![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Способы выражения концентраций
В титриметрии используются следующие способы выражения концентрации растворов. 1. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) – показывает, сколько молей эквивалента вещества содержится в 1 л раствора. Например, С (1/2 H2SO4) = 0, 1 моль/л, С (1/5 KMnO4) = = 0, 05 моль/л. 2. Молярная концентрация – показывает, сколько молей вещества содержится в 1 л раствора. Например, С (H2SO4) = 0, 2 моль/л. 3. Массовая концентрация – показывает, какая масса вещества содержится в единице объема раствора. Например, ρ *(H2SO4) = 12 г/л, ρ *(H2SO4) = 1 мг/л и т. п. 4. Титр – это частный случай массовой концентрации. Показывает, сколько граммов вещества A содержится в 1 мл раствора, или
где C(1/Z A) – молярная концентрация эквивалента вещества А; M(1/Z B) – молярная масса эквивалента вещества А. Например, Т (H2SO4) =0, 002374 г/мл. 5. Титр по определяемому веществу – показывает, сколько граммов определяемого вещества А можно оттитровать 1 мл раствора титранта В,
где C(1/Z A) – молярная концентрация эквивалента вещества А; M(1/Z B) – молярная масса эквивалента вещества В, 1/Z – фактор эквивалентности, выраженный через число эквивалентности – z. Например, Т(HСl/CaCO3) = 0, 008137 г/мл, т. е. 1 мл раствора HCl вступает в реакцию с 0, 008137 г CaCO3. Определение фактора эквивалентности
Для проведения расчетов в титриметрии пользуются понятием эквивалента и фактора эквивалентности. Эквивалентом называют условную частицу вещества, равноценную в данной реакции одному иону водорода или одному электрону. Фактор эквивалентности (fэкв., 1/Z) определяет долю реальной частицы вещества, по которой рассчитывается эквивалент. В расчетах, связанных с определением фактора эквивалентности и молярной массы эквивалента, прежде всего необходимо учитывать тип протекающей реакции. 1. В кислотно-основной реакции эквивалент кислоты или основания – такая условная частица вещества, которая в данной реакции высвобождает один ион водорода или соединяется с ним, или каким-либо образом эквивалентна ему. Например, рассчитаем fэкв.(CaCO3) в реакции CaCO3 + 2H+ + 2Cl– = H2CO3 + Ca2+ + 2Cl– Отсюда fэкв.(CaCO3) = 1/Z = 1/2, а молярная масса эквивалента = = М(1/2 CaCO3) = М(CaCO3) ∙ 1/2. 2. В реакции окисления-восстановления эквивалент окисляющегося или восстанавливающегося вещества – это такая условная частица вещества, которая может присоединять или отдавать один электрон в данной химической реакции. Для примера определим fэкв.(Na2S2O3) и продукта его окисления – иона 2 в которой участвуют два электрона. Один ион 3. В комплексонометрии комплексон III (синонимы – ЭДТА, трилон Б), представляющий собой двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты – Na2H2Y, в водном растворе диссоциирует с образованием ионов H2Y2–. Для определения fэкв.(комплексона III) и fэкв.(Меn+) используем реакцию H2Y2– + Меn+ D МеY2– + 2 Н+. В результате замещения выделяется 2Н+, отсюда следует, что fэкв.(комплексона III) равен 1/2. Особенностью реакции является то, что при взаимодействии H2Y2– с ионами металлов в разной степени окисления (n> 2) всегда освобождаются только 2 иона водорода (z=2), и в этом случае fэкв.(комплексона III) = fэкв.(Меn+)= 1/2. Например, при титровании иона Al3+ комплексоном III: H2Y2– + Al3+ D AlY– + 2 Н+, и fэкв.(Al3+) = 1/2. 4. В случае, если одновременно используются реакции различных типов, например осаждения и окисления-восстановления, комплексообразования и окисления-восстановления и т. д., фактор эквивалентности определяется с помощью пропорции. Расчет фактора эквивалентности показан в примере 18.
Способы титрования Расчеты результатов анализа зависят от способов титрования. Различают методы прямого титрования, обратного и по заместителю. В методе прямого титрования к некоторому объему анализируемого вещества (Vх) непосредственно добавляют титрант с известной молярной концентрацией эквивалента (СТ). Определив объем титранта (VТ) в т. э., рассчитывают молярную концентрацию эквивалента (Сх) или количество молей эквивалента анализируемого вещества (nх) по закону эквивалентов: Сх ∙ Vх = СТ ∙ VТ; nх = nТ; nх = СТ ∙ VТ. Массу определяемого вещества (mx) рассчитывают по формуле mx = nх ∙ M(1/ZX) ∙ cТ ∙ VТ ∙ M(1/ZX), где M(1/Z X) – молярная масса эквивалента определяемого вещества. Метод обратного титрования заключается в прибавлении к раствору анализируемого вещества избытка точно известного количества стандартного раствора В и после завершения реакции между ними титровании оставшееся количество вещества В раствором титранта С. Количество молей эквивалента определяемого вещества равно разности между количеством молей эквивалента веществ В и С: nх = nВ – nС. В методе титрования по заместителю к определяемому веществу добавляют реагент, вступающий с ним в реакцию. Затем один из продуктов взаимодействия (В) оттитровывают титрантом С. Количество молей эквивалента определяемого вещества при титровании заместителя всегда равно количеству молей эквивалента титранта: nх = nВ = nС.
РАСЧЕТЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 752; Нарушение авторского права страницы