Количественное осаждение солей хлорида железа (ⅠⅠⅠ) и кристаллогидрата сульфата магния

 

 

 

Уравнения реакции осаждения кристаллогидрата сульфата магния

 

 

Задача 119. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество MgSO₄ ^. 7H₂O, навеска массой 0,75 г; осадитель
Na₂HPO₄ ^. 12H₂O, концентрация 6%.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

3MgSO₄ ^. 7H₂O + 2Na₂HPO₄ ^. 12H₂O =
= Mg₃(PO₄)₂↓ + 2Na₂SO₄ +  Н₂SO₄ + 19H₂O

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

Согласно закону равенства эквивалентов:

Рассчитаем массу Na₂HPO₄ ^. 12H₂O:

m(Na₂HPO₄ ^. 12H₂O)  =
= M_Э(Na₂HPO₄ ^. 12H₂O) ^. n(Na₂HPO₄ ^. 12H₂O) =
= (119,318 ^. 0,006) = 0,73 г.

Теперь рассчитаем объём раствора Na₂HPO₄ ^. 12H₂O, теоретически необходимый для осаждения 1,20г MgSO₄ ^. 7H₂O  из пропорции:

100 : 6 = х : 0,73;
х = (0,73 ^. 100)/6 = 12,16 см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём Na₂HPO₄ ^. 12H₂O, необходимый для осаждения:

V(Na₂HPO₄ ^. 12H₂O)  = (1,5 ^. 12,16) = 18,9 см³.

Условия осаждения:
Определение осложняется тем, что Mg₃(PO₄)₂  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;
• 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(Na₂HPO₄ ^. 12H₂O)  = 18,9см³.
 

---

 

Уравнения реакции осаждения хлорида железа (ⅠⅠⅠ)

 

 

Задача 120. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество FeCl₃, навеска массой 1,00 г; осадитель NH₄OH, концентрация 12%.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

FeCl₃ + 3NH₄OH = Fe(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

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

Согласно закону равенства эквивалентов:

Рассчитаем массу NH₄OH:

m(NH₄OH) = M_Э(NH₄OH) ^. n(NH₄OH) =
= (35 ^. 0,0062) = 0,215 г.

Теперь рассчитаем объём раствора NH₄OH, теоретически необходимый для осаждения 1,00 г  FeCl₃  из пропорции:

100 : 12 = х : 0,215; 
х = (0,215 ^. 100)/12 = 1,8 см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём NH₄OH, необходимый для осаждения:

V(NH₄OH) = (1,5 ^. 1,8) = 2,7 см³.

Условия осаждения:
Определение осложняется тем, что Fe(OH)₃  - аморфное соединение,  склонено к уплотнению, что затрудняет последующее отмывание осадка, кроме того при стоянни увеличивается количество примесей, адсорбированных развитой поверхностью аморфного осадка. Поэтому Fe(OH)₃  отфильтровывают сразу же после осаждения и кратковременного отстаивания.

Необходимые условия осаждения: 
Осаждение ведут в присутствии подходящего электролита-коагулятора (обычно это соли аммония), из нагретого анализируемого раствора нагретым раствором осадителя.

• Осаждение ведут из достаточно концентрированного исследуемого раствора концентрированным раствором осадителя.
• Медленно прибавляют осадитель, что необходимо также и для получения более чистого 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(NH₄OH) = 2,7 см³.

---