Количественное осаждение хлорида натрия и металлического железа

 

Осаждение хлорида натрия 

 

Задача 125. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество NaCl, навеска массой 1,40г; осадитель AgNO3, концентрация 2M.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3

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

осадитель

где  

МЭ(AgNO3) = М(AgNO3)/1 = 58,443 г/моль;
CN(AgNO3) = 2M(AgNO3) =  (2 . 2) = 4N.

Согласно закону равенства эквивалентов:

осадитель

Теперь рассчитаем объём раствора AgNO3, теоретически необходимый для осаждения 1,40г NaCl из пропорции:

1000 : 4 = х : 0,024;
х = (0.024 . 1000)/4 = 6см3.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём AgNO3, необходимый для осаждения:

V(AgNO3) = (1,5 . 6) = 9см3.

Условия осаждения:
Определение осложняется тем, что хлорид серебра 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(AgNO3) = 9см3.
 


Осаждение металлического железа

Задача 126. 
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество Fe, навеска массой 1,30г; осадитель NH4OH, концентрация 5%.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

Fe — 3NH4OH 

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным числом грамм-эквивалентов, то n1 = n2 или n1/3(Fe) = n(NH4OH).

осадитель

Согласно закону равенства эквивалентов:

осадитель

Рассчитаем массу NH4OH:

m(NH4OH) = MЭ(NH4OH) . n(NH4OH) = (35 . 0,07) = 2,45г.

Теперь рассчитаем объём раствора NH4OH, теоретически необходимый для осаждения 1,30г  Fe из пропорции:

100 : 5 = х : 2,45; 
х = (2,45 . 100)/5 = 49см3.

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

V(NH4OH) = (1,5 . 49) = 73,5см3.

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 нагре¬тым раствором осадителя.
  • Осаждение ведут из достаточно концентрированного исследуемого раствора концентрированным раствором осадителя.
  • 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) = 73,5см3.