Вычисления при обратном титровании

 

Титрометрическое определение извести

Задача 119. 
Навеску извести массой 0,7500 г обработали 100 см³ 0,1 М раствора HCl; избыток кислоты оттитровали 20,00 см³ раствора NaOH с титром 0,004216 г/см³. Вычислите содержание СаО в извести (w, %). 
Решение:
a(СаО) = 0,7500 г;
V(HCl) = 100 см³;
C_M(HCl) = 0,1 М;
V(NaOH) = 20,00 см³;
Э(NaOH) = 40 г/моль;
Э(СаО) = 28 г/моль;
T(NaOH) = 0,004216 г/см³;
w%(CaO) = ?

Уравнение реакции имеет вид:

CaO + 2HCl = СаCl₂ + Н₂О;

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Определяемое вещество (А) – CaO; М = 56 г/моль; Титранты: HCl (B₁) и NaOH (В₂), их молярные концентрации равны нормальным.  

1. Расчет нормальности раствора второго титранта

Нормальность раствора NaOH рассчитаем по формуле:

С_Н(В) = [Т(В) · 1000]/Э(B), где

Т(В) - титр раствора титранта; Э(B) - эквивалентная масса титранта.

Тогда

С_Н(NaOH) = [Т(NaOH) · 1000]/Э(NaOH) = (0,004216 · 1000)/40 = 0,1054 моль.

2. Расчет массы определяемого вещества в навеске образца

Массу (m) CaO определяем по формуле:

m(A) = [C_H(B₁)V(B₁) - CH(B₂)V(B₂)]Э(А)/1000,

C_H(B₁) - нормальность раствора первого титранта; C_H(B₂) - нормальность раствора второго титранта; V(B₁) - объем раствора первого титранта; V(B₂) - объем раствора второго титранта; Э(А) - эквивалентная масса определяемого вещества.

Тогда

m(СаО) = [C_H(HCl)V(HCl) - C_H(NaOH)V(NaOH)]Э(А)/1000 = (0,1 · 100) - [(0,1054 · 20,00)]28/1000 = 0,2210 г.

3. Расчет массовой доли определяемого вещества в навеске пробы

Массовую долю СаО в навеске извести, рассчитаем по формуле: 

w% = (m · 100%)/a, где

а - навеска вещества; m - масса определяемого вещества.

Тогда

w% (СаО) = (0,2210 · 100%)/0,7500 = 29,47%.

Ответ:w% (СаО) =  29,47%.
 

---

Вычисление массы азотной кислоты

Задача 120. 
Азотную кислоту неизвестной концентрации разбавили в мерной колбе вместимостью 250 см³. На титрование 25,00 см³ полученного раствора израсходовано 32,00 см³ раствора NaOH с T(NaOH/HNO₃) равным 0,063000 г/см³. Вычислите массу HNO₃. 
Решение:
V(к) = 250 см³;
V(HNO₃) = 25,00 см³;
V(NaOH) = 32,00 см3;
T(NaOH/HNO₃) = 0,063000 г/см³;
Э(NaOH) = 40 г/моль;
Э(HNO₃) = 63 г/моль;
m(HNO₃) = ?

Уравнение реакции имеет вид:

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

HNO₃ – определяемое вещество (А); NaOH – титрант (В). 

1. Расчет нормальности раствора титрана

Нормальность раствора NaOH рассчитаем по формуле:

С_Н(В) = [T(B/A) · 1000]/Э(A), где

С_Н(В) - нормальность раствора титранта; T(B/A) - титр раствора по определяемому веществу; Э(A) - эквивалентная масса титранта.

Тогда

С_Н(NaOH) = [T(NaOH/HNO₃) · 1000]/Э(HNO₃) = (0,063000 · 1000/63 = 1 Н.

2. Расчет нормальности раствора определяемого вещества

Нормальность раствора HNO₃ рассчитаем по формуле:

С_Н(А) = [С_Н(В) · V(В)]/V(А), где

С_Н(А) - нормальность раствора определяемого вещества; V(В) - объем раствора титранта; V(A) - объем раствора определяемого вещества.

Тогда

С_Н(HNO₃) = [С_Н(NaOH) · V(NaOH)]/V(HNO₃) = (1 · 32)/25 1,28 Н.

3. Расчет массы кислоты в 250 см³ ее раствора

Массу HNO₃ находим по формуле:

m = [V(к) · С_Н(А) · Э(A)]/1000, где

V(к) - объем анализируемого раствора; С_Н(А) - нормальность раствора определяемого вещества; Э(A) - эквивалентная масса определяемого вещества.

Тогда

m(HNO₃) = [V(к) · С_Н(HNO3) · Э(HNO₃)]/1000 = (250 · 1,28 · 63)/1000 = 20,16 г.

Ответ: m(HNO₃) = 20,16 г. 
 

---

Анализ буры методом титрования

Задача 121.
На титрование образца технической буры массой 0,2298 г израсходовано 10,60 см³ 0,106 М раствора HCl. Определите содержание Na₂B₄O₇ · 10H₂O в образце (w, %). 
Решение:
а(Na₂B₄O₇ · 10H₂O) = 0,2298 г;
V(HCl) = 10,60 см3;
C_M(HCl) = 0,106 М;
w%(Na₂B₄O₇ · 10H₂O) = ?

Определяемое вещество (А) – Na₂B₄O₇ · 10H₂O; М = 381,37 г/моль; Э = 190,685 г/моль. Титрант: HCl

Уравнение реакции: 

Na₂B₄O₇ · 10H₂O + 2HCl → 2NaCl + 4H₃BO₃ + 5H₂O.

1. Рассчитаем массу буры, содержащейся в навеске образца

Массу Na₂B₄O₇ · 10H₂O рассчитаем по формуле:

m = [С_Н(B) · V(B) · Э(А)]/1000, где

C_H(B) - нормальность раствора титранта; V(B) - объем раствора титранта, см³; Э(A) - эквивалентная масса определяемого вещества.

Тогда

m(Na₂B₄O₇ · 10H₂O) = [C_H(HCl) · V(HCl) · Э(Na₂B₄O₇ · 10H₂O)]/1000 = 
= (0,106 · 10,60 · 190,685)/1000 = 0,21425 г.

Искомую величину w, %, находим по формуле:

w% = (m · 100%)/a, где

m - масса определяемого вещества А, г; a - навеска вещества, г 

Тогда

w%(Na₂B₄O₇ · 10H₂O) = [m(Na₂B₄O₇ · 10H₂O) · 100%]/a =
= (0,21425 · 100%]/0,2298 = 93,24 %.

Ответ: w%(Na₂B₄O₇ · 10H₂O) = 93,24 %. 

---