Расчет объёма осадителя сульфата натрия при количественном осаждении хлорида бария

 

 

Задача 71. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество BaCl₂, навеска массой 1,50 г; осадитель Na₂SO₄, концентрация 0,05 М.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным числом грамм-эквивалентов, то  n₁ = n₂.
 

Тогда

где 

С_N(Na₂SO₄) = 2C_M(Na₂SO₄) =
= 2 ^. 0,05 = 0,1моль;

М_Э(ВаCl₂) = М(ВаCl₂)/2 =
= 208,233/2 = 104,116 г/моль.

Согласно закону равенства эквивалентов:

Теперь рассчитаем объём раствора Na₂SO₄, теоретически необходимый для осаждения 1,50 г BaCl₂ из пропорции:

1000 : 0,1 = х : 0,0144;
х = (0.0144 . 1000)/0,1 = 144 см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём Na₂SO₄, необходимый для осаждения:

V(Na₂SO₄) = 1,5 . 144 = 216 см³.

Условия осаждения:

Определение осложняется тем, что сульфат бария склонен к образованию очень мелких кристал¬лов, проходящих через поры фильтра, что затрудняет фильтрование и приводит к потерям. Поэтому в начале осаждения создают условия, обеспечивающие получение крупных кристаллов:

• • медленно прибавляют осадитель, что необходимо также и для получения более чистого осадка;
• • при осаждении ВаSO₄ к раствору добавляют небольшое количество НС1, что повышает растворимость осадка;
• • повышают температуру раствора, что, в свою очередь, также повышает растворимость осадка.

Для обеспечения полноты осаждения в конце процесса добавляют избыток осадителя, фильтрование осадка проводят после охлаждения раствора.

Ответ: V(Na₂SO₄) = 216 см³.
 

---

Задача 72. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество BaCl₂, навеска массой 0,50 г; осадитель Na₂SO_4, концентрация 30%.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным числом грамм-эквивалентов, то  n₁ = n₂.

где 

M_Э(Na₂SO₄) = [M(Na₂SO₄)]/2 =
= 142,046/2 = 71,023 г/моль;
 
М_Э(ВаCl2) = [М(ВаCl₂)]/2 =
= 208,233/2 = 104,116 г/моль.

Согласно закону равенства эквивалентов:

Рассчитаем массу Na₂SO₄:

m(Na₂SO₄) = [M_Э(Na₂SO₄) ^. n(Na₂SO₄)] =
= (71,023 ^. 0,0048) = 0,25 г.

Теперь рассчитаем объём раствора Na₂SO₄, теоретически необходимый для осаждения 0,50 г BaCl₂ из пропорции:

100 : 30 = х : 0,25;
х = (0,25 . 100)/30 = 0,83 см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём Na₂SO₄, необходимый для осаждения:

V(Na₂SO₄) = (1,5 ^. 0,83) = 1,25см³.

Условия осаждения:

Определение осложняется тем, что сульфат бария склонен к образованию очень мелких кристаллов, проходящих через поры фильтра, что затрудняет фильтрование и приводит к потерям. Поэтому в начале осаждения создают условия, обеспечивающие получение крупных кристаллов:

• • медленно прибавляют осадитель, что необходимо также и для получения более чистого осадка;
• • при осаждении ВаSO₄ к раствору добавляют небольшое количество НС1, что повышает растворимость осадка;
• • повышают температуру раствора, что, в свою очередь, также повышает растворимость осадка.

Для обеспечения полноты осаждения в конце процесса добавляют избыток осадителя, фильтрование осадка проводят после охлаждения раствора.

Ответ: V(Na₂SO₄) = 1,25 см³.

---