Проведение количественного осаждения хлорида кальция

 

 

Задача 99. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество  CaCl₂, навеска массой 0,90 г; осадитель (NH₄)₂C₂O₄, концентрация 20%.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

(NH₄)₂C₂O₄ + CaCl₂  = CaC₂O₄ ↓ + 2NH₄Cl 

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным числом грамм-эквивалентов, то n₁ = n₂ или 
n₁(CaCl₂) = n₂[(NH₄)₂C₂O₄].

где

M_Э(CaCl₂) = M(CaCl₂)/2 = 111,686/2 = 55,843 г/моль;
M_Э(NH₄)₂C₂O₄] = M[(NH₄)₂C₂O₄]/2 = 124/2 = 62 г/моль.

Согласно закону равенства эквивалентов:

Рассчитаем массу (NH₄)₂C₂O₄:

М[(NH₄)₂C₂O₄] = M_Э[(NH₄)₂C₂O₄] ^.  n[(NH₄)₂C₂O₄] =
= 62 . 0,016 = 0,999 г.

Теперь рассчитаем объём раствора (NH₄)₂C₂O₄, теоретически необходимый для осаждения 0,90 г  CaCl₂ из пропорции:

100 : 20 = х : 0,99;
х = (0,999 ^. 100)/20 = 5 см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём (NH₄)₂C₂O₄, необходимый для осаждения:

V[(NH₄)₂C₂O₄] = (1,5 ^. 5) = 7,5 см³.

Условия осаждения:

Определение осложняется тем, что CaC₂O₄ 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 CaC₂O₄ к раствору добавляют небольшое количество НСl, 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[(NH₄)₂C₂O₄] = 7,5 см³.
 

---

Задача 100. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество  , навеска массой 1,80 г; осадитель (NH₄)₂C₂O₄, концентрация 2 М.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

(NH₄)₂C₂O₄ + CaCl₂  = CaC₂O₄↓    + 2NH₄Cl 

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным числом грамм-эквивалентов, то n₁ = n₂ или 
n₁(CaCl₂) = n₂[(NH₄)₂C₂O₄].

где

M_Э(CaCl₂) = M(CaCl₂)/2 = 111,686/2 = 55,843 г/моль;
M_Э[(NH₄)₂C₂O₄] = M[(NH₄)₂C₂O₄]/2 = 124/2 = 62 г/моль.

Согласно закону равенства эквивалентов:

Теперь рассчитаем объём раствора (NH₄)₂C₂O₄, теоретически необходимый для осаждения ,80 г CaCl₂  из пропорции:

100 : 2 = х : 0,032;
х = (0,032 ^. 100)/2 = 1,6 см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём (NH₄)₂C₂O₄, необходимый для осаждения:

V[(NH₄)₂C₂O₄] = 1,5 ^. 1,6 = 2,4 см³.

Условия осаждения:

Определение осложняется тем, что CaC₂O₄ 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 CaC₂O₄ к раствору добавляют небольшое количество НСl, 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[(NH₄)₂C₂O₄] = 2,4 см3.

---