступает в силу закон эквивалентов:

Для прямого титрования получаем значение концентрации вещества сразу, для обратного титрования и титрования заместителя придется разбить процесс на этапы и немного модифицировать формулу.

Что важно, для всех видов титрования (кислотно-основного, осадительного, комплексометрического, окислительно-восстановительного) расчеты абсолютно аналогичны. Единственное, следует помнить, что число эквивалентности для веществ, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, определяется числом электронов, принимающих участие в реакции.

2. Гравиметрия

При гравиметрическом определении фосфора в анализируемом образце фосфата получили массу гравиметрической формы Mg2P2O7, равную 0,4895г. Рассчитайте содержание фосфора в образце в пересчете на Р2О5.

Опять же пишем уравнение реакции, можно просто схему:

Определяем гравиметрический фактор, как отношение молекулярной массы определяемого вещества к молекулярной массе гравиметрической формы, учитывая стехиометрические коэффициенты в уравнении. Далее рассчитываем массу вещества по формуле:

Расчеты по ФХМА

Для определения концентрации анализируемого вещества по экспериментальным данным используется несколько методик.

1. Рассчетные

прямые методы. Значение аналитического сигнала (Ах) сразу пересчитывается в концентрацию Сх.

Формулы пересчета специфичны для каждого метода.

  • метод добавок. Снимается значение Ах, затем к исследуемому образцу прибавляется аликвота раствора с известной концентрацией определяемого компонента Сст.
  • метод одного стандарта. Фиксируются значения аналитического сигнала стандартного раствора Аст и исследуемого Ах.
  • 2. Градуировочный график

    Измеряются значения аналитического сигнала для нескольких стандартных растворов, строится градуировочный график в координатах Сст – Aст, как правило, линейный. Затем измеряется Ах и по графику определяется значение концентрации. Естественно, график лучше строить в Excel, причем, в координатах Aст – Сст, тогда по уравнению линии тренда можно сразу рассчитать Сх без дополнительных построений и счета клеточек на миллиметровке.

    3. Титрование

    Многие электрохимические методы анализа (кондуктометрия, амперометрия, кулонометрия, потенциометрия) проводят в режиме титрования – в систему постепенно добавляется (или генерируется внутри системы) титрант, одновременно фиксируется изменение аналитического сигнала. На выходе получается набор данных, по которым нужно построить кривую титрования и определить конечную точку титрования (КТТ).

    В случае кондуктометрического, амперометрического, кулонометрического титрования это можно сделать по исходной (интегральной) кривой титрования.

    А в случае потенциометрического титрования лучше построить дифференциальную кривую.

    Хочется отметить, что большинство способов определения концентрации в ФХМА универсальны, т.е. если вы рассчитываете Сх по градуировочному графику, то абсолютно не важно, используете ли вы данные фотометрического, люминисцентного или потенциометрического анализа. Исключение – прямые методы.

    Условия задач по ФХМА могут выглядеть очень громоздкими из-за детального описания этапов приготовления исследуемого раствора (растворение навески, разбавление, отбор аликвот). В таких случаях нужно сначала определить концентрацию по одной из предложенных методик, а потом учесть все разбавления, используя навыки, полученные при решении базовых задач.

    В заключение, порекомендуем следующие пособия, там есть и теоретический материал, и подробные примеры решения задач:

    1. Харитонов Ю.А., Григорьева В.Ю. Примеры и задачи по аналитической химии. ГОЭТАР-Медиа, 2008.
    2. Сборник вопросов и задач по аналитической химии. под ред. В. П. Васильева. Высш. школа», 1976.

    Решение аналитической химии на заказ

    Если у вас возникли проблемы с решением задач, вы всегда можете обратиться за консультацией к нам. Наши специалисты могут подробно решить вам задания по химии любой сложности. Заказать решение задач по химии можно, не покидая нашего сайта, на странице решения задач.

    Меркушева С.А. Методика решения задач по аналитической химии

    Учеб. пособие для хим. и биол. спец. пед. ин-тов. — Мн.: Выш. шк. , 1985. — 223 с.

    В данном пособии приведены подробные решения различных задач, в том числе и задач по построению кривых титрования — кислотно-основного, осадительного комплексометрического, окислительно-восстановительного. Также изложены современные методы математической статистики, используемые при обработке результатов анализа.

    Смотрите также

    Убаськина Н.В., Масакбаева С.Р. (сост.) Сборник задач по аналитической химии. Титриметрические и гравиметрические методы анализа

    Павлодар, ПГУ им. С. Торайгырова, 2007. – 49 с.

    Сборник задач составлен для студентов химико- технологических, химических и нехимических специальностей в соответствии с программами курсов по аналитической химии и химическому анализу. Содержит решение типовых задач по основным разделам аналитической химии (титриметрическ.

    Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической химии

    Золотов Ю.А. (ред.) Основы аналитической химии. Задачи и вопросы

    Клещев Н.Ф. и др. Задачник по аналитической химии

    Москва «Химия» 1993г. 224 с

    Содержит решения типовых задач по основным разделам аналитической химии(титриметрические, гравиметрические, физико-химические методы анализа). Каждый раздел дополнен теоретическими сведениями, облегчающими понимание решения задач.

    Рассмотрены темы:
    Основные единицы измерения в ан.

    Харитонов Ю.А., Григорьева В.Ю. Примеры и задачи по аналитической химии

    Сбоник задач по аналитической химии с примерами их решения. Издательская группа «ГОЭТАР-Медиа» 154с PDF/rar

    Разделы:
    Статистическая обработка результатов количественного анализа
    Гравиметрический анализ
    Экстракция
    Кислотно-основное титрование в неводных средах
    Физико-химические (инструментальные) мето.

    Репетиторы по аналитической химии по скайп

    В нашей базе большое количество репетиторов. На данной странице показаны анкеты преподавателей по направлению: Аналитическая химия. Выбирая онлайн репетиторов, обращайте внимание на отзывы, рейтинг, цену и в какие дни он может работать.

    Нужна помощь в подборе репетитора?

    Стаж преподавания 30 лет

    репетитор по химии

    Закончила Таджикский Государственный Университет химический факультет в 1986 году, затем аспирантуру по специальности «Методика преподавания химии». При подготовке к ЕГЭ и ГИА по химии необходимо знать большое количество фактического материала (формулы, эмпирические и исторически сложившиеся названия соединений, химические свойства отдельных веществ и классов соединений и т. д.) а так же необходимо уметь применять знания для решения расчетных, аналитических задач и цепочек на генетическую связь органических и неорганических соединений. Решение задач по химии требует сопоставления фактов, формирования определенной, отличной от других точных естественнонаучных предметов логики. И именно построение логики считаю приоритетной задачей при изучении и формировании знаний и умений ученика. Приступая к работе на первых 2-3 занятиях, определяю пробелы знаний работоспособность ученика, выявляю возможность для самостоятельной работы и далее строю занятия в зависимости от уровня подготовки и перечисленных факторов. На занятиях использую задания, ориентированные на применение и закрепление знаний постепенно продвигаясь к аналогам теоретических заданий на выбор ответа (в ЕГЭ часть А) и формируя базу для творческого решения задач на сопоставление (часть В) и расчетные задачи (часть С). Получаю предложения с сайта «Ваш репетитор», с которым сотрудничаю 3 года ссылка : http://belgorod.repetitors.info/comments.php?p=VoroninaIM показать все

  • 1981 – 1986 — Таджикский Государственный Университет, Химик, преподаватель
  • Подготовка к ЕГЭ, ГИА, ДВИ, ЕНТ

    Стаж преподавания 15 лет

    репетитор по биологии и химии

    Меня зовут Дмитрий Викторович. Я опытный преподаватель химии и биологии, ассистент кафедры органической химии СПХФА. Имею два высших образования — фармацевтическое и медицинское. Окончил Санкт-Петербургскую Химико-фармацевтическую академию и Военно-медицинскую академию. Мой опыт репетиторской деятельности составляет более 15 лет. Мною разработаны многочисленные пособия по различным разделам химии и биологии для поступающих, материал которых ориентирован на подготовку к ЕГЭ и ОГЭ, а также внутренним экзаменам в вузы. Один из немногих преподавателей в Санкт-Петербурге, который готовит к сдаче ЕГЭ по химии на уровне задач (Задания ЕГЭ №39-40). Ученики, с которыми я занимаюсь, поступают в ведущие химические и медицинские вузы Санкт-Петербурга. Мои ученики успешно сдают ЕГЭ по химии и биологии, а также внутренние вступительные испытания и поступают на бюджетные места в ведущие университеты страны, в том числе в СПбГУ, ПСПбГМУ им. акад. И.П.Павлова, СЗГМУ им. И.И.Мечникова, СПбГПМУ (педиатрический университет), РГПУ им А.И. Герцена. Кроме того, многие из моих учеников становятся призёрами олимпиад школьников (Олимпиада Санкт-Петербургского Государственного Университета, Межрегиональная химическая олимпиада школьников имени академика П.Д.Саркисова (РХТУ), Олимпиада «Покори Воробьёвы горы»), которые дают различные льготы при поступлении. В ходе работы с учениками всегда двигаюсь в направлении от простого к сложному, не перегружая излишними подробностями, однако при этом предоставляю ученику весь арсенал необходимых знаний для успешной сдачи экзамена. Подготовка к успешной сдаче ЕГЭ и внутренним вступительным испытаниям по химии и биологии — серьёзная задача, к решению которой нужно подойти ответственно, поэтому чем раньше Вы начнёте готовиться, тем выше ваши шансы на успех. Работаю как с детьми, так и со взрослыми. Среди моих учеников есть кандидаты наук. показать все

    • 2002 – 2007 — СПХФА, провизор
    • 2007 – 2020 — ВМедА, врач

    Подготовка к ЕГЭ

    Тайны задач по химии? 4. Решаем Белавина (2006, задача 233). Кто смелый?

    Вы хотите научиться профессионально решать задачи по химии, фундаментально подготовиться к ЕГЭ, ДВИ, олимпиадам, получая удовольствие от самого процесса образования? Тогда, эта статья для вас! Обязательно прочитайте!

    — Чем задачи отличаются от проблем?
    — Задача — это когда тебе нужно попасть в цель, а проблема — когда целятся в тебя! (Интернет)

    Хотите, чтобы задачи по химии не превратились в проблемы, которые будут целиться в вас на экзамене? Хотите разбираться в сложных заданиях намного лучше собственного преподавателя? Решайте задачи И.Ю. Белавина! При чем здесь Белавин? Все очень просто. Задачи Белавина — логически очень и очень серьезные. Огромное количество алгоритмических элементов (фишек) переплелись в хитрый клубок, распутать который может только опытный преподаватель или хорошо подготовленный ученик. Кстати, сегодня невозможно купить сборник задач И.Ю. Белавина. Это — раритет (редкая вещь). » Таких задач на ЕГЭ не будет!» — возмутитесь вы . Да, задач Белавина пока нет на ЕГЭ по химии (к сожалению). И, тем не менее, я настоятельно рекомендую решать супер-гипер-мега-сложные задачи , хотя бы по одной в неделю.

    1) Во-первых, если вы хотите быть готовыми к любым неожиданностям (проблемам) на ЕГЭ (ДВИ, олимпиаде и др.), вы должны пройти хороший тренинг на сложных задачах и заданиях.

    2) Во-вторых, каждая задача — это система в миниатюре. Учимся решать задачи — приобретаем навыки системного видения процесса (или состояния), разбираемся с принципами взаимодействия системных компонентов — овладеваем умением анализировать глубинные механизмы системы. Накопив опыт на задачах, переносим системный анализ на понимание химии в целом.

    На этапе доВУЗовской подготовки ученик должен не только изучить теорию химии и овладеть алгоритмами решения задач, но и «научиться правильно учиться», т.е. системно воспринимать любую поступающую информацию, уметь анализировать состояние компонентов системы и протекающих в ней процессов. Мой эмпирический принцип: кто хорошо решает задачи по химии — в будущем станет хорошим диагностом! ©

    3) И, наконец, в-третьих, если вы преподаватель или, чего доброго, репетитор по химии, вы должны знать предмет и уметь решать задачи любого уровня сложности не хуже собственного ученика.

    Поэтому в цикле » Тайны задач по химии? » я буду (иногда, по настроению) проводить системный анализ самых лучших в мире, супер-гипер-мега-сложных заданий из сборника моего любимого профессора Белавина И.Ю.

    И.Ю. Белавин, 2006, задача 233

    Два из трех газов (сероводород, водород и кислород) смешали и получили газовую смесь, плотность которой оказалась равной плотности оставшегося газа. Полученную газовую смесь вместе с равным ей объемом третьего газа под давлением поместили в замкнутый сосуд емкостью 4 л, содержавший азот при н.у. и нагревали при 600 °С до окончания химических реакций, затем постепенно охладили. Определите массы веществ, содержавшихся в сосуде после охлаждения, если плотность газовой смеси в сосуде перед нагреванием равнялась 9,25 г/л.

    Задача — полистадийная (т.е. состоит из многих стадий), поэтому авторские Четыре Заповеди будут применяться для каждой стадии. Следует заметить, стадии могут быть двух видов: стадия-состояния (химические реакции не протекают) и стадия-процесса (протекают химические реакции)

    Стадии з. 233:

    1-я стадия (стадия-состояния) Исходная газовая смесь (сероводород, водород и кислород)

    Два из трех газов (сероводород, водород и кислород) смешали и получили газовую смесь, плотность которой оказалась равной плотности оставшегося газа

    2-я стадия (стадия-состояния) Газовая смесь в сосуде до реакций (исходные газы + азот)

    Полученную газовую смесь вместе с равным ей объемом третьего газа под давлением поместили в замкнутый сосуд емкостью 4 л, содержавший азот при н.у. . плотность газовой смеси в сосуде перед нагреванием равнялась 9,25 г/л

    3-я стадия Реакции в замкнутом сосуде

    4-я стадия Вещества в сосуде после реакций

    Определите массы веществ, содержавшихся в сосуде после охлаждения

    Постадийный анализ и решение з. 233:

    1-я стадия (стадия-состояния)

    Два из трех газов (сероводород, водород и кислород) смешали и получили газовую смесь, плотность которой оказалась равной плотности оставшегося газа.

    Для стадии-состояния необходимо определить состав компонентов системы (в нашем случае — состав смеси газов ). В этой стадии задачи не представлены абсолютные значения газов (объем, масса, количество вещества). Значит, можно определить только относительные показатели — доли (объемную, мольную, массовую). Проводим анализ состояния и определяем состав смеси газов до помещения их в замкнутый сосуд.

    1) Если плотности газов равны, значит, равны их молярные массы. Доказательства утверждения видны на фото (левый голубой овал).

    2) Для газовой смеси определяется средняя молярная масса, значение которой всегда находится между значениями молярных масс двух газов смеси, т.е. средняя молярная масса всегда больше самого маленького значения и меньше самого большого значения молярных масс . Очевидно, что таким газом может быть только кислород. Его молярная масса больше молярной массы водорода и меньше молярной массы сероводорода. На фото — это правый голубой овал.

    3) Предварительный вывод: смешали водород и сероводород. Плотность этой смеси газов (средняя молярная масса) оказалась равной плотности (молярной массе) кислорода. Т.е. средняя молярная масса смеси газов (водорода и сероводорода) равна 32 г/моль.

    4) Состав смеси газов легко определить по средней молярной массе. Я рассказывала об этом алгоритме в статье Секретная шпаргалка по химии. 4.2. Состав смеси газов . На фото расчеты объемных долей по средней молярной массе обведены двумя голубыми овалами.

    5) Окончательный вывод по 1-й стадии : исходная смесь газов состояла из сероводорода (93,74% по объему) и водорода (6,25%) по объему. Также был взят третий газ — кислород (пока отдельно от двух других).

    2-я стадия (стадия-состояния)

    Еще одна стадия-состояния , для которой необходимо определить состав компонентов системы перед протеканием реакций. В условии задачи появляется абсолютное значение — объем сосуда 4 л, в нем находится азот при н.у. В этот сосуд поместили под давлением смесь исходных газов. Абсолютные значения помещаемой смеси газов неизвестны. Будем проводить анализ и определять количества вещества каждого газа, исходя из единственной абсолютной точки (4 л азота н.у.) и относительных показателей, уже определенных на 1-й стадии.

    1) Количество вещества и массу азота определяем легко по известной формуле. С таким заданием справится даже начинающий «желторотик»

    2) По плотности смеси газов определяем массу всех веществ в замкнутом сосуде перед нагреванием. Зная массу азота, несложно определить массу всех оставшихся газов (сероводорода, водорода и кислорода).

    3) Теперь начинается самое интересное — тройное сальто определения состава газовой смеси.

    Определяем объемные доли газов в добавляемой смеси. На 1-й стадии мы рассчитали объемные доли газов в исходной смеси: сероводород 93,74% и водород 6,25%. К этой смеси добавили равный объем кислорода. Т.е. смесь газов, которую под давлением помещали в замкнутый сосуд с азотом, содержала по объему: 50% кислорода; 93,74/2 = 46,875% сероводорода; 6,25/2 = 3,125% водорода.

    Определяем общее количества вещества газов в добавляемой смеси. Ранее мы рассчитали массу добавляемой смеси газов — 32 г. Средняя молярная масса газовой смеси определялась на 1-й стадии (32 г/моль). К смеси сероводорода и водорода был добавлен кислород, его молярная масса также 32 г/моль. Поэтому средняя молярная масса трех газов (сероводород + водород + кислород) не изменилась и осталась равной 32 г/моль. Легко рассчитать общее количество вещества газов — 1 моль.

    Определяем количество вещества каждого газа в добавляемой смеси. Необходимо помнить, для газов объемная доля равна мольной доле . Мы рассчитали общее количество вещества газов — 1 моль. Легко рассчитать количество вещества каждого газа — оно по модулю равно мольной (объемной) доле в долях единицы.

    3-я стадия (стадия-процесс)

    . газовую смесь . нагревали при 600°С до окончания химических реакций, затем постепенно охладили

    По уже известным количествам вещества делаем расчеты по уравнениям реакций (с учетом избытка-недостатка) и продолжаем выполнять вычисления в таблице, где указаны все участники процесса. Особо отмечу: горение сероводорода следует прописывать по двум ступеням, поскольку неизвестно, находится ли кислород в избытке или нет.

    4-я стадия (стадия-состояния)

    Эта стадия, фактически, аналогична Четвертой Заповеди: вопрос задачи формулизируем (записываем формулу определения массы по количеству вещества), определяем массы веществ после реакции. Записываем ответ.

    Фуууууууууууууууууууу. Устала. Не решать устала, а объяснять. В работе преподавателя — это, пожалуй, самое трудное. Как видите, все самое сложное становится понятным, если его разложить по полочкам. Попробуйте. Вам понравится. Решать задачи Белавина — это как пасьянс раскладывать. Это мое мнение. А ваше мнение совпадает с моим?

    В конце статьи — совершенно необычный сюрприз. Как-то давно я очень увлеклась нейрофизиологией (как продвинутый дилетант, конечно). Тем не менее, много чего знаю о биоритмах, о том, как из «тупого дэбила» сделать «конфэту-отличника». Даже попросила кое-кого (не скажу кого, хоть режьте на куски) помочь мне составить музыкальный набор звуков для стимуляции альфа и тета волн мозга.

    Исследования последних лет показывают, что альфа-тета активность находится под влиянием гиппокампа, который играет ключевую роль в ускоренной переработке информации, решении логических задач, активации долговременной памяти. Стимуляция альфа-тета волновой активности способствует изучению иностранных языков, усвоению новых терминов, более быстрому и конструктивному получению фундаментальных знаний.

    У меня много таких аудио-композиций. Одну из них я наложила на слайд-шоу для запоминания радикалов алканов. Смотрите и слушайте. Можете поступить следующим образом: пока разбираете и прописываете задачу вместе со мной, включите звук на видео и работайте под достаточно приятную, но, главное, очень полезную музыку.

    Я прощаюсь с вами. Учите химию, слушайтесь маму-папу, не грубите училкам и не болейте! До скорых встреч на полях Яндекс Дзен.

    ЕГЭ по химии — очень сложное испытание! Достойно подготовить ученика к экзамену может только опытный профессиональный репетитор. Не ищите учителя поближе и подешевле или приходящего на дом. Ищите профессионала высшего класса. Репетитор — не скорая помощь, а мастер-ювелир, который гранит бриллианты знаний в головах ваших детей.

    Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии http://repetitor-him.ru . Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала для подготовки к ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ и олимпиадам, познакомитесь с моими учениками.

    ЕГЭ приближается неумолимо, но пока еще есть время для результативной подготовки! Торопитесь, с каждым днем время тает, как Шагреневая кожа, и скоро его совсем не останется. Позвоните мне прямо сейчас +7(903) 186-74-55 . Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы «Решение задач по химии» и «Погружение в ЕГЭ» — и вы сдадите экзамен с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!

    Репетитор по химии и биологии кбн Богунова В.Г.

    Как научиться решать задачи по аналитической химии

    к задачам даны преимущественно в развернутом виде, с краткими методическими указаниями. Это преследует двоякую цель. Во-первых, решающий имеет .Возможность быстро проверить ход решения задачи, так как развернутый ответ позволяет ограничиться доведением решения только до общего выражения из данных задачи и не делать арифметических вычислений. Во-вторых, в развернутом решении виден его наиболее правильный— кратчайший ход. В объяснениях к ответам ‘указаны характерные особенности и общие методы решения задач данного типа.

    При составлении задач были использованы примеры главным образом из государственных общесоюзных стандартов (ГОСТов), а также материал из основных руководств по количественному и техническому анализу и специальных справочников (Справочник химика, т. IV, Изд. «Химия», 1965; Ю. Ю. Лурье, Справочник по аналитической химии, Изд. «Химия», 1971).

    В третье издание внесены некоторые дополнения.

    Раздел электроанализа расширен: добавлены методы потенциометрии, кондуктометрии, кулонометрии, полярографии, амперометрического титрования. В раздел оптических методов анализа, кроме колориметрии, помещены задачи по фотоколориметрии, спектрофотометрии и спектральному анализу. Введены новые разделы радиоактивных методов анализа и физико-химических методов разделения веществ. Несколько расширен раздел растворимости осадков и введен ряд новых задач в раздел объемного анализа.

    Участие авторов в задачнике следующее.

    Введение, общие задачи, объемный анализ, оптические методы (кроме колориметрии), электрохимические методы (кроме электровесового анализа), радиоактивные методы и методы разделения составил А. П. Мусакин; вычисления в весовом анализе — А. И. Храпковский; электровесовой анализ и колориметрия — С. П. Шайкинд; аналитические весы, растворимость осадков и газовый анализ —С. М. Эфрос.

    ‘Число задач, с которыми можно встретиться в количественном анализе, очень велико, но для того, чтобы научиться решать эти задачи, необходимо овладеть сравнительно небольшим числом общих приемов своеобразных химических расчетов.

    При решении каждой задачи надо ясно представлять себе сущность того метода анализа или определения, к которому относится данная задача, уметь написать уравнение и понимать значение каждой величины. Поэтому, прежде чем приступить к решению задач, следует ознакомиться по учебникам с соответствующими разделами количественного анализа.

    При пользовании задачником надо иметь в виду следующее. Задачи в разделах, по возможности, расположены в порядке возрастания их трудности. Почти все задачи в той или иной степени различаются по методике их решения. Однако нет необходимости решать все задачи подряд. Большее или меньшее число задач данного раздела следует решать в зависимости от того, как усваивается методика решения этих задач.

    Можно ограничиться решением задач только в общем виде, т. е. довести решение до общего выражения из данных задачи и, не делая арифметических вычислений, сверить решение с ответом. Не следует, конечно, пользоваться решениями, данными в ответах, до тех пор, пока задача не решена самостоятельно. При решении задач следует избегать механического применения готовых формул без сознательного уяснения их смысла.

    В численных выражениях решений задач, в большинстве случаев, молекулярные и атомные веса веществ

    обозначены соответствующими формулами, которые даны жирным шрифтом.

    При решении задач следует пользоваться таблицей логарифмов и таблицей атомных весов элементов, а также другими данными, приведенными в задачнике. Рекомендуется пользоваться справочниками. В книге Ю. Ю. Лурье «Справочник по аналитической химии» приведены молекулярные и эквивалентные веса соединений, аналитические и стехиометрические множители, коэффициенты активности, плотности растворов и т. п. Большое количество различных данных можно найти з «Справочнике химика», т. I—VI (Изд. «Химия», 1962—-1971 гг.). .

    I. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СООТНОШЕНИЯ. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ

    В основе расчета анализов лежат уравнения реакций, которые характеризуют как качественную сторону реакций, так и количественные соотношения между реагирующими веществами, Так, в реакции

    BaCI^ + HsSO, —> BaSO, + 2HCI

    208.1 98.1 233.4 2-36,48

    количественные (весовые) соотношения постоянны и равны соотношению молекулярных весов, обозначенных числами под формулами.

    Какие бы количества ВаС12 и H2S04 ни брали для реакции, всегда соотношение между количеством ВаС12, вступившим в реакцию, и количеством H2S04, прореагировавшей с ВаС12, останется постоянным. При избытке Одного из веществ избыточное количество его остается практически без изменения.

    Обычно для вычислений уравнение пишут в молекулярном виде; для подбора же коэффициентов при составлении уравнения удобнее пользоваться ионными и ионно-электронными уравнениями.

    Если при анализе проводят ряд последовательных реакций, то суммировать уравнения этих реакций (как это делается для стадий одной и той же реакции) нельзя. Однако и в таком ряде реакций стехиометрическим

    «ХиШник» – отличный способ научиться самостоятельно решать задачки по химии

    Команда новосибирских ИТ-специалистов, ученых-химиков Сибирского отделения РАН и преподавателей школ создала интерактивный задачник по химии для школьников.

    «ХиШник» помогает и учителю, и ученику: школьник с любым уровнем подготовки сможет справиться с домашним заданием самостоятельно благодаря подсказкам задачника. Авторы научили программу реагировать на любую вводимую учеником информацию; даже если ответ будет абсолютно неверным, система попытается найти в этом рациональное зерно и подтолкнет к верному решению.

    Интерактивный задачник будет представлен в рамках ИТ-форума «СИИС-2020», который пройдет 6-7 апреля на площадке МВК «Экспоцентр Новосибирск»

    Идея создания кроссплатформенного интерактивного задачника по химии с возможностью свободного конструирования ответов принадлежит новосибирской компании «АЛЕКТА». Прототипом «ХиШника» (ХИмии для ШкольНИКа) стала система «ДИСФОР», которую студенты Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета используют в обучении уже более 20 лет.

    Рассказывает начальник отдела новых проектов компании «АЛЕКТА» Сергей Марьявар:

    «В какой-то момент стало понятно, что несмотря на высокую эффективность обучения «ДИСФОР» сильно устарел, и прежде всего устарели операционная система комплекса (DOS) и ее интерфейс. Это первая причина, по которой мы решили разрабатывать “ХиШник”. Целевой аудиторией были выбраны школы, потому что сегодня государство активно занимается их развитием, в том числе внедрением инновационных ИТ-решений. В 2020 г. мы выиграли грант Фонда поддержки и развития малых инновационных предприятий и меньше чем за полтора года создали первый вариант интерактивного задачника по химии. Первую апробацию провели в школах Новосибирска и, получив позитивный отклик от преподавателей, продолжили работу. Сегодня мы находимся на стадии представления продукта школам – задачник тестируют в Новосибирске, Калининграде, Московской области, и других регионах».

    Интерактивный задачник «ХиШник» можно установить на ПК под ОС Windows и на мобильные устройства на платформе Android. Программа содержит более 1200 задач трех уровней сложности (базовый, профильный, углубленный) по 42 темам школьного курса химии. Диалог «ученик–компьютер» реализуется так же, как это было сделано в комплексе «ДИСФОР». Ученик отвечает на вопрос задачи не простым выбором варианта ответа, а вводом формулы вещества, уравнения реакции, числа или текста – программа обрабатывает ответ и, если ученик ответил правильно, ставит ему оценку; если же ответ неверный, выдает подсказки, задает наводящие вопросы – до тех пор, пока пользователь не придет к верному решению. По словам разработчиков, такой задачник может не только помочь разобраться в предмете, но и способен оказать существенную помощь учителю.

    «Если ученик, выполняя домашнюю работу традиционным способом, при решении задачи испытывает трудности, – добавляет Сергей Марьявар, – получить консультацию ему, как правило, не у кого. В результате он либо оставляет задание без решения, либо решает задачку неправильно. Да и на уроке учитель не всегда успевает объяснить каждому ученику в классе, в чем его ошибка.

    «ХиШник» очень многое может сделать за учителя – подсказки, которые прописаны в программе, позволяют ученику самостоятельно, независимо от уровня подготовки, разобраться в теме и помогают решить задачу. И, конечно, работа с задачником разгружает самого учителя от рутинной работы по проверке огромного числа решений, зачастую написанных не слишком аккуратным почерком. Для проверки домашнего задания в «ХиШнике» ему нужно просто «зайти в журнал» – и там под каждой фамилией будет стоять статус: «получил задание», «приступил», «выполнил». Благодаря возможности просмотра протокола решения каждого ученика, учитель может увидеть, где ребенок ошибается чаще. Пока теоретический материал есть только в подсказках и комментариях, но в дальнейшем, я думаю, мы сделаем отдельный теоретический блок».

    Составляли задачи для «ХиШника» научные сотрудники Институтов органической и неорганической химии СО РАН (Новосибирск), химики-методисты, преподаватели лицеев, гимназий и школ города, профессора Новосибирского государственного университета.

    Рассказывает к.х.н. Денис Морозов, научный сотрудник НИОХ СО РАН, старший преподаватель СУНЦ НГУ, один из авторов задач для «ХиШника»:

    «Химии в школе зачастую уделяется не очень много внимания – всего 45 минут в неделю на базовом уровне обучения. Удивительно, что уровень знаний абитуриентов, которые выбирают естественнонаучные факультеты, пока не снижается, хотя сам предмет из-за сокращения часов преподавания проще не стал – чтобы сдать экзамен при поступлении в университет, нужно знать очень много.

    В настоящее время существует очень острая проблема отсутствия в школах достаточного количества хороших учителей химии. В некоторых школах их нет вообще. Это следствие того, что после распада СССР упала привлекательность науки и актуальными стали другие профессии. Желающих учиться на факультетах естественнонаучного профиля было очень немного, а тех, кто хотел пойти преподавать в школу после университета – еще меньше. К счастью, ситуация начинает меняться – зарплата учителей, как один из стимулирующих факторов, все-таки подросла в последние годы. Хотя до сих пор в Летней школе СУНЦ НГУ мы встречаем детей из школ, где химия вообще не преподается.

    «ХиШник» – это отличный способ изучить предмет самостоятельно. По сути, благодаря программе-задачнику ученые-химики, преподаватели университета и профильных школ и гимназий получили возможность дистанционно поработать вместе с учеником над темой любой сложности.

    В самом начале проекта мы пригласили в нашу команду учителей из школ, гимназий и лицеев г. Новосибирска. Совместными усилиями была проведена аналитическая работа по формированию тематических планов проверки знаний по химии, соответствующих Федеральному государственному образовательному стандарту. Только после этого мы принялись за составление задач. Ориентиром для нас стал восьмиклассник, у которого в неделю 45 минут химии, и он только начинает изучать «химический алфавит». Но наличие задач разных уровней сложности делает наш задачник привлекательным и для ребят, которые углубленно изучают химию и хотят успешно выступать на олимпиадах самого высокого уровня.

    Самым сложным для нас было проработать все возможные варианты ответов ученика, в том числе – неправильные. Программа должна адекватно реагировать на любую вводимую пользователем информацию. Нам был неинтересен формат, как мы говорим, «гаишных тестов» с вариантами готовых ответов. Поэтому с самого начала мы ориентировались на архитектуру ввода учеником ответа в свободной форме. В итоге программа получилась очень разветвленной и многоуровневой. Анализировать структурные и молекулярные формулы, уравнение реакции целиком и в деталях с помощью языка программирования очень тяжело, но мы это сделали. Даже если ученик введет абсолютно неверный ответ, система попытается найти в нем хоть какое-то рациональное зерно и подтолкнет к верному решению.

    Идеология задачника такова, что любой ученик в итоге решит задачу, доберется до ответа. Тот, кто хорошо понимает предмет, введя правильный ответ, получит похвалу, а кто «плавает», получит каскад подсказок, но в итоге справится с заданием.

    «ХиШник» учит решать задачи и понимать химию».

    В будущем авторы и разработчики задачника планируют создать версию обучающей программы для студентов, которая, возможно, выйдет под старым брендом «ДИСФОР». Также планируется использовать архитектуру «ХиШника» при разработке задачников по другим школьным предметам.

    Более подробно познакомиться с интерактивным задачником «ХиШник» можно будет 7 апреля в рамках форума «СИИС-2020». В этот день пройдет семинар-практикум «ХиШник» – на одном языке с учениками.

    Сборник задач по аналитической химии

    Министерство образования и науки Республики Казахстан

    Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

    Кафедра химических технологий

    ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

    Титриметрические и гравиметрические методы анализа.

    Для студентов химико — технологических,

    химических и нехимических специальностей.

    Рекомендовано Ученым советом ПГУ им. С. Торайгырова

    кандидат химических наук, доцент

    З-15 Сборник задач по аналитической химии. Титриметрические и

    гравиметрические методы анализа. Для студентов химико —

    технологических, химических и нехимических специальностей /

    Сборник задач составлен для студентов химико- технологических, химических и нехимических специальностей в соответствии с программами курсов по аналитической химии и химическому анализу. Содержит решение типовых задач по основным разделам аналитической химии (титриметрическим и гравиметрическим методам). Каждой теме предшествует небольшое теоретическое введение, облегчающее понимание решения задач, приводятся основные расчетные формулы, в конце каждой темы предлагаются задачи для самостоятельного решения.

    Сборник задач разработан в соответствии с ГОСО РК–3.08.095–2004, утвержденным Министерством образования и науки РК от 01.01.2001г № 000, ГОСО РК-3.08., утвержденным Министерством образования и науки РК от 01.01.2001г № 000.

    © Павлодарский Государственный университет

    им. С. Торайгырова, 2007

    Целью химического анализа является получение знания о содержании определяемого вещества. Поэтому важно не только методически правильно выполнить анализ, но и научиться рассчитывать количество определяемого вещества в граммах и процентах. Число задач, с которыми можно встретиться в количественном анализе, очень велико, но для того, чтобы научиться решать эти задачи, необходимо овладеть сравнительно небольшим числом общих приемов, применяемых в химических расчетах. При решении каждой задачи надо ясно представлять себе сущность того метода анализа или определения, к которому относится данная задача, уметь написать уравнение и понимать значение каждой величины. Поэтому, прежде чем приступить к решению задач, следует ознакомиться с соответствующими разделами количественного анализа, получить теоретическую подготовку, ознакомиться со способами вычислений в титриметрических и гравиметрических методах анализа. При решении можно ограничиться решением задачи только в общем виде, т. е. довести решение до общего выражения в виде конечной формулы, не подставляя при этом числовые значения. Однако при решении задач не следует механически применять готовые формулы, не уяснив их смысл.

    Сборник задач по аналитической химии предназначен для практических занятий и самостоятельной работы студентов химических и нехимических специальностей. Он составлен в соответствии с программой курсов по аналитической химии и химическому анализу. В начале сборника даются краткие теоретические сведения по каждой изучаемой теме, а также основные расчетные формулы, с помощью которых студенты могут в дальнейшем решать задачи, рассматриваются образцы решения задач, которые могут быть полезны при самостоятельной работе студентов. В конце каждой темы предлагаются задачи для самостоятельного решения.

    В сборнике представлены задачи по следующим темам: вычисление эквивалента, фактора эквивалентности, закон эквивалентов, титриметрическим методам анализа, гравиметрическим методам анализа, задачи на вычисление рН в растворах, др.

    1 Титриметрические методы анализа

    1.1 Эквивалент. Фактор эквивалентности

    Расчет результатов титриметрического анализа основан на принципе эквивалентности, в соответствии с которым вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах.

    Если определяемое вещество А реагирует с раствором титранта В по уравнению

    аА+вВ> продукты реакции(1)то эквивалентными массами веществ будут аМА и вМВ, где МА и МВ –молярные массы веществ А и В, а и в — стехиометрические коэффициенты.

    Уравнению (1) можно придать вид

    продукты реакции, где а>в, что означает, что одна частица вещества А будет эквивалентна частиц вещества В.

    Отношение обозначают символом f экв(В) и называют фактором эквивалентности вещества В

    F экв(В) = (1)

    Фактор эквивалентности — это число, обозначающее, какая доля реальной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основной реакции или одному электрону в реакциях окисления — восстановления.

    Фактор эквивалентности и эквивалент являются величинами не постоянными, а зависят от стехиометрии реакции, в которой реагенты принимают участие. Фактор эквивалентности величина безразмерная, она равна единице или меньше единицы.

    Эквивалентом называют условную или реальную частицу вещества, которая в кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в реакции окисления восстановления – одному электрону. Единицей количества вещества эквивалента является моль.

    Молярной массой эквивалента вещества Х называют массу одного моля эквивалента вещества, равную произведению фактора эквивалентности на молярную массу эквивалента.

    В реакциях комплексообразования или осаждения обычно избегают применения понятия « молярная масса эквивалента» и пользуются исключительно молярными массами.

    Вычислить фактор эквивалентности и молярные массы эквивалентов ортофосфорной кислоты в реакциях

    а)

    б)

    в)

    Задания для самостоятельного расчета

    1.Вычислить фактор эквивалентности и молярную массу эквивалента в реакции полной нейтрализации:

    а) HNO3, б) NaOH; в) NH3;г) H2SO4; д) KHSO4; е) Na2B4O7 •10H2O; ж)Na2 CO3;з)NaHCO3; к)K2O, л)N2O5; м) H2C2O4; н) SO2; о) Ba(OH)2 ; п) H3PO4; р) H2CO3

    Ответы: а)fэкв =1; М (HNO3)=63,01 г/моль; б) fэкв = 1; М(NaOH) = 39,99 г/моль; в) fэк = 1; М(NH3)= 17,01 г/моль; г) fэкв =1/2; М(H2SO4) = 49,07 г/моль; д) fэкв = 1; М(KHSO4) = 136,2 г/моль; е) fэкв = 1/2; М(Na2B4O7 •10H2O) = 190,68 г/моль; ж) fэкв = 1/2; М( Na2 CO3) = 52,99г/моль; з) fэкв = 1; М(NaHCO3) = 84,01г/моль; к) fэкв =1/2; М(K2O)=47,1 г/моль, л) fэкв =1/2; М(N2O5)=54,01 г/моль; м) fэкв =1/2; М( H2C2O4 ) = 45,02г/моль; н) fэкв = 1 ; М(SO2) = 40,03г/моль;

    В задачах 2-11 рассчитать количество вещества:

    2. Количество HCl для нейтрализации 4,33г Na2C2O4. Ответ: n (HCl) = 0,06463 моль.

    3.Количество HNO3 для нейтрализации 5,3г Na2CO3 . Ответ: n (HNO3) = 0,1000 моль.

    4.Количество Na2B4O7·10H2O для нейтрализации 3,65г HCl. Ответ: n (0,5 Na2B4O7·10H2O) = 0,1001 моль.

    5.Количество HCl для нейтрализации 0,2г CaO. Ответ: n (HCl) = 0,007133 моль.

    6.Количество NaOH для нейтрализации 6,3г CH3COOH.

    Ответ: n (NaOH) = 0,1049 моль.

    7.Количество HNO3 для нейтрализации3,1г Na2O.

    Ответ: n (HNO3) = 0,1000 моль.

    8.Количество HCl для нейтрализации 4,709г K2O.

    Ответ: n (HCl) = 0,09998 моль.

    9.Количество HNO3 для нейтрализации 22,6г Ba(OH)2· 8H2O. Ответ: n (HNO3) = 0,142 моль.

    10.Количество KOH для нейтрализации 0,49г H2SO4 .

    Ответ: n (KOH) = 0,01000 моль.

    11.Количество NaOH для нейтрализации 5,4 N2O5 .

    Ответ: n (NaOH) = 0,1000 моль.

    12.Вычислить массу моля эквивалента вещества, участвующего в окислительно — восстановительной реакции и определить, сколько миллимолей содержится в 100 мг вещества:

    а) FeSO4 ( Fe2+ > Fe3+). Ответ: n (FeSO4) = 0,659 ммоль.

    б) HNO3 (NO3- > NO2). Ответ: n (1/3HNO3) = 4,76 ммоль.

    в) HNO3 (NO3- > NO). Ответ: n (HNO3) = 1,585 ммоль.

    г)H2O2 (в реакции с KJ). Ответ: n (0,5 H2O2) = 5,90 ммоль.

    д) KMn O4(в кислой среде). Ответ: n (1/5KMnO4) = 3,17 ммоль.

    е) KMn O4(в щелочной среде). Ответ: n (KMnO4) = 1,58ммоль.

    ж) KMn O4(в нейтральной среде). Ответ: n (1/3KMnO4) = 1,91 ммоль.

    з) K2Cr2O7 (в кислой среде). Ответ: n (1/6K2Cr2O7) = 2,11 ммоль.

    и) Na2S2O3(S2O3 2- > S4O82-). Ответ: n (Na2S2O3) = 0,632 ммоль.

    к) CuCl2 (при йодометрическом определении). Ответ: n (CuCl2) = 0,745 ммоль.

    л) J2 ( J2 > 2JO — ). Ответ: n (0,5 J2) = 0,790 ммоль.

    м) J2 ( J2 > 2J — ). Ответ: n( 1/2 J2) = 0,790 ммоль.

    н) H2C2O4( C2O42- > CO2^). Ответ: n (1/2H2C2O4) =2,23 ммоль

    о) SO2 (SO2 > SO42-). Ответ: n (1/2 SO2) = 3,13 ммоль

    п) V2O5 (VO2 + >V3+). Ответ: n (1/2V2O5) =1,10 ммоль

    1.2 Основные расчетные формулы в титриметрических методах анализа

    1.2.1 Нормальность (N) раствора- число грамм-эквивалентов вещества, содержащихся в 1 л раствора

    , (2)

    где а — навеска образца анализируемого вещества, г;

    n — число грамм-эквивалентов;

    Если V=1л, то N · V=a

    1.2.2. Молярность (См) – число моль(грамм — молекул) растворенного вещества в 1л раствора

    , (3)

    где М — масса 1моль растворенного вещества.

    (4)

    Если V=1л, то

    , (5)

    где Т — титр, г/см3, г/мл

    Основное расчетное уравнение химического анализа

    В момент эквивалентности химических реакций произведение нормальных концентраций на объемы растворов реагирующих веществ равны друг другу.

    При известной нормальной концентрации раствора вещества А можно рассчитать его титр ТА, перейдя к массе qА через эквивалентен ЭА.

    , (7)

    где А — определяемое вещество;

    qА — содержание определяемого вещества, г.

    (8)

    (9)

    (10)

    (11)

    Рассчитать количество вещества в граммах можно по формуле

    , (12)

    С учетом разбавления в мерной колбе VK и титрования аликвотной части исследуемого раствора Va.

    , (13)

    где VК — емкость мерной колбы, мл;

    Vа — объем аликвотной части раствора, мл.

    Рассчитать количество вещества в процентах можно по формуле

    (14)

    Поправочный коэффициент определяют и рассчитывают следующим образом

    , (15)

    где К- поправочный коэффициент;

    пр — практическое значение;

    т — теоретическое значение.

    (16)

    (17)

    1.3 Расчет содержания вещества методом обратного титрования

    1.3.1 Расчет содержания вещества обратным титрованием по методу отдельных навесок, %

    , (18)

    где В –стандартный раствор, взятый с избытком;

    В1 – стандартный раствор, идущий на титрование раствора В.

    1.3.2 Расчет содержания вещества обратным титрованием по методу пипетирования, %

    (19)

    1.3.3 Расчет содержания вещества методом обратного титрования по титру, %

    (20)

    1.4 Переходные формулы для расчетов концентраций

    1.4.1 Формула для перехода от процентной концентрации к нормальной

    , (21)

    где C – процентная концентрация;

    Э – эквивалент, грамм – эквивалент

    ? – плотность г/см3.

    1.4.2 Формула для перехода от нормальной концентрации к процентной

    , (22)

    где n – число эквивалентов.

    1.4.3 Формула для перехода от процентной концентрации к молярной

    , (23)

    где M – молекулярный вес.

    1.4.4 Формула для перехода от молярной концентрации к процентной

    , (24)

    где m – число моль.

    1.5 Расчет ошибок кислотно-основного титрования

    1.5.1 Протонную ошибку можно рассчитать ОТ [Н+] ,%

    , (25)

    где V — исходный объем определяемого вещества, мл;

    VD — объем добавленного титранта, мл;

    рТ — показатель титрования индикатора.

    1.5.2 Гидроксидную ошибку можно рассчитать ОТ [ОН-], %

    (26)

    1.5.3 Кислотная ошибка возникает, если при недотитровании слабых кислот в растворе остается небольшое количество кислоты в молекулярной форме (ОТА) ,%

    (27)

    1.5.4 Основная ошибка появляется при недотитровании слабого основания (ОТВ), %

    (28)

    На титрование смеси, состоящей из карбонатов натрия и калия массой 0,4 г израсходовали 22,00 мл 0,3М HCl. Вычислить массовую долю (%) Na2CO3 и К2СО3 в смеси.

    Обозначим: w – количество Na2CO3 в % — (доля Na2CO3),

    (100-w) – количество К2СО3 в % — (доля К2СО3)

    %сод =

    qA=

    где %сод — процентное содержание.

    nA · ЭA = ,

    т. е. nA · ЭA · 100 = % сод · а

    n=

    n=

    В точке эквивалентности количество эквивалентов в смеси равно

    n+ n= n

    +=

    а массовая доля К2СО3 находится из разности

    100 – 46,12 = 53,88% К2СО3

    Навеску хлорида аммония обработали избытком щелочи. Выделившийся аммиак поглотил 50 мл 0,5120М HCl и раствор разбавили до 250 мл. На титрование 50 мл полученного раствора израсходовали 23,73 мл 0,05М КОН (К = 0,9740). Вычислить массу NH3, которая содержалась в хлориде аммония.

    Итак, количество HCl в исходном растворе кислоты составляе

    С учетом разбавления до 250 мл

    n=

    Количество КОН, пошедшего на титрование HCl, взятого в избытке

    n=

    Количество аммиака считаем: n= n – n

    Чему должен быть равен титр раствора К2Сr2О7, чтобы 1 мл его, израсходованный на титрование FeCl2, полученного из навески руды 0,2 г соответствовал точно 0,5% железа.

    6Fe2++ Сr2О72- +14H+ > 6Fe3++ 2Сr3+ +7H2O

    % =

    q =

    1 мл К2Сr2О7 титрует 0,001 г Fe, т. е. это

    — два атома Cr по 3

    ТВ=

    Подставляем числовые значения

    ТВ=

    Для определения свободного Р2О5 в суперфосфате, содержащуюся в водном растворе его Н3РО4 титруют NaOH, причем образуется NaH2PO4. Чему равен Т, если на 0,1035г Н2С2О4 расходуется 25,15 мл данного раствора NaOH?

    Н3РО4 + NaOH = NaH2РO4+НОН

    2Н3РО4 =Р2О5 + 3Н2О

    Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4

    25,15 мл NaOH титруют 0,1035г Н2С2О4

    1 мл NaOH титрует x г Н2С2О4

    х =

    Это Т(ТВ/А)

    ТВ/А=

    ТВ= — это Т

    Т=

    На титрование с фф навески массой 0,4478 г, состоящей из Na2CO3, NaHCO3 и NaCl потребовалось 18,80 мл 0,1998М раствора НCl. При титровании с мо на ту же навеску израсходовали 40,00 мл раствора кислоты. Вычислить массовую долю (%) Na2CO3 и NaHCO3 в смеси.(фф — фенолфталеин, мо — метилоранж)

    При титровании смеси с фф протекает реакция

    Na2CO3 + НCl = NaCl + NaHCO3

    в присутствии мо

    Na2CO3 + 2НCl = 2NaCl + H2О + CO2

    NaHCO3 + НCl = NaCl + H2О + CO2

    Следовательно, при титровании смеси в присутствии фф с раствором хлороводородной кислоты взаимодействует только один компонент смеси Na2CO3 и количество его легко определить по формуле (18)

    Как следует из приведенных реакций, объем раствора НCl, затраченный на титрование гидрокарбоната натрия, в присутствии мо можно представить так

    VHCl MO = 2VHCl фф

    Для определения содержания формальдегида в пестициде навеску препарата массой 3,017 г обработали 50,00 мл 1 М раствора NaOH (K=0,9022) в присутствии пероксида водорода. При нагревании произошла реакция

    НСОН + ОН — + Н2О2 = НСОО — + 2Н2О

    При охлаждении избыток щелочи оттитровали 20,12 мл раствора НCl с ТНCl = 0,03798. Вычислить массовую долю (%) формальдегида в препарате пестицида.

    Сущность обратного титрования отражает формула

    С учетом условий задачи выражаем число молей реагирующих веществ

    n(HCl)=

    Подставив числовые выражения, получаем

    Иногда в ходе анализа целесообразно осуществить двойное и даже тройное замещение. Например, в случае тройного замещения можно схематично написать реакции в следующем виде

    Даны вещества А, В, С, D. S – заместитель

    ZAA + ZBB + ….> Z1S1 +….

    Z1S1 + ZCC + ….> Z2S2 +….

    Z2S2 + ZDD + ….> Z3S3 +….

    Третий заместитель S3 титруют титрантом Т

    Z3S3 + ZTT + … > ZPP+…

    Массу и массовую долю (%) определяемого вещества в таком случае вычисляют по формулам

    %сод =

    Навеску сплава, содержащего свинец, массой 0,3526г растворили в азотной кислоте. Свинец осаждают в виде хромата, осадок отфильтровывают, отмывают от избытка хромата и растворяют в соляной кислоте. В растворе хромат-ионы определяют иодометрически. На титрованиие выделившегося иода израсходовано 25,85 мл 0,0500 М раствора Na2S2O3. Рассчитать массовую долю свинца в сплаве (Мол. масса (Pb) 207,19)

    Уравнение реакций можно представить в следующем виде

    Pb2+ + CrO PbCrO4 (ZA=Z1=1)

    2 PbCrO4 + 2H3O+- 2 Pb2++ Cr2O+3H2O (Z1=2; Z2=1)

    Cr2O+6J-+14 H3O+-3J2+2Cr3+ +21H2O (Z2=1; Z3=3)

    J2 +2S2O-2J-+S4 O(Z3=1; ZT=2)

    Массовую долю свинца вычисляют по формуле

    ?Pb,% =

    1) В 250,0 мл. раствора NaOH содержится 10,00 г этого вещества. Чему равен титр этого раствора? Ответ:0,040000 г/мл

    2) Чему равна нормальность растворов, содержащих в 1 л: а) 4,0106 г HCl; б) 4,8059 г H2SO4 ? Ответ: а) 0,1100 н.; б) 0,09797н.

    3) Найти нормальность раствора HCl, если титр его равен 0,003592 г/мл. Ответ: 0,0965 н.

    4) Чему равен титр 0,1205 н. раствора H2SO4? Ответ: 0,005909г/мл

    5) Сколько граммов КОН содержится в 200 мл 0,0900 н. раствора его? Ответ:1,032 г.

    6) Чему равны нормальность и титр HNO3, если на титрование 20,00 мл его израсходовано 15 мл 0,1200 н. раствора NaOH? Ответ:0,09 н.; 0,005671 г/мл

    7) Сколько граммов H2SO4 содержится в 5 л раствора, если на титрование25,00 мл этого раствора израсходовано 22,50 мл 0,0950 н. раствора КОН? Ответ: 20,97 г.

    8) Сколько грамм-эквивалентов: а) в навеске 1,8909 г щавелевой кислоты Н2С2О4·2Н2О х. ч.; б) в 20 мл 0,12 н. раствора NaOH? Ответ: а) 0,030; б) 0,0024

    9) Сколько миллиграмм-эквивалентов содержится : а) в навеске 0,4240 г Na2CO3 х. ч. б) в 50 мл 0,20 н. раствора H2SO4 ? Ответ:а) 8,00; б) 10

    10) Чему равны нормальность и титр растворов КОН, если 26,00 мл его израсходовано на титрование навески 0,1560 г х. ч. (двухосновной) янтарной кислоты? Ответ:0,1016н.; 0,005700 г/мл

    11) Сколько процентов Н2С2О4•2Н2О содержит данный препарат щавелевой кислоты, если на титрование навески 0,1500 г его, растворенной в произвольном объеме воды, израсходовано 25,60 мл 0,0900 н. раствора КОН? Ответ:96,79%

    12) На титрование 0,0340 г AgNO3 израсходовано 20,00 раствора HCl. Найти ТHCl/Ag. Ответ:0,001077 г/мл

    13) Чему равен ТHCl/СаО, если на титрование 0,1144 г СаСО3 идет 27,65 мл раствора соляной кислоты (см. задачу 12). Ответ:0,002189 г/мл

    14) Определить массовую долю (%) индифферентных примесей в Mg SO4 • 7H2O, если после растворения навески массой 0,2000 г магний оттитровали 14,64 мл 0,05500М ЭДТА. Ответ: 0,77%

    15) Сколько процентов железа содержит руда, если при титровании раствора FeCl2, полученного из навески 0,2000 г ее, затрачено 20,00 мл раствора бихромата с титром=0,006500 г/мл. Ответ: 65%

    16) Чему равны титры 0,09000 н. раствора серной кислоты: а) по Ba(OH); б) по NHв) по N2? Ответ: а) 0,007712;б) 0,001533; в) 0,001261

    17) Какую навеску соды Na2CO3 нужно взять, чтобы на титрование ее требовалось 20-30 мл 0,1 н. раствора H2SO4? Ответ: 0,11-0,16 г.

    18) Сколько мл 0,0200 н. раствора KMnO4 потребуется на титрование 20,00 мл 0,0300 н. раствора FeSO4? Ответ: 30 мл.

    19) Определить массовую долю (%) алюминия в сплаве, если после растворения навески массой 0,6500 г его и удаления мешающих элементов объем раствора довели до 250,0 мл, к 20,00 мл этого раствора добавили Na2 MgЭДТА и оттитровали 15,18 мл 0,05023 М ЭДТА. Ответ: 39,56%

    20) Чему равна нормальность 40%-го раствора CaCl, плотностью 1,396 г/см. Ответ:10 Н

    21) Вычислить молярную концентрацию 10%-го раствора NH, плотностью 0,958 г/см. Ответ: 5,6 М

    22) Сколько миллилитров 2,00н. раствора HNO взять для приготовления 3л 0,1000н. раствора? Ответ:150 мл.

    23) Какому объему 1н. раствора эквивалентны 23,8мл 0,20н. раствора HCl? Ответ:4,8 мл.

    24) Сколько миллилитров 20%-го раствора HCl (плотностью 1,098 г/см) нужно взять для приготовления 5л. 0,1 Н раствора? Ответ: 83 мл.

    25) Сколько миллилитров 10%-го раствора HCl (плотностью 1,047 г/см) нужно прибавить к 50мл. 37,23%-го раствора плотностью 1,19 г/см, чтобы получить 25%-ый раствор HCl? Ответ: 46 мл.

    26) Сколько воды нужно прибавить к 1л HNO плотностью 1,405 г/см, чтобы получить HNO плотностью 1,193 г/см.Ответ: 581мл.

    27) Навеску серосодержащего органического вещества массой 0,1512 г сожгли в токе О2, выделившийся SO2 поглотили раствором Н2О2. На титрование образовавшейся H2SO4 израсходовали 21,25 мл 0,1000М раствора NaOH. Рассчитайте массовую долю (%) серы (Мr = 32,06) в исходном веществе. Ответ:22,53 %

    28) Рассчитайте содержание NaCl (мг/мл) в рассоле, еслина титрование 30,00 мл рассола потребовалось15,60 мл 0,1000М раствора AgNO3. Ответ: 3,04 мг/мл.

    29) Навеску железной руды массой 0,2486 г растворили в кислоте, железо восстановили до Fe(II) и затем оттитровали 20,25 мл. Рассчитайте массовую долю (%) железа в руде. Ответ: 21,66%

    30) Какую навеску Na2CO3 нужно взять для установки по ней титра 0,1н. раствора H2SO4 , если располагают мерной колбой емкостью 200мл и титрование будут вести с метиловым оранжевым? Ответ:0,53 г.

    31) Вычислить нормальность и титр раствора H2SO4, если на титрование навески 50,00 мл раствора Na2CO3, полученного растворением навески его 0,5000г в мерной колбе емкостью 200мл, с метиловым оранжевым расходуется 24,00 мл раствора H2SO4. Ответ:0,09826 Н;0,004819 г/мл.

    32) Вычислить нормальность и титр раствора КОН, если на титрование навески 0,1495г. НCHO, растворенной в произвольном объеме воды израсходовано 25,20мл. его Ответ:0,1005 Н; 0,005637 г/мл.

    33) Сколько процентов HNO содержит концентрированная азотная кислота, если после растворения 9,7770 г в мерной колбе емкостью 1л на титрование 25,00мл 0,1040н. раствора NaOH израсходовано 25,45мл полученного раствора HNO? Ответ: 68,85%.

    34) Сколько граммов НРОсодержится в данном растворе, если на титрование его с фенолфталеином затрачено 25,50мл 0,2000н. раствора NaOH? Ответ: 0,2499 г.

    35) Сколько граммов НРОсодержится в данном растворе, если на титрование его с метиловым оранжевым израсходовано 25,50мл 0,2000н. раствора NaOH? При решении этой задачи найдите сначала T. Ответ: 0,4998 г.

    36) Чему равна карбонатная жесткость воды, если на титрование 100мл её израсходовано 5,00мл 0,0900 Н раствора HCl. Ответ: 4,5 мг/экв.

    37) Сколько процентов железа содержится в железной проволоке, если после растворения 0,1400г её в H2SO4 без доступа воздуха на титрование полученного раствора израсходовано 24,85мл 0,1000н. раствора KMnO4. Ответ:99,15%

    38) Сколько процентов железа содержится в руде, если на титрование раствора (полученного при растворении навески руды 0,2500г в HCl) израсходовано 28,00мл 0,09950н. раствора KMnO4? Ответ:62,24%

    39) Сколько граммов Са содержится в 250,0 мл раствора CaCl, если после прибавления к 25,00 мл его 40,00мл 0,1000 Н раствора (NH)COи после отделения образовавшегося осадка CaCOна титрование не вошедшего в реакцию (NH)COизрасходовано 15,00 мл 0,02000 Н раствора KMnO4? Ответ: 0,7415 г.

    40) Вычислить нормальность раствора H2SO4 , титр которого равен 0,02446 Ответ: 0,4988 Н

    41) Вычислить нормальность раствора NaOH, титр которого равен 0,004020. Ответ:0,1005 Н.

    42) Вычислить нормальность раствора, если T=0,01353. Ответ: 0,2412 Н.

    43) Вычислить нормальность раствора, если T=0,002914. Ответ:0,1039 Н.

    44) Вычислить нормальность раствора, если T=0,02174. Ответ:0,5431 Н.

    45) Из навески образца массой 1,2548 г проэкстрагировали тиомочевину (NH2)2CS серной кислотой и оттитровали 0,0186 М раствором нитрата ртути (II), израсходовав 32,25 мл. Рассчитайте массовую долю (%) (NH2)2CS ( мол. масса 76,06) в образце. Ответ: 15,89 %

    46) Нормальность раствора NaOH равна 0,09981. Рассчитать T. Ответ: 0,03992

    47) Нормальность раствора HCl равна 0,09798. Рассчитать T. Ответ: 0,004615

    48) Нормальность раствора NaOH равна 0,1021. Рассчитать T. Ответ: 0,004087

    49) Найти T, если T=0,03798. Ответ: 0,049058

    50) Найти T, если T=0,005727. Ответ: 0,005004

    51) Найти T, если T=0,005643. Ответ: 0,004932

    52) Найти T, если =0,003645. Ответ: 0,003999

    53) Вычислить T, если для 0,01 Н раствора К=0,9123. Ответ: 0,000447

    54) Вычислить T, если для 0,05 Н раствора К=0,8549. Ответ: 0,002399

    55) Имеется 0,1046 н. HCl. Определить T и T. Ответ: 0,002933; 0,003814

    56) Найти нормальность H2SO4 T, если T=0,004852.Ответ: 0,09895н.; 0,049470 г/мл.

    57) Вычислить истинную нормальность, молярность, Tи T 0,1 Н H2SO4 (К=0,9808). Ответ: 0,04914 оль/л; 0,04810г/мл; 0,03923 г/мл.

    58) В воде растворили 28,00г х. ч. КОН и 40,20г х. ч. NaOH и разбавили раствор до 1500 мл. Рассчитать нормальность полученного раствора. Ответ:1,0028 Н

    59) К 550 л 0,1925 н. HCl прибавили 50,00 мл раствора HCl c титром 0,02370. Вычислить нормальность и титр полученного раствора. Ответ: 0,2307 моль/л; 0,008410 г/л.

    60) Сколько миллилитров воды надо добавить к 1л 0,5300 н. HCl, чтобы получить 0,5000 Н раствор? Ответ:60 мл.

    61) Навеску стали массой 1,0000 г растворили в кислотах, содержащийся в стали хром окислили до Cr2O72- и к полученному раствору добавилди 15,00 мл 0,2500 М раствора соли Мора. Избыток соли Мора оттитровали 0,1000 М раствором перманганата калия (f экв =1/5 KMnO4), израсходовав 25,00 мл. Рассчитайте массовую долю (%) хрома в стали. Ответ: 2,08%.

    62) Навеску мрамора массой 0,2834 г растворили в 30,00 мл 0,3933 М раствора HCl. На титрование избытка кислоты пошло 14,10 мл 0,4400 М раствора NaOH. Найдите массовую долю примесей в образце. Ответ: 1,19%.

    63) Сколько миллилитров H2SO4 (fэкв =1/2) плотностью 1,835 г/см требуется для приготовления 2,5 л 0,2 н раствора? Ответ:27,9 мл.

    64) Для приготовления 500,00 мл раствора было взято 20,00 мл HCl плотностью 1,19 г/см. Вычислить нормальность полученного раствора? Ответ: 0,5 н.

    65) Вычислить нормальность и титр раствора HCl, если на титрование 0,4217 г буры израсходовано 17,50 мл этой кислоты? Ответ: 0,1263 н.; 0,004610г/мл.

    66) Какую навеску х. ч. безводной соды нужно взять, чтобы на её титрование израсходовать 20,00 мл 0,1М H2SO4? Ответ: 0,21 г.

    67) Какую навеску щавелевой кислоты Н2С2О4·2Н2О нужно взять, чтобы на её титрование израсходовать 20,00 мл 0,1н. NaOH? Ответ: 0,1259 г.

    68) Навеску 0,6000 г Н2С2О4·2Н2О растворили в мерной колбе емкостью 100 мл на титрование 20,00 мл полученного раствора израсходовано 18,34 мл NaOH. Определить молярную концентрацию раствора NaOH и его титр по Н2С2О4. Ответ: 0,1038; 0,004673 г/мл

    69) Вычислить нормальность раствора HCl, если на титрование 20,00 мл его израсходовано 19,20 мл 0,1 н. NaOH, приготовленного из фиксанала. Ответ: 0,0960 н.

    70) Навеску 0,5341 г щелочи, содержащей 92% NaOH и 8% индифферентных примесей, растворили в мерной колбе емкостью 100 мл. Определить нормальность и титр HCl, T, если на титрование 15 мл раствора NaOH израсходовано 19,50 мл кислоты. Ответ: 0,09448 н.; 0,003447 г/мл; 0,003778 г/мл.

    71) Определить нормальность раствора КОН, если на титрование 15 мл его израсходовано 18,70 мл раствора HCl (T=0,002864). Ответ: 0,09792 н.

    72) До какого объема нужно довести раствор, в котором содержится 1,530 г NaOH, чтобы на титрование 20,00 мл раствора израсходовать 14,70 мл HCl (T=0,00380). Ответ: 499,32 мл.

    73) Рассчитать индикаторную ошибку титрования 0,01 н. HCl 0,01 н. раствором NaOH с фенолфталеином (pТ=9). Ответ: 0,2%.

    74) Можно ли титровать 0,91 н. HCl 0,01Н раствором NaOH с бромфеноловым синим (рТ=3,8). Ответ:1·10-9 %.

    75) Чему равна индикаторная ошибка 0,1 н. NaOH 0,1 н. раствором HCl метиловым красным (рТ=5). Ответ: 0,02%.

    76) Рассчитать индикаторную ошибку 0,1н. NaOH 0,1 н. раствором HCl с тимолфталеином (рТ=10). Ответ: 1,7·10-3%

    77) Вычислить индикаторную ошибку титрования 0,2 н. HCl 0,2 н. раствором NaOH с метиловым красным (рТ=5). Ответ:- 0,01%.

    78) Вычислить индикаторную ошибку титрования 0,1 н. HCl 0,2 н. раствором NaOH с метиловым красным (рТ=5). Ответ:- 0,015%.

    79) Можно ли точно оттитровать 0,2 н. HCl 0,2 н. раствором NaOH с крезолфталеином (рТ=9). Ответ:0,01%; да.

    80) Рассчитать индикаторную ошибку титрования 0,01 н. раствора NH 0,01 н. раствором HCl с метиловым оранжевым (рТ=4) Ответ: 2%.

    81) Можно ли оттитровать 0,01 н. NH 0,01 н. раствором HCl с фенолфталеином (рТ=9). Ответ: -36,31%; нет.

    82) Какую навеску NaOH нужно взять, чтобы на титрование израсходовать 22,00 мл раствора HCl (T=0,003514). Ответ: 0,009978 г.

    83) Навеску 2,0712 г технической буры растворили в мерной колбе ёмкостью 100,00 мл. На титрование 20,00 мл раствора израсходовано 21,80 мл HCl (T=0,003974). Вычислить процентное содержание х. ч. NaBO· 10 HO. Ответ: 99,76 %.

    84) На титрование раствора, содержащего 3,1580 г технического КОН, израсходовано 27,45 мл раствора HCl (T=0,07862). Вычислить процентное содержание КОН в образце. Ответ: 95,87%.

    85) Навеску 2,000 г неизвестного растворили в мерной колбе ёмкостью 100,00 мл. На титрование 25,00 мл раствора израсходовано 20,00 мл 0,4455 н. HCl. Определить что входило в состав анализируемого вещества: КОН или NaOH. Ответ: КОН.

    86) Навеску 0,3251 г технической гидроокиси натрия растворили в мерной колбе ёмкостью 100,00 мл. На титрование 25,00 мл раствора фенолфталеином израсходовано 18,40 мл 0,1000 н. HCl, метиловым оранжевым 18,80 мл кислоты. Вычислить процентное содержание NaOH в образце. Ответ: 88,58%.

    87) Ионы серебра, содержащиеся в 25,00 мл пробы, связали в цианидный комплекс, добавив избыток раствора Ni(CN)4 2- .На титрование выделившихся ионов никеля израсходовали 43,70 мл 0,0240 М раствора ЭДТА. Рассчитайте концентрацию (г/л) серебра в растворе пробы. Мол. масса (Ag) 107.86. Ответ: 9,05 г/л.

    88) В каком объёме соляной кислоты HCl (T=0,003814) нужно растворить навеску 0,1234 г CaCO, чтобы на титрование избытка кислоты израсходовать 19,50мл раствора NaOH (T=0,002910)? Ответ: 42,99 мл

    89) После подкисления серной кислотой монохлоруксусную кислоту ClCH2COOH из 150,0 мл фруктового сока проэкстрагировалидиэтиловым эфиром. Кислоту затем реэкстрагтровали NaOH. После подкисления к полученному раствору добавили 40,00 мл 0,0489 М раствора AgNO3. Избыток AgNO3 оттитровали 0,0515 М раствором NH4SCN, израсходовав 18,70 мл. Рассчитайте содержание в мг ClCH2COOH (мол. масса 94,45) в 500,0 мл фруктового сока. Ответ: 312,6 мг.

    90) К 0,5000 г смеси содержащей Na2CO3 и NaHCO3, прибавили 25,00 мл раствора HCl (T=0,004000). На титрование избытка кислоты израсходовали 15,00 мл раствора NaOH (T=0,002000). Вычислить процентное содержание Na2CO3. Ответ: 21,14%.

    91) К 25 мл раствора Н2S прибавили 50,00 мл 0,01960 н. раствора J2 (fэкв=1/2) и избыток иода оттитровали 11,00 мл 0,02040 н. Na2S2O3 (fэкв=1). Вычислить концентрацию(г/л) Н2S в растворе. Ответ: 0,5150 г/л.

    92) Исследуемый раствор, в котором требуется определить кобальт в присутствии никеля, обработали уксусной кислотой и KNO2. Выпавший осадок K3Co(NO2)6 отфильтровали, промыли и растворили в 50,00 мл 0,09950 н. раствора KMnO4 (f экв= 1/5). Затем прибавили 20,00 мл 0,1040 н. раствора FeSO4, остаток которого оттитровали 11,65 мл 0,009950 н. KMnO4 (f экв= 1/5).Написать уравнение реакции растворения осадка и вычислить массу кобальта в первоначальном растворе. Ответ: 0,0217 г.

    93) Навеску 5,0000 г пергидроля растворили в мерной колбе ёмкостью 5,00 мл. На титрование 25,00 мл раствора израсходовано 37,43 мл 0,1 н. KMnO4 (fэкв = 1/5, К=1,1240). Вычислить процентное содержание H2O2 в образце. Ответ: 28,59%.

    94) Навеску образца 1,000 г содержащего 99,98% Fe, растворили в H2SO4, без доступа воздуха и оттитровали 0,1000Н KMnO4 (fэкв = 1/5). Сколько мл KMnO4 израсходовано на титрование? Ответ: 17,90 мл.

    95) Навеску образца, содержащего фенобарбиталат натрия, массой 0,2438 г растворили при нагревании в растворе NaOH. После подкисления уксусной кислотой для количественного осаждения фенобарбиталата ввели 25,00 мл 0,0203 М раствора Hg(ClO4)2. Осадок отфильтровали, фильтрат разбавили до 250,0 мл. К 50,00 мл фильтрата добавили избыток раствора MgY2-. Выделившиеся по реакции Hg2+ + MgY2- = Mg2+ + Hg2- ионы магния оттитровали при рН 10,0 0,0121 М раствором ЭДТА, израсходовав 5,89 мл. Рассчитайте массовую долю(%) азота(N) и NaC12H11N2O3 в образце. Мол. масса (N) 14.01; (NaC12H11N2O,99.Ответ: (N) 3,47(%); NaC12H11N2O3 31,4(%).

    96) К 10 мл раствора NiCl2 добавили дистиллированную воду, аммиачный буферный раствор и 20,00 мл 0,01085 М раствора ЭДТА. Избыток ЭДТА оттитровали 0,01292 М MgCl2 ,на титрование израсходовали 5,47 мл. Рассчитать исходную концентрацию (г/л) раствора NiCl2 .Ответ: 1,897 г/л.

    97) Какую навеску негашеной извести, содержащей 90% СаО и 10% индифферентных примесей, требуется взять для анализа, чтобы на нейтрализацию её шло 20,00 мл раствора HCl с титром 0,007300? Ответ: 0,201 г.

    98) К раствору, полученному после растворения навески анализируемой пробы массой 0,1500 г, содержавшей галлий(III), добавили буферный раствор с рН 10,00 и избыток MgY2-. На титрование выделившегося Mg(II) c эриохромом черным Т израсходовали 5,91 мл 0,0701 М раствора ЭДТА. Рассчитайте массовую долю (%) галлия в навеске. Молекулярная масса галлия 69,72.Ответ: 19,25%

    99) К 10,00 мл раствора, содержащего пиридин, добавили спиртовой раствор CdCl2. Выпавший осадок Cd(C5H5N)2Cl2 отфильтровали, растворили и оттитровали 15,25 мл 0,01 М раствора ЭДТА с эриохромом черным Т в аммиачном буферном растворе. Рассчитайте концентрацию (г/л) пиридина в исходном растворе. Молекулярная масса пиридина 79,00.Ответ: 2,41 г/л.

    100.На нейтрализацию 0,2140 г смеси, состоящей из карбонатов кальция и бария израсходовали 15 мл 0,2 М раствора HCl. Вычислить массовые доли (%) СаСО3 и ВаСО3 в смеси. Ответ: 39,44% СаСО3 ; 60,56% ВаСО3

    2 Расчеты в гравиметрических методах анализа

    2.1 Основные расчетные формулы в гравиметрических методах анализа.

    Содержание определяемого вещества обычно вычисляют в граммах или процентах. Расчет ведут с помощью аналитического фактора F — отношения молекулярной массы определяемого вещества (МА) к молекулярной массе его гравиметрической (весовой) формы (Мгр. ф.)

    (29)

    При вычислении гравиметрического фактора в числителе указывают формулу определяемого вещества, в знаменателе — формулу его весовой(гравиметрической формы), m, n-стехиометрические коэффициенты. Например,

    Расчет определяемого вещества в граммах

    Расчет определяемого вещества в процентах

    (31)

    2.1.1 Расчет навески определяемого вещества

    При определении кристаллических осадков

    , (32)

    где МА и Мгр. ф. — молекулярные веса определяемого вещества и

    гравиметрической формы соответственно;

    m, n — стехиометрические коэффициенты.

    При определении аморфных осадков

    (33)

    Опытным путем было найдено, что 0,5 — 0,3 — практически удобная масса весовой формы вещества для кристаллических осадков (г); 0,1-0,2- практически удобная масса весовой формы вещества для аморфных осадков(г).

    Объем осадителя находим по формуле

    , (34)

    где 1,5- const — коэффициент, найденный практическим путем

    (берется с учетом того, что осадитель по обыкновению

    является летучим веществом);

    МВ — молекулярный вес осадителя;

    МА — молекулярный вес определяемого вещества;

    а — навеска определяемого вещества, г;

    С — процентная концентрация;

    ?- плотность г/см3.

    Примеры решения задач.

    Из навески глины 0,5340 г. после соответствующей обработки получено 0,2345 г CaO. Рассчитать массовую долю CaCO3 в глине.

    Зная аналитический фактор, можем найти % содержание

    При определении Fe в препарате сульфата железа (III) взвешивали BaSO4 .Написать выражение для гравиметрического фактора.

    Между Fe и BaSO4 существует стехиометрическое соотношение

    2M(Fe) 1MFe2(SO4)3 3M(SO42-)3M(BaSO4)

    Навеску алюминиевого сплава массой 0,14252 г растворили в колбе вместимостью 200 мл. Из 20,00 мл этого раствора получили осадок оксихинолината алюминия Al(C9H6ON)3,массой 0,2020 г. Вычислить массовую долю (%) алюминия в сплаве.

    Найдем аналитический фактор

    Преобразуя несколько формул, найдем % содержание алюминия в сплаве

    Вычислить число молекул воды в кристаллогидрате хлорида магния, если из навески его массой 0,5000 г. получается 0,2738 г Mg2P2 O7.

    Кристаллогидрат магния:

    Определяемое вещество

    Гравиметрическая форма

    Считаем фактор пересчета

    Здесь навеска – это q. Значит

    2M() =

    M()=

    Число молекул в кристаллогидрате находим

    Значит соль

    Рассчитать массу навески апатито — нефелиновой руды, содержащей 30 % P2O5 необходимую для получения 0,9 г осадка.

    Определяемое вещество

    Гравиметрическая форма

    Рассчитаем фактор пересчета

    Из навески каменного угля массой 2,6248 г. после соответствующей обработки получили 0,3248 г. BaSO4 . Вычислить массовую долю (%) серы в угле. Пересчитать массовую долю серы на сухое вещество, если содержание влаги составило 2,58%.

    Массовая доля (%) серы в сухом веществе

    ,

    где b – содержание влаги в %.

    Какой объем раствора карбоната натрия (массовая доля 17,7% ?=1,19г/см3) требуется для осаждения 0,2 г. кальция при полуторакратном избытке осадителя?

    ,

    где 105,988 — молекулярный вес ;

    40,08 — молекулярный вес кальция.

    Какой объем 4% (по массе) раствора оксихинолина C9H7NO, плотностью 1 г/см3. Необходим для осаждения Al3+ из раствора, содержащего 100 мг (достаточен избыток осадителя в 10 %)

    мл

    X=0,638

    мл

    При определении оксидов щелочных металлов из образца силикатной породы массой 1,2505 г выделили смесь NaCl и КCl массой 0,1500 г. После многократной обработки этой смеси серной кислотой получили сульфаты Na2SO4 и К2SO4 массой 0,1800 г. Вычислить массовые доли (%) Na2O и К2O в силикатной породе.

    ?х – массовая доля Na2O в образце

    ?у – массовая доля К2O

    во II уравнение

    Решаем систему уравнений и находим

    ?= ?х = 4,28 %

    ?= ?у = 2,48 %

    Образец содержит 2% К2SO4 и 5% КNO3. Рассчитать массу навески образца, необходимую для получения 0,3 г KClO4.

    Содержание в виде доли

    К2SO4 = 0,02 КNO3 = 0,05

    Масса навески mобр.

    Подставим числовые значения, получаем

    Отсюда mобр = 2,992 = 3,0 г

    Навеску инсектицида массой 0,2795 г, содержащую линдан С6Н6Сl6 (M = 290,8 г/моль) и ДДТ С14Н9Сl5 (М = 354,5 г/моль), сожгли в токе кислорода до СО2, Н2О и HCl.

    Из поглотительного раствора получили осадок AgCl массой 0,7161 г. Вычислить массовые доли (%) линдана и ДДТ в препарате.

    Обозначим mx – масса линдана,

    (mинсект — mx) – масса ДДТ

    Составляем расчетное уравнение

    Решая уравнение, находим

    ?=

    ?=

    Вычислить эмпирическую формулу фосфорита, если в результате анализа получили содержание: 54,58% СаО; 1,86% F; 3,44% Cl; 41,61% P2O5.

    Находим молярное соотношение (%) компонентов

    СаО : F : Cl : P2O5 =

    =

    Наименьшее число 0,09703 принимаем за единицу и выражаем полученное соотношение целыми числами, учитывая, что n (Ca) = n(CaO)

    n(PO4)3- = n(1/2 P2O5) :Ca : F : Cl : PO = 10 : 1 : 1 : 6

    Эмпирическая формула фосфорита

    Са10(РО4)6 ClF или 3Са3(РО4)2 · Са · Cl · F

    Задачи для самостоятельного решения

    А. Вычислить фактор пересчета

    Определяемое вещество Гравиметрическая форма

    1) Na2S203 BaSO4

    10) H3PO4 Mg2P2O7

    17) MoO3 (NH4)3PO4·12MoO3

    18) P2O5 (NH4)3PO4·12MoO3

    23) SiF4 SiO2·12MoO3

    Ответы: 1.0,3388; 2. 0,5885; 3.0,5294; 4. 0,7352; 5. 0,7352; 6. 0,5604; 7. 1,8439; 8. 0,8998; 9. 1,9023; 10. 0,8804; 11. 0,7536; 12. 0,9666; 13. 0,0631; 14. 0,6539; 15. 0,1938; 16. 0,8085; 17. 0,9206; 18. 0,0378;19. 0,4488; 20. 0,3622; 21. 0,1609; 22. 0,2185; 23. 0,0582;

    Б. Расчет содержания определяемого вещества и навески

    1) Какую навеску латуни, содержащей 5% олова, нужно взять для определения его в виде диоксида? Ответ: 1,6 г.

    2) Сколько процентов MgSO4*7H2O содержит проба технического сульфата магния; если из его навески 0,4085 г. получено 0,1800 г. Mg2P2O7?Ответ: 97,54%.

    3) Какой должна быть навеска чугуна с массовой долей серы 2%, если для ее гравиметрического определения в виде сульфата бария, чтобы получить можно было при анализе 0,5 г. осадка? Ответ: 3,435 г.

    4) Вычислить массовую долю меди в образце руды, если из 0,4320 г. пробы получено 0,1985 г. Cu(SCN)2. Ответ:23,89%.

    5) При гравиметрическом определении свинца из 2,000 г. сплава получено 0,6048 г. PbSO4. Вычислить массовую долю свинца в сплаве. Ответ: 20,69%.

    6) Какую навеску FeSO4•7H2O нужно взять для определения в нем железа в виде окиси железа, если максимальный вес весовой формы 0,1 г.? Ответ: 0,3888 г.

    7) Какую навеску соли, содержащей по массе 85% Al2(SO4)3·18H2O надо взять, чтобы получить в качестве гравиметрической формы не более 0,15 г Al2O3? Ответ: 1,15г.

    8) Рассчитать массовую долю карбоната магния в известняке, если навеска его 0,9866г., а в результате анализа получено 0,4105 г. Mg2P2O7.Ответ: 31,48%.

    9) Рассчитайте массу навески известняка для определения кальция в виде его оксалата, если гравиметрической формой служили: а) оксид кальция; б) сульфат кальция; Масса гравиметрической формы 0,1 г. Ответ: а) 0,50 г.; б) 0,23 г.

    10) Вычислить массовую долю(%) Fe3O4,если из навески руды массой 0,50000г получили 0,3989г Fe2O3.Ответ: 77,12%.

    11) Вычислить массовую долю(%) FeO в образце технического железного купороса, если из навески массой 0,9200 г в результате анализа получили 0,2545 г Fe2O3. Вычислить массовую долю (%) FeSO4 ·7H2Oв исследуемом образце. Ответ: 24,89%; 96,32%.

    12) Из навески технического сульфида натрия массой 0,3000г после окисления сульфида до сульфата получили 0,8250 г BaSO4. Вычислить массовую долю (%) серы в исследуемом образце и сравнить его с теоретическим. Ответ: 37,79%; 41,08%.

    13) Из навески криолита массой 0,4525г получили 0,0809 г Аl2О3. Вычислить массовую долю (%) Na3 Al F6 в криолите. Ответ: 73,62%.

    14) Навеску удобрения массой 2,634 г растворили в хлороводородной кислоте и разбавили до 250,0 мл. В 50,00 мл этого раствора осадили Mg NH4PO4 и прокалили осадок до Mg2 P2O7, масса которого оказалась равной 0,3062г. Вычислить массовую долю (%)P2O5 во влажном и абсолютно сухом удобрении, если содержание влаги в образце 8,50%. Ответ: 37,07%.;40,51%.

    15) Навеску сильвинита массой 5,000г растворили в мерной колбе вместимостью 500,0 мл. Из 10,00 мл этого раствора получили0,1948 г тетрафенилбората калия KB(C6H5)4. Вычислить массовую долю (%) KCl во влажном и абсолютно сухом сильвините, если содержание влаги в образце 2,50%.Ответ: 40,53%; 41,57%.

    16) Вычислить массовую долю (%) Na2SO4 и NaCl в техническом сульфате натрия, если из навески образца массой 0,3500г было получено 0,5032 г BaSO4 и 0,0131 г AgCl. Пересчитать массовую долю (%) Na2SO4 и NaCl на абсолютно сухое вещество, если влажность продукта 10,98%. Ответ: 87,50%; 1,53%.

    17) При определении фосфора навеску органического соединения массой 0,4000г озолили и золу растворили в колбе вместимостью 200,0 мл. Из 20,00 мл полученного раствора осадили (NH4)3PO4 ·12MoO3.Масса высушенного осадка составила 0,1982гю Вычислить массовую долю (%) Р в анализируемом веществе. Ответ: 8,17%.

    18) Для определения салициловой кислоты навеску фармацевтического препарата массой 0,2102 г перевели в раствор Na2CO3, добавили иод и осадили тетраиодфениленхинон (C6H2I2O)2.Масса полученного осадка составила 0,5175г. Вычислить массовую долю (%) салициловой кислоты С6Н4(ОН)СООН в препарате. Ответ: 98,93%.

    19) Пробу глазной мази массой 1,5318 г. , содержащей хлоромицетин (С11Н12 O2 N2Cl2), нагрели в запаянной ампуле с металлическим натрием. После соответствующей подготовки пробы осадили хлорид — ионы в виде AgCl. Масса гравиметрической формы равна 0,01918 г. Рассчитайте массовую долю (%) хлоромицетина в пробе. Ответ: 1,20%.

    20) Из навески стали массой 1,000г получили осадок SiO2 и WO3 общей массой 0,1021г. После обработки осадка НF и удаления SiO2 масса остатка WO3 составила 0,0712г. Вычислить массовые доли (%) Si иW в стали Ответ: 1,44%; 5,65%.

    21) Вычислитьэмпирическую формулу минерала, содержащегоCu, Fe, S, еслив результате анализа из навески образца массой 0,3500 г было получено 0,1392г СuO; 0,1397 г Fе2О3; 0,8169 г ВаSО4.Ответ: CuFeS2

    22) Вычислить формулу оксида железа, из которого состоит руда, если в результате анализа получили массовую долю Fe2O3 103,45%. Избыток 3,45% обусловлен тем, что исследуемая руда имеет другой состав. Ответ: Fe3O4.

    23) Из навески оксида меди массой 0,1200г получили осадок оксихинолината меди Cu(C9H6ON)2 массой 0,5901 г. Вычислить эмпирическую формулу оксида меди. Ответ: Cu2O

    24) В образце лунного грунта обнаружен минерал, содержащий 16,2% Са, 22,5% Fe, 22,6% Si, 38,7% О. Вычислить эмпирическую формулу этого минерала. Ответ: Ca Fe Si2 O6

    25) Вычислить число молекул воды(х) в молекулах кристаллогидратов солей, указанных в таблице, если из навески кристаллогидрата массой m1 (г)получили m2 (г)гравиметрической формы

    Читайте так же:

    • Как научиться делать суши роллы Как приготовить суши в домашних условиях (роллы) Напечатать В избранное 1 ч. подготовка 20 мин. приготовление 146 ккал. (на 100 г) 8,2 г белков ; 0,8 г жиров ; 46,5 […]
    • Как научиться терпеть жизнь Как научиться терпению: 7 мыслей, выбранных из последних 500 лет Изображение от jimharmer (разрешение). Если человек хочет развиваться и расти над собой, то, в таком […]
    • Как научиться выговаривать букву г Как научиться выговаривать букву г 1. Подумайте, какие из следующих пар слов выбрал бы себе для рифмы поэт, в речи которого сохранились диалектные черты, если он родом из: 1) Смоленской […]
    • Как научиться шить костюмы для бальных танцев Участник Из: Подмосковье Спасибо сказали: 7 раз(а) Участник Спасибо сказали: 1 раз(а) На Осинке есть хорошая подборка статей о костюмах для бальных танцев.ссылка тут На форуме […]
    • Как научиться принимать решение и не жалеть об этом Между двух огней. Как научиться принимать решения Мы все время должны принимать решения. "Купить эту вещь или не купить?", "Пойти туда или не пойти?", "Встречаться с этим человеком или не […]
    • Где растет осина в екатеринбурге -->География Свердловской области Электронный учебник --> Что нужно вспомнить 1. Какие факторы влияют на размещение растительности? 2. Что такое растительные сообщества и какие из […]

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *