|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Тема 3.1. Гравиметрический анализ ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Химическое равновесие в гетерогенных системах. Применение закон действующих масс к системе «насыщенный раствор – осадок». Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков. Сущность гравиметрического анализа. Типы весовых определений. Теория осаждения. Операции гравиметрического анализа (отбор средней пробы, взятие навески, ее растворение, осаждение, созревание осадка, фильтрование, промывание, высушивание, прокаливание). Расчеты в гравиметрическом анализе. Ошибки при оценке результатов определений (абсолютная, относительная). Лабораторное оборудование в гравиметрическом анализе. Тема 3.2. Титриметрический анализ Сущность титриметрического анализа. Классификация методов анализа. Методы установления точки эквивалентности. Требования, предъявляемые к реакциям титриметрического анализа. Способы приготовления рабочих (стандартных) растворов: растворы с установленной и приготовленной концентрацией. Установочные вещества, требования, предъявляемые к ним. Приемы титрования (пипетирования, отдельных навесок). Способы титрования (прямое титрование, обратное титрование, титрование по замещению). Способы выражения концентрации растворов в титриметрическом анализе (молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр, титр раствора по определяемому компоненту, поправочный коэффициент). Аппаратурное оформление титриметрического анализа. Мерная посуда.
Тема 3.2.1. Метод кислотно-основного титрования. Диссоциация воды. Ионное произведение воды, рН и рОН. Буферные растворы. Значение рН растворов сильных кислот и оснований; слабых кислот и оснований. Гидролиз солей. Общая характеристика метода кислотно-основного титрования. Особенности установления точки эквивалентности в методе. Кривые титрования. Кислотно-основные индикаторы. Титрование с 2-мя индикаторами. Рабочие растворы метода: растворы с установленной и приготовленной концентрацией. Установочные вещества. Тема 3.2.2. Методы окисления – восстановления (оксидиметрия или редоксиметрия) Сущность метода. Классификация методов оксидиметрии, понятие окислительно-восстановительных потенциалах и направлении реакций окисления-восстановления. Фактор эквивалентности окислителей и восстановителей. Кривые титрования. Индикаторы для окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия. Сущность метода. Приготовление рабочего раствора перманганата калия и его стандартизация по установочному веществу. Особенности перманганатометрических определений. Автокатализ. Молярная масса эквивалента перманганата калия. Анализ восстановителей методом перманганатометрии в разных средах. Иодометрия. Сущность метода. Рабочие растворы метода иодометрии, их приготовление и стандартизация. Индикаторы. Особенности иодометрических определений. Анализ окислителей и восстановителей.
Тема 3.2.3. Метод комплексонометрии Комплексные соединения, их строение, номенклатура. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости комплексного иона. Сущность метода комплекснометрии. Трилонометрия. Рабочие растворы, установочные вещества. Металл - индикаторы, их действие.
Тема 3.2.3 Методы осаждения Сущность методов осаждения. Классификация: аргентометрия, роданометрия, меркуриметрия. Способы фиксирования токи эквивалентности. Рабочие растворы методов осаждения. Раздел 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Введение. Роль аналитического контроля, современное состояние. Физико-химические методы анализа, их сущность, преимущества, недостатки. Классификация физико-химических методов анализа. Значение этих методов для автоматизации технологических процессов.
Тема 4.1. Фотометрические методы анализа. Основы фотометрии. Различные методы фотометрических определений, их точность. Основной закон светопоглощения (закон Бугера-Ламберта-Бера). Оптическая плотность. Принципиальная схема фотоэлектроколориметра.
Тема 4.2. Хроматографический метод анализа Теоретические основы хроматографии. Сущность хроматографического метода анализа, его преимущества. Классификация хроматографических методов анализа: газовая, адсорбционная, ионообменная распределительная, осадочная хроматография. Лабораторная работа 1. Определение концентрации соли меди (П) в растворе методом ионообменной хроматографии. Требования к знаниям: Студенты должны знать: - сущность хроматографических методов анализа; - виды хроматографии: ионообменную, молекулярно-адсорбционную, осадочную, распределительную, жидкостную, газожидкостную, тонкослойную; - применение хроматографичесих методов анализа. Тема 4.3. Рефрактометрический метод анализа Сущность метода и область применения. Теоретические основы рефрактометрического анализа. Типы рефрактометров, область применения.
Тема 4.4. Потенциометрический метод анализа Теоретические основы метода. Сущность метода. Электроды потенциометрии. Потенциал электрода. Индикаторные электроды для метода нейтрализации. Кривые потенциометрического титрования. Аппаратура для потенциометрического титрования.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь: - описывать механизм химических реакций количественного и качественного анализа; - обосновывать выбор методики анализа, реактивов и химической аппаратуры по конкретному заданию; - готовить растворы заданной концентрации; - проводить количественный и качественный анализ с соблюдением правил техники безопасности; - анализировать смеси катионов и анионов; - контролировать и оценивать протекание химических процессов; - проводить расчёты по химическим формулам и уравнениям реакций; - производить расчёты результатов анализа и оценивать достоверность результатов;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: - агрегатные состояния вещества; - аналитическую классификацию ионов; - аппаратуру и технику выполнения анализов; - значение химического анализа, методы качественного и количественного анализа химических соединений; - периодичность свойств элементов; - способы выражения концентрации веществ; - теоретические основы методов анализа; - теоретические основы химических и физико-химических процессов; - технику выполнения анализов; - типы ошибок в анализе; - устройство основного лабораторного оборудования и правила его эксплуатации
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
1. Задачи аналитической химии, ее значение. 2. Химические, физические, физико-химические методы анализа. 3. Качественный, количественный анализ. 4. Абсолютные и относительные недостоверности. Систематические и случайные погрешности. Точность метода. 5. Основные понятия качественного химического анализа. 6. Аналитическая классификация ионов. 7. Катионы 1 аналитической группы. 8. Катионы 2 аналитической группы. 9. Катионы 3 аналитической группы. 10. Анионы. 11. Гравиметрический анализ. 12. Классификация методов титриметрического анализа. 13. Кислотно-основное титрование. 14. Окислительно-восстановительное титрование. 15. Комплексонометрическое титрование. 16. Титрование по методу осаждения. 17. Фотометрический метод анализа. 18. Хроматографический метод анализа. 19. Рефракторметрический метод анализа. 20. Потенциаметрический метод анализа. 21. Чему равна процентная концентрация раствора, полученного растворением 7, 5 г нитрата натрия в 42, 5 г воды? 22. Определить нормальность раствора, имеющего плотность 0, 910 и содержащего 24 масс. % NH3. 23. Сколько см3 воды надо прибавить к 1500 см3 13 н NH4OH, чтобы получить 14% -ный раствор? 24. Сколько граммов воды потребуется для приготовления 10% -го раствора из 35 г двухводного кристаллогидрата хлорида бария? 25. В 60 г воды растворено 20 см3 40% - ной фосфорной кислоты (пл. 1, 254). Чему равна процентная концентрация раствора? 26. Навеска безводного карбоната натрия 10, 6000 г растворена в мерной колбе на 500 см3; вода долита до метки. Чему равны молярность и нормальность раствора? 27. Сколько см3 0, 5 н H2SO4 можно приготовить из 10, 00 см3 олеума, содержащего 30% свободного SO3 и имеющего плотность 1, 931? 28. Сколько см3 5% - и 30%-ного растворов едкого кали потребуется для приготовления 6000 см3 16%-ного раствора? 29. Как приготовить 200 см3 30%-ного раствора серной кислоты из 96%-ного раствора? 30. Сколько дм3 воды и 2 н H2SO4 надо взять, чтобы после разбавления водой получить 3 дм3 0, 05 н раствора. 31. Сколько граммов хлорида натрия потребуется для приготовления 400 г 15%-го раствора? 32. В 250, 0 см3 раствора серной кислоты содержится 1, 226 г моногидрата. Определить молярную концентрацию раствора. 33. Чему равна процентная концентрация раствора, полученного растворением 17, 5 г нитрита калия в 40, 8 г воды? 34. В 1 см3 раствора содержится 20 мг CuSO4. Найти нормальность раствора. 35. Сколько граммов серной кислоты содержится в 1 см3 0, 1 н раствора? 36. Определить нормальность раствора, имеющего плотность 0, 910 и содержащего 51 масс. % NH3. 37. Вычислить процентную концентрацию 15 н NH4OH (пл. 0, 898). 38. Сколько граммов едкого натра потребуется для приготовления 500 см3 0, 1 н раствора? 39. Сколько см3 2 н HNO3 можно приготовить из 10 см3 концентрированной кислоты (пл. 1, 430)? 40. В 100 г воды растворено 15 г хлорида натрия. Чему равна процентная концентрация раствора? 41. Смешаны равные объемы 0, 5 н раствора хлорида калия и 0, 2 н раствора нитрата натрия. Определить концентрацию каждого вещества после смешения. 42. В каких весовых отношениях надо смешать 24%-ый раствор аммиака с 5%-ным, чтобы получить 10%-ый раствор? 43. Как приготовить 20% –ый раствор азотной кислоты, если имеется 100 г 50%-го раствора кислоты и 10% -ый раствор кислоты? 44. Смешаны 50 см3 0, 5 М раствора хлорида бария с 10 см3 0, 5 М раствора нитрата магния. Определить концентрацию каждого вещества в получившемся растворе. 45. Определить процентное содержание аммиака в растворе, полученном путем разбавления 1, 00 дм3 28%-го его раствора 9, 00 дм3 воды. 46. Сколько миллилитров воды надо прибавить к 1500 см3 13 н NH4OH, чтобы получить 14% -ный раствор? 47. Сколько см3 50%-г и 20%- ного растворов едкого натра потребуется для приготовления 5000 см3 40% -ного раствора? 48. Сколько дм3 воды и 2 н HCl надо взять, чтобы после разбавления водой получить 5 дм3 0, 05 н раствора? 49. Сколько граммов 96% и 20% -ного растворов серной кислоты надо взять, чтобы получить 1000 г 40% -ного раствора? 50. Сколько миллилитров 6 и 1 н растворов азотной кислоты надо смешать для получения 500 см3 2 н раствора? 51. В каком направлении сместится равновесие реакции FeCl3 + 3КCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl Если концентрацию хлорида железа (Ш) увеличить с 0, 1 до 0, 3 моль/дм3, а концентрацию хлорида калия – с 0, 4 до 1, 2 моль/дм3? 52. Константа равновесия реакции С2Н5ОН + СН3СООН = С2Н5СООСН3 + Н2О при некоторых условиях равна 4. Чему равна концентрация уксусной кислоты при установившемся равновесии, если исходную концентрацию этилового спирта взять 2 моль/дм3, а исходную концентрацию уксусной кислоты – 2, 8 моль/ дм3? 53. Как изменится скорость химической реакции А+2В = 2D +E, если концентрацию вещества А увеличить в 2, а В - в 4 раза? 54. После установления равновесия реакции А+В = D +E, концентрации веществ равны (в моль/л): [A] = 0, 25, [B] = 0, 25, [D] =0, 75 и [E] = 0, 75. Определить К. 55. Равновесие реакции CO + Cl2 = COCl2 устнавливается при концентрациях ( в моль/л): [CO] = 0, 35, [Cl2] = 0, 15, [COCl2] = 1, 2. Чему были равны исходные концентрации CO и хлора? 56. Как изменится скорость прямой реакции C2H5OH + CH3COOH = CH3COOC2H5 + H O если концентрацию этилового спирта увеличит в 3 раза, а концентрацию уксусной кислоты уменьшить в 2 раза? 57. Как изменится скорость реакции 2A + B = 2D + E если [A] уменьшить, а [B] увеличить в два раза? 58. В реакции A+ B = D + E после установления равновесия [A] увеличена в два раза, а [D] в четыре раза. В каком направлении сместится равновесие реакции? 59. Как изменится скорость прямой реакции 3СН3ОН + Н3ВО3 = В(ОСН3)3 + 3Н2О если увеличить концентрацию метилового спирта с 0, 3 до 0, 6 моль/л, а концентрацию борной кислоты – с 0, 2 до 1, 2 моль/л? 60. Как сместится равновесие реакции 3Н2 + N2 = 2NH3 протекающей в закрытом сосуде, если давление в нем увеличить в три раза? 61. Определить константу диссоциации уксусной кислоты, если кажущаяся степень диссоциации ее в 0, 2 М растворе 0, 95% 62. Написать уравнения диссоциации муравьиной кислоты, сульфата алюминия и гидроксида аммония. Составить для них выражение закона ионного равновесия, обозначив концентрации частиц формулами, заключеннымми в квадратные скобки. 63. Кажущаяся степень диссоциации 0, 001 М НСООН 36, 8%. Чему равна константа диссоциации кислоты? 64. По величине степени диссоциации раствора синильной кислоты определить ее константу диссоциации. 65. Написать уравнения диссоциации гидроксида магния, этилового спирта исоляной кислоты. Составить для них выражение закона ионного равновесия, обозначив концентрации частиц формулами, заключеннымми в квадратные скобки. 66. Определить Кдисс азотистой кислоты, если в ее 0, 1 М растворе α = 6, 6%. 67. Хлорноватистая кислота в 0, 2 М растворе имеет α =0, 053%. Чему равна Кдисс? 68. Вычислить кажущуюся степень диссоциации 0, 1 М НСООН. 69. Кдисс HСlO равна 4*10-8. Найти кажущуюся степень диссоциации растворов кислоты следующих концентраций: 1 М, 0, 5 М, 0, 1 М, 0, 005 М. 70. Рассчитать степень диссоциации 0, 1 М раствора сероводорода по 1 и 2 ступеням, исходя из Кдисс. 71. В растворе [ОH-] = 0, 004 г-ион/л. Определить рОН и рН. 72. Определить [H+] раствора, если рН 2, 6. 73. В растворе [ОH-] = 0, 004 г-ион/л. Определить рОН и рН. 74. Определить [H+] раствора, если рН 2, 6. 75. Вычислить концентрацию ионов водорода, если рН раствора равен 6, 0. 76. Вычислить концентарцию водородных и гидроксильных ионов, если рОН = 4, 34. 77. Вычитслить [H+] и рН растворов, если [OH-] равен 5, 8*10-4. 78. Вычислить [H+] и [OH-], если рН растворов равен 7, 8. 79. Вычислить [H+], [OH-] и рН раствора, в котором рОН равен 8, 34. 80. Определить концентрацию ионов водорода и рН в 0, 05 н растворе HCl. 81. Составить уравнение реакции гидролиза ацетата натрия. 82. Составить уравнение реакции гидролиза сульфата аммония. 83. Составить уравнение реакции гидролиза хлорида алюминия. 84. Составить уравнение реакции гидролиза цианида натрия. 85. Составить уравнение реакции гидролиза нитрита калия. 86. Составить уравнение реакции гидролиза хлорида аммония. 87. Составить уравнение реакции гидролиза карбоната аммония. 88. Составить уранвнеие реакции гидролиза хлорида натрия. 89. Составить уравннеие реакции гидролиза хлорида железа (3). 90. Составить уравнеие реакции гидролиза карбоната натрия. 91. Определить ПРAg2CO3, если его растворимость при 25 0С 3, 5*10-3 92. Определить растворимость PbCl2 по ПР. 93. Определить концентрацию иона Ag+ и NH3 в 0, 1 М [Ag(NH3)2]OH. 94. Выпадет ли осадок, если к 100 см3 0, 001 н PbCl2 прибавить 1 см3 0, 001 М H2SO4? 95. Вычислить произведение растворимости СаСО3, если при 200 С в 1 дм3 насыщенного раствора содержится 6, 9*10-3 г СаСО3. 96. Вычислить растворимость AgBr в мг/л, если известно, что ПРAgBr равно 5, 3*10-3. 97. Определить концентрации ионов Ag+ и Br- в насыщенном ратсовре AgBr исходя из его растворимости. 98. Выпадет ли осадок при смешивании 10 см3 0, 02н CaCl2 с 5 см3 0, 1 н K2CrO4? 99. При какой наименьшей концентрации NaCl можно превратить осадок AgBr в осадок AgCl? 100. Определить концентрацию ионов Ag+ и Cl- в 1 н K[AgCl2]. 101. Для определения содержания меди в сплаве взята навеска его 0, 2152 г. Из нее методом электролиза получен осадок чистой меди 0, 0898 г. Вычислить процентное содержание меди в сплаве. 102. Для анализа доломита взята навеска 1, 0842 г. после растворения в кислоте нерастворившийся осадок отделен от фильтра, промыт, прокален и взвешан. Масса его оказалась 0, 0356 г. Вычислить процентное содержание нерастворимых веществ в образце. 103. Навеска каменного угля 2, 6248 г после высушивания до постоянной массы стала весить 2, 5420 г. Вычислить процентное содержание влаги в образце. 104. Взята навеска 0, 3212 г серной кислоты. После осаждения и прокаливания получен осадок BaSO4 0, 2642 г. Какова процентная концентрация образца? 105. При анализе образца технического хлорида бария получены следующие данные: масса бюкса с навеской 24, 9418 г; масса бюкса без навески 24, 2982 г; масса пустого тигля 6, 2638 г; масса тигля с прокаленным BaSO4 6, 7376 г. Вычислить процентное содержание BaCl2*2H2O в образце. 106. При анализе известняка получены следующие данные: масса часового стекла с навеской 9, 3310 г; масса стекла без навески 8, 6436 г; масса пустого тигля 5, 8140 г; масса тигля с прокаленным осадком CaO 6, 1192 г. вычисилитьт процентное содержание CaCO3 в образце. 107. Сколько см3 раствора BaCl2 содержащегося в 1 дм3 30 г BaCl2*2H2O требуется для осаждения ионов SO42- из раствора, сождержащего 0, 5 г K2SO4? 108. Вычислитиь объем 0, 1 раствора AgNO3 необходимый для осаждения Cl- из раствора, содержащего 0, 2923 г NaCl. 109. Сколько см3 раствора HCl (пл. 1, 13 г/см3) потребуется для растворения 0, 5 г CaCO3? 110. Из 0, 9580 г технического семиводного кристаллогидратата MgSO4 при анализе получено 0, 3000 г Mg2P2O7. Определить % содержание магния в анализируемом образце. 111. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: Cr2(SO4)3 + Na2S2O8 + H2O = H2CrO4 + H2SO4 + Na2SO4 112. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 = S + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 113. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: Fe + H2SO4 + KMnO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 114. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: K2SO3 + KMnO4 + H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + H2O 115. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: K2Cr2O7 + HCl = CrCl3 + KCl + Cl2 + H2O 116. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: Fe3P + HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 + H2O + H2PO4 117. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: KMnO4 + Na2SO3 + KOH = K2MnO4 +Na2SO4 + H2O 118. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: KMnO4 + Na2SO3 + H2O = MnO2 + Na2SO4 + KOH 119. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O 120. Расставьте коэффициенты методом полуреакций: FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 121. На нейтрализацию навески 1, 00 г технической серной кислоты расходуется 10 см3 2 н NaOH. Вычислить процентное содержание H2SO4 в образце. 122. Навеска NaCl 5, 9120 г растворена в мерной колбе на 1 м3. Раствор доведен до метки. Чему равен титр полученного раствора по рабочему вещества? 123. На нейтрализацию 25 см3 раствора КОН израсходовано 20, 50 см3 0, 2 н HCl. Чему равна нормальность раствора КОН? 124. Навеска Na2CO3 1, 3540 г растворена в мерной колбе на 250 см3; раствор доведен до метки. Чему равен титр раствора: а) по Na2CO3 и б) Na2O? 125. На нейтрализацию 25, 00 см3 0, 1125 н раствора H2SO4 израсходовано 28, 50 см3 КОН неизвестной нормальности. Какова его нормальность? 126. На титрование израсходовано 18, 54 см3 раствора NaOH, титр которого 0, 003980. Сколько граммов NaOH вступило в реакцию с определяемым веществом? 127. Навеску 0, 2968 г х.ч. NaCl растворили в мерной колбе на 250 см3. Каков титр раствора по Ag? 128. Навеска кальцинированной соды 0, 1324 г растворена в произвольном объеме воды и оттитрованна в присутствии метилового оранжевого соляной кислотой (К = 0, 9850 к 0, 1 н), на что расходуется 24, 45 см3 HCl. Вычисилть процентное содержание Na2CO3 в образце. 129. 25, 00 см3 раствора HCl неизвестной концентрации требуют для титрования 23, 30 см3 раствора NaOH с ТNaOH/H2SO4 = 0, 04980. Определить нормальность раствора HCl. 130. На титрование раствора, полученного растворением 3, 1580 г гидроксида калия, расходуется 27, 45 см3 раствора HCl (ТHCl/NaOH = 0, 07862). Вычислить процентное содержание KOH в образце. 131. Навеска щавелевой кислоты растворена в мерной колбе на 250 см3. На титрование 25, 00 см3 полученного раствора расходуется 24, 30 см3 раствора KMnO4 (К = 1, 0142 к 0, 05н). Сколько граммов H2C2O4*H2O в навеске? 132. Навеска сульфита натрия 7, 3460 г растворена в мерной колбе на 1000 см3. Полученным раствором оттитровано 20, 00 см3 раствора иода (N = 0, 05140). На это израсходовано 23, 15 см3 анализируемого раствора. Вычислить процентное содержание Na2SO3 в образце. 133. Навеска образца технического железного купороса 0, 7220 г растворена в воде и целиком оттитрован перманганатом калия, у которого Т = 0, 003161. Расход его 23, 20 см3. Вычислить процентное содержание FeSO4*7H2O в образце. 134. Навеска купоросного масла 11, 6500 г растворена в мерной колбе на 1000 см3. Полученным раствором титруют 25, 00 см3 раствора КОН (К = 1, 1240 к 0, 2 н), на что расходуется 26, 80 см3 анализируемого раствора. Вычислить процентное содержание SO3 в образце. 135. Навеска сульфида натрия 0, 0902 г растворена. Полученный раствор оттитрован раствором иода, которого на это расходуется 18, 20 см3. Вычислить процентное содержание Na2S в образце, если титр раствора иода 0, 01320. 136. Навеска тиосульфата натрия 1, 4460 г растворена в мерной колбе на 500 см3. Полученным раствором оттитровано 20, 00 см3 раствора иода (К = 1, 0250 к 0, 01н). На это титруемого раствора израсходовано 18, 95 см3. Вычислить процентное содержание Na2S2O3*5H2O в образце. 137. Навеска хлорного железа 4, 8900 г растворена в мерной колбе на 250 см3. 25, 00 см3 этого раствора обработано в кислой среде иодидом калия и оттитровано раствором тиосульфата натрия (К = 0, 9230 к 0, 1 н). Израсходовано его 32, 10 см3. Вычислить процентное содержание FeCl3 в образце. 138. На титрование 20 см3 раствора H2C2O4, содержащего в 400 см3 раствора 5, 04 г H2C2O4*2H2O, израсходовано 22, 5 см3 раствора KMnO4. Определить нормальность и титр раствора KMnO4 по железу. Как разбавить 1 дм3 этого раствора, чтобы получить 0, 1 н раствор? 139. Из 1, 7 г технической щавелевой кислоты приготовлено 200 см3 раствора; на титрование 20 см3 полученного раствора израсходовано 16, 2 см3 0, 1 н раствора KMnO4. Опеределить процентное содержание H2C2O4*2H2O в анализируемом образце. 140. Для приготовления 200 см3 0, 1 н раствора оксалата натрия следует взять 1, 34 г х.ч. Na2C2O4. Допустим, что фактически взято 1, 4380 г при титровании 25, 0 см3 полученного раствора в среднем израсходовано 23, 85 см3 KMnO4. Определить нормальность и титр KMnO4.
РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ
Пример 1 Сколько граммов хлорида натрия следует взять для приготовления 80 г 5%-ного раствора? Решение. 1 способ. Составим и решим пропорцию: в 100 г раствора содержится 5 г NaCl «80» …… х NaCl
x = 80*5/100 = 4 г Разность 80 - 4 = 76 г есть масса растворителя, необходимая для приготовления 80 г 5%-ного раствора из 4 г соли. 2 способ. m в-ва ω * mр-ра ω = --------------- *100 m в-ва = -------------- m р-ра 100
80 * 5 m в-ва = ------------- = 4 г.
Пример 2 Определить молярность раствора, содержащего 5, 0 г безводного сульфата натрия в 150 см3 раствора. Решение. 1 способ. Сколько граммов соли (а) содержит 1 дм3 раствора? а = 5, 0*1000/150 Определяем молярность раствора, деля найденную величину на молекулярную массу сульфата натрия:
М = а/142 = 5, 0*1000/150*142 = 0, 24 2 способ. mв-ва М = --------------- * 1000 Mr * V 5, 0 М = --------------- * 1000 = 0, 24 142 * 150
Пример 3 Определить молярность 62%-ного раствора серной кислоты. Решение. Определить молярность раствора – это значит узнать, сколько молей безводной H2SO4 содержится в 1 дм3 его раствора. Плотность 62%-ного раствора равна 1, 520 г/см3. Следовательно, 1 дм3 раствора серной кислоты весит 1520 г
Отсюда 100 - 62 1520 – х х = 1520*62/100 = а г. Вычислим молярность: а 1520*62 М = --------- = ---------------- = 9, 6 Мr 1000*98
Пример 4 Смешаны 5 см3 1 М раствора вещества А, 3 см3 2 М раствора вещества В и 2 см3 4М раствора вещества D. Найти концентрацию каждого вещества в растворе после смешения. Решение. Общий объем раствора после смешения 5+2+3 = 10 см3. Следовательно, концентарция нового раствора в отношении каждого из веществ, растворенных в перовначальных растворах, соответсвенно уменьшится. Если объем раствора вещества А до смешения был 5 см3, а после смешения то же самое количество этого вещества стало находиться уже в 10 см3, концентарция в два раза: 1*5 [A] = --------- = 0, 5 M Аналогично изменяются концентрации двух других растворов: 2*3 [B] = ------- = 0, 6 M
4*2 [D] = ---------- = 0, 8 M
Закон смешения: mА c-b -------- = ----------- mВ a-c где mА и mВ – количества растворов А и В, взятые для смешения; a, b, c – соответсвенно концентрации растворов А, В и раствора, полученного в результате смешения.
Пример 5 В каком соотношении следует смешать 90%-ный раствор H2SO4 с 10%-ным, чтобы получить 40%-ный раствор? Решение. По правилу креста находим
10 50 90-40 = 50
Таким образом, следует взять 30 вес.ч. 90%-ного раствора и прибавить к ним 50 вес.ч. 10%-ного.
Пример 6 Какие весовые количества 90%-ного и 10%-ного растворов серной кислоты нужно взять, чтобы приготовить 1600 г 40%-ного раствора? Решение. Сначала, так же как и в примере 5, находим, что отношение mA: mB = 30: 50. Затем делим 1600 на две части пропорционально этому отношению: 1600*30 1600*50 mA = ------------ = 600 г; mB = -------------- = 1000 г 30+50 30+50 т.е. нужно взять 600 г 90%-ного и 1000 г 10%-ного раствора. О
Пример 7 Как изменится скорость химической реакции А + 2В ↔ 2D + E если концентарцию вещества А увеличить в 2, а В – в 4 раза? Решение. Обозначим константу скорости реакции через k, концентрацию вещества А – через х, концентрацию вещества В – через y, скорость реакции до изменения концентраций – через v1, после изменения – через v2. Тогда v1 = kхy2, v2 = k2х(4y)2 = k2х*16y2 разделив v2 на v1, получим
v2 k2х*16y2 ----- = --------------- = 32 v1 kхy2 Скорость реакции увеличится в 32 раза.
Пример 8 После установления равновесия реакции А + В ↔ D + E концентрации веществ равны (в моль/л): [A] = 0, 25, [B] = 0, 25, [D] = 0, 75, [E] = 0, 75. Определить К. Решение. Подставим концентрации в уравнение закона химического равновесия и произведем расчет:
0, 75*0, 75 К = ------------------ = 9 0, 25*0, 25
Пример 9 Концентрации ионов Н+ и СН3СОО- в 0, 1 М растворе уксусной кислоты равны 0, 000136 г-ион/л. Определить Кдисс СН3СООН. Решение. Составим уравнение диссоциации кислоты и напишем их концентрации – сверху исходные, снизу равновесные:
0, 1 0 0 СН3СОООН ↔ Н+ + СН3СОО- 0, 09864 0, 00136 0, 00136
Вычислим концентрацию недиссоциированных молекул, вычитая из общей концентрации раствора концентрацию одного из ионов, так как сколько образовалось грамм-ионов каждого иона, столько же молей кислоты продиссоциировано: 0, 1 - 0, 00136 = 0, 09864 моль/л. Подставив найденные величины в формулу, получим 0, 00136*0, 00136 Кдисс = ------------------------ = 1, 88*10-5 0, 09864
Пример 10 Вычислить концентрацию водородных и гидроксильных ионов, если рОН = 4, 34 Решение. pН = 14 - 4, 34 = 9, 66 lg[H+] = -9, 66 = 10, 34 Из таблицы антилогарифмов [H+] = 2, 2*10-10 Вычислить [OН-] можно двумя способами 1. Кдисс 10-14 [OН-] = ---------- = ----------- = 4, 6*10-5 [Н+] 2, 2*10-10
1. Если рОН = 4, 34, то lg[ОH-] = - 4, 34 = 5, 66 из таблицы антилогарифмов [OН-] = 4, 6*10-5
Пример 11 Вычислить произведение растворимости СаСО3, если при 200С в 1 дм3 насыщенного раствора содержится 6, 9 мг = 6, 9*10-3 г СаСО3. Решение. 1. Составить схему диссоциации электролита, произведение растворимости которого нужно вычислить СаСО3 ↔ Са2+ + СО32- 2. Выразить произведение растворимости электролита через произведение концентраций его ионов: ПР = [Са2+][ СО32-] 3. Вычислить растворимость вещества в моль/л 1 моль СаСО3 – 1000, 09 г m 6, 9*10-3 Р = ------- = -------------- = 6, 9*10-5 моль/л Мr 1000, 09 4. Пользуясь уравнением диссоциации и значением растворимости, полученной по п.3 вычислить равновесную концентрацию каждого иона. При диссоциации каждого моля СаСО3 образуется 1 г-ион Са2+ и 1 г-ион СО32-. Следовательно, ионы Са2+ и СО32- находятся в растворе в одинаковой концентрации, равной растворимости соли: [Са2+] = 6, 9*10-5 г-ион/л, [СО32-] = 6, 9*10-5 г-ион/л. 5. Подставить значение концентрации ионов, найденной по п.4 в выражение произведения растворимости (п.2) и произвести необходимые вычисления. ПР = 6, 9*10-5 * 6, 9*10-5 = 47, 61*10-10 = 4, 8*10-9
Пример 12 Вычислить растовримость AgBr в мг/л, если известно, что ПРAgBr равно 5, 3*10-13. Решение. 1. Составить уравнение диссоциации вещества, растворимость которого требуется вычислить. AgBr ↔ Ag+ + Br- 2. Выразить произведение растворимости электролита через произведение концентраций его ионов: ПРAgBr = [Ag+][ Br-] 3. Обозначить растворимость вещества через х моль/л [Ag+] = х [ Br-] = х 4. Пользуясь уравнением диссоциации вещества, вычислить равновесную концентрацию каждого иона его. ПРAgBr = х*х = х2 5, 3*10-13 = х2 5. Подставить найденное в п.4 занчение концентраций ионов в выражение произведения растворимости (п.2) и произвести вычисления 5, 3*10-13 = х2 х = 7, 3*10-7 моль/л Итак, в 1 дм3 насыщенного раствора растворено 7, 3*10-7 моль, поскольку 1 моль AgBr равен 187, 8 г, растворимость AgBr составляет 187, 8*7, 3*10-7 = 1, 37*10-4 г/мл = 0, 14 мг/л
Пример 13 Определить концентрацию ионов Hg2+ и Cl- в 0, 1 М K2[HgCl4]. Решение. Так как концентрация раствора невысокая, а все соли диссоцированы хорошо, считаем, что общая концентрация иона [HgCl4]2- также равна 0, 1 г-ион/л. Пишем уравнение диссоциации комплексного иона: [HgCl4]2- ↔ Hg2+ + 4Cl- Применяем формулу закона ионного равновесия: [Hg2+] * [Cl-] --------------------- = 6*10-17 [HgCl4]2-
(значение К взято из таблицы) Обозначим [Hg2+] через х. Тогда[Cl-] = 4х, [HgCl4]2- примем равной общей концентрации раствора (0, 1 г-ион/л), так как константа нестойкости этого комплекса очень мала. Подставляем все значения в формулу x(4x)4 ----------- = 6*10-17, откуда 256 х2 = 6*10-18 0, 1 х = 1, 2*10-4 г-ион/л. Концентрация иона Cl- будет в 4 раза больше: 1, 2*10-4 * 4 = 4, 8*10-4 г-ион/л.
Пример 14 Для анализа взято 0, 45 г хлорида бария, осаждают 2 н раствором серной кислоты. Требуется определить количество серной кислоты, необходимой для осаждения ионов бария. Решение. 1. М (BaCl2*2H2O) = 2444, 28 г М (Н2SO4) = 98, 08 г 1. Для 244, 28 г BaCl2*2H2O требуется 98, 08 г H2SO4 0, 45 г --------- х х = 0, 1807 г H2SO4 (б/в)
2. В 1000 см3 2 н раствора содержится 98 г H2SO4 х ---- 0, 1807 г х = 2 см3 2 н раствора H2SO4 Практически нужно взять 4-5 см3 2 н раствора H2SO4, т.к. осадитель должен быть в избытке. Обычно вводят избыток осадителя, равный 50-100% от рассчитанного количесвта.
Пример 15 Навеска известняка 0, 5015 г. Анализом установлено, что содержание СаО равно 0, 3248 г. Определить процентное содержание СаО и Са в пробе известняка. Решение. В 0, 5015 г известняка содержится 0, 3248 г СаО 100% ---------------------- х х = 64, 77% СаО
М( СаО) = 56, 08 М(Са) = 40, 08 В 56, 08 г СаО содержится 40, 08 г Са 0, 3248 г СаО ------ х х = 0, 2321 г Са
В 0, 5015 г известняка содержится 0, 2321 г Са 100 % ------------- х х = 46, 29% Са
Пример 16 Из 1, 2600 г щавелевой кислоты приготовлено 200 см3 раствора. На титрование 20 см3 полученного раствора израсходовано 15 см3 0, 1 н раствора NaOH. Вычислить процентное содержание щавелевой кислоты в навеске. Решение. М (Н2С2О4*2Н2О) = 126, 07 Э (Н2С2О4*2Н2О) = 63, 03
ТNaOH/Н2С2О4*2Н2О = 63, 03*0, 1/1000 = 0, 006303 г/мл Количесво щавелевой кислоты в 20 см3 приготовленного раствора равно 0, 006303*15 г Содержание щавелевой кислоты (q) во взятой навеске (в г) равно 0, 006303*15*200 q = ------------------------- = 0, 9454 г
0, 006303*15*200*100 w = -------------------------------------- = 75, 03% 20*1, 26
Пример 17 Навеска 5, 0257 г х.ч. Na2CO3 перенесена в мерную колбу емкостью 1 см3. После растворения соды в воде объем раствора доведен до метки. Вычислить нормальность раствора. Решение. 1. 5, 3000 г Na2CO3 – 0, 1 н 5, 0257 г ---- х х = 0, 0948 н 2. Тпр = 5, 0257/1000 = 0, 0050257 г/мл Т1н = 53, 000/1000 = 0, 053000 г/мл N = 0, 0050257/0, 053000 = 0, 0948 н
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 1876; Нарушение авторского права страницы
90 30 40-10 =30
40