Расчет концентрации, объема и процентного содержания определяемого вещества
Задача 116.
42. Какой объём 0,15 Н. раствора NaOH пойдёт на титрование:
а) 21,00 см3 0,1133 СН раствора HCl;
б) 21,00 см3 раствора HCl с титром 0,003810 г/см3?
Решение:
Уравнение реакции:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
NaOH – определяемое вещество (А); HCl – титрант (В).
а)
V(HCl) = 21,00 см3;
Э(NaОН) = 40 г/моль;
CН(HCl) = 0,1133 Н;
CН(NaОН) = 0,15 Н;
V(NaOH) = ?
Определяемое вещество - NaОН; титрант - HCl.
1. Рассчитаем массу гидроксида натирия
Массу NaОН рассчитаем по формуле:
m = (СН · V · Э)/1000, где
CH - нормальность раствора; V - объем раствора, см3; Э - эквивалентная масса определяемого вещества.
Тогда
m(NaОН) = [CH(HCl) · V(p-pa) · Э(NaОН)]/1000 =
= (0,1133 · 21,00 · 40)/1000 = 0,095172 г.
2. Рассчитаем объем раствора NaOH, пошедшего на титрование раствора HCl
Объем раствора NaOH определим по формуле:
V = (m · 1000)/(CH · Э), где
m - масса определяемого вещества; СН - нормальность раствора определяемого вещества; Э - эквивалентная масса определяемого вещества.
Тогда
V(NaOH) = [m(NaОН) · 1000]/[CН(NaОН) · Э(NaОН)] =
= (0,095172 · 1000)/(0,15 · 40) = 95,172/6 = 15,862 см3.
б)
V(HCl) = 21,00 см3;
Э(NaОН) = 40 г/моль;
T(HCl) = 0,003810 г/см3;
CН(NaОН) = 0,15 Н;
V(NaOH) = ?
1. Рассчитаем нормальность раствора HCl
Нормальность раствора HCl рассчитаем по формуле:
Т(В) = [CH(B) · Э(B)]/1000, где
CH(B) - нормальность раствора; Т(В) - титр раствора; Э(B) - масса эквивалента вещества.
Тогда
СН(А) = [Т(B) · 1000]/Э(B) = СН(HCl) =
= [Т(HCl) · 1000]/Э(HCl) =
= (0,095172 · 1000)/36,5 = 0,1044 H.
2. Рассчитаем массу гидроксида натирия
Массу NaОН рассчитаем по формуле:
m = (СН · V · Э)/1000, где
CH - нормальность раствора; V - объем раствора, см3; Э - эквивалентная масса определяемого вещества.
Тогда
m(NaОН) = [CH(HCl) · V(p-pa) · Э(NaОН)]/1000 =
= (0,1044 · 21,00 · 40)/1000 = 0,087682 г.
2. Рассчитаем объем раствора NaOH, пошедшего на титрование раствора HCl
Объем раствора NaOH определим по формуле:
V = (m · 1000)/(CH · Э), где
m - масса определяемого вещества; СН - нормальность раствора определяемого вещества; Э - эквивалентная масса определяемого вещества.
Тогда
V(NaOH) = [m(NaОН) · 1000]/[CН(NaОН) · Э(NaОН)] =
= (0,087682 · 1000)/(0,15 · 40) = 14.614 см3.
Ответ: а) 15,862 см3.; б) 14,614 см3.
Задача 117.
На титрование 20,00 см3 HNO3 затрачено 15,00 см3 0,12 М раствора NaOH. Вычислите нормальную концентрацию, титр раствора HNO3 и массу HNO3 в 250 см3 раствора.
Решение:
V1(HNO3) = 20,00 см3;
V2(HNO3) = 250,00 см3;
V(NaOH) = 15,00 см3;
М(HNO3) = Э(HNO3) = 63 г/моль;
CМ(NaOH) = CН(NaOH) = 0,12 моль/дм3;
CН(HNO3) = ?
Т(HNO3) = ?
m(HNO3) = ?
Уравнение реакции имеет вид:
HNO3 + NaOH > NaNO3 + H2O
HNO3 – определяемое вещество (А); NaOH – титрант (В).
1. Определение нормальности раствора
Нормальность HNO3 определяем по формуле:
СН(А) = [СН(В) · V(B)]/V(A), где
СН(А) - нормальность раствора определяемого вещества; СН(В) - нормальность раствора титранта; V(A) - объем раствора определяемого вещества; V(B) - объем раствора титранта.
Тогда
CН(HNO3) = [CН(NaOH) · V(NaOH)]/V1(HNO3) =
= (0,12 · 15,00)/20,00 = 0,09 Н.
2. Определение титра раствора HNO3
Титр раствора определяемого вещества рассчитаем по формуле:
Т(А) = [СН(А) · Э(А)]/1000, где
СН(А) - нормальность раствора определяемого вещества; Э(А) - масса эквивалента определяемого вещества.
Тогда
Т(HNO3) = [СН(HNO3) · Э(HNO3)]/1000 =
= (0,09 · 63)/1000 = 0,005670 г/см3.
3. Определение массы азотной кислоты в 250 см3 раствора
Массу кислоты рассчитаем по формуле:
m(A) = [V(A) · СН(А) · Э(А)]/1000, где
СН(А) - нормальность раствора определяемого вещества; Э(А) - масса эквивалента определяемого вещества; V(A) - объем раствора определяемого вещества.
Тогда
m(HNO3) = [V2(HNO3) · СН(HNO3) · Э(HNO3)]/1000 =
= (250 · 0,09 · 63)/1000 = 1,4175 г.
Ответ: 0,09 моль/дм3; 0,005670 г/см3; 1,4175 г.
Задача 118.
На титрование образца технической соды массой 0,2240 г в присутствии метилового оранжевого израсходовано 18,00 см3 стандартного раствора HCl с титром 0,003646 г/см3. Рассчитайте содержание Na2CO3 в исходном образце соды (w%).
Решение:
а = 0,2240 г;
V(HCl) = 18,00 см3;
T(HCl) = 0,003646 г/см3;
Э(HCl) = 36,46 г/моль;
М(Na2CO3) = 106 г/моль;
Э(Na2CO3) = 53 г/моль;
w%(Na2CO3) = ?
Уравнение реакции имеет вид:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
А – определяемое вещество; NaC1
1. Рассчет массы определяемого вещества (Na2CO3), участвующего в реакции
Массу Na2CO3 рассчитаем по формуле:
m(А) = [Э(A) · T(В) · V(B)]/Э(B), где
m(А) - масса определяемого вещества; Э(A) - эквивалентная масса определяемого вещества; Э(В) - эквивалентная масса титранта; V(B) - объём раствора титранта; Т(В) - титр раствора титранта.
Тогда
m(Na2CO3) = [Э(Na2CO3) · T(HCl) · V(HCl)]/Э(HCl) =
= (53 · 0,003646 · 18,00)/36,46 = 0,0954 г.
2. Рассчет содержания определяемого вещества в образце навески
Искомую величину w, %, находим по формуле:
w% = [m(А) · 100%]/a, где
m(А) - масса определяемого вещества; a - масса навески определяемого вещества.
Тогда
w% = [0,0954 · 100%]/0,2240 = 42,589%.
Ответ: 42,589%.
