2. Расчет навесок для приготовления титрованных растворов (титрантов)

а_{титранта} = Т_{титранта}  V_{титранта}

Пример 2.1. Рассчитайте навеску для приготовления 500 мл титрованного раствора натрия гидроксида (0,1 моль/л).

Решение.

f_эвк(NaOH) = 1; М.м._NaOH = 40,00

М  С 40,00  0,1

1). Т_эт.р-ра = ----------- = ------------------ = 0,004000 г/мл

(0,1 моль/л) 1000 1000

2). а_NaOH = T_NaOH  V_NaOH = 0,004000  500 = 2,0 г

Для приготовления раствора берут навеску больше рассчитанной примерно на 10%, так как натрия гидроксид при хранении поглощает углекислоту воздуха и частично переходит в натрия карбонат.

а_NaOH = 2,0 + 0,2 = 2,2 г

Пример 2.2. Рассчитайте навеску для приготовления 1000 мл титрованного раствора серной кислоты (0,1 моль/л) УЧ (1/2 H₂SO₄) из 95% раствора (плотность 1,8340).

Решение.

f_{эвк(H2SO4)} = 1/2; М.м. H₂SO₄ = 98,07

М_экв  С_экв 98,07  0,1

1). Т_(H2SO4) = ---------------- = ----------------- = 0,004904 г/мл

(0,1 моль/л) 1000 2  1000

2). а_H2SO4 = T_H2SO4  V_H2SO4 = 0,004904  1000 = 4,904 г

3) В 100 г 95% раствора H₂SO₄ - 95 г H₂SO₄

В х г 95% раствора H₂SO₄ - 4,904 г H₂SO₄

4,904  100

х =--------------- = 5,16 г

95

4) Раствор H₂SO₄ отмеривают в мл, поэтому:

m m 5,16

 = -----; V = ------- = ------------ = 2,81 мл

V  1,8340

5) Для приготовления раствора берут навеску больше рассчитанной примерно на 10%, так как концентрация раствора изменяется при хранении.

а_H2SO4 = 2,81 + 0,28 = 3,09  3,10 мл

Пример 2.3. Рассчитайте навеску для приготовления 500 мл титрованного раствора калия бромата (0,1 моль/л) УЧ (1/6 KBrO₃).

Решение.

f_{эвк(KBrO3)} = 1/6

М_экв  С_экв 167,00  0,1

1). Т_(KBrO3) = ---------------- = ----------------- = 0,002873 г/мл

(0,1 моль/л) 1000 6  1000

2). а_KBrO3 = 0,002783  5000 = 1,392 г

3. Расчет поправочного коэффициента к молярной концентрации (к) титрованных растворов

Поправочный коэффициент к молярной концентрации (К) - это отношение реально полученной концентрации титрованного раствора к теоретически заданной.

С_{экв (практ.)}

К = ---------------

С_{экв (теор.)}

Молярную концентрацию, согласно ОФС «Титрованные растворы» (ГФ Х1, вып.2, с.61) вычисляют двумя способами.

Способ 1. По навеске химически чистого вещества.

а  1000

С_экв = ------------- , где

М_экв  V

С _экв - молярная концентрация, моль/л;

а - навеска химически чистого вещества, г;

М_экв - молярная масса эквивалентов (условных частиц) химически чистого

вещества, г/моль;

V - объем раствора, пошедшего на титрование навески, мл.

Способ 2. По титрованному раствору известной концентрации

С_{экв 0}  V₀

С_экв = --------------- , где

V

С _{экв 0} - молярная концентрация раствора вещества, по которому

устанавливается титр, моль/л;

V₀ - объем раствора с известной молярной концентрацией, мл.

V - объем раствора, молярную концентрацию которого устанавливают, мл.

Пример 3.1. Рассчитайте К раствора натрия тиосульфата (0,1 моль/л), установленный по навеске калия дихромата(0,1002 г), если объем титранта - 20,00 мл.

Решение. Молярную концентрацию вычисляют по первому способу.

М.м. _{калия дихромата} 294,19

+6е

f_{эвк(К2CrO7)} = 1/6, так как 2Cr⁺⁶  2 Cr³⁺

294,19

1) М_экв = ----------- = 49,03 г/моль

6

а  1000 0,1002  1000

2) С_экв = -------------= -------------------- = 0,1022 моль/л

М_экв  V 49,03  20,00

С_{экв (практ.)} 0,1022

3) К = ------------ = ------------- = 1,022

С_{экв (теор.)} 0,1000

4) К должен находиться в пределах от 0,98 до 1,02, поэтому раствор необходимо разбавить. Объем воды в мл, который нужно добавить к каждому литру приготовленного раствора, рассчитывают по формуле:

V = (K_n – 1)  1000

V = (1,0220 – 1,000)  1000 = 22 мл

После разбавления раствора снова устанавливают К.

Пример 3.2. Рассчитайте К раствора йода (0,1 моль/л) УЧ (1/2 I₂) по титрованному раствору натрия тиосульфата (0,1 моль/л) с К 1,005. Объем раствора йода - 20,50 мл, объем раствора натрия тиосульфата - 20,00 мл.

Решение. Молярную концентрацию вычисляют по второму способу.

С_{экв 0}  V₀ 0,1  20,00

1) С_экв = --------------- = ----------------- = 0,0976

V 20,50

С_{экв (практ.)} 0,09756

2) К = -------------- = -------------- = 0,976

С_{экв (теор.)} 0,1000

3) Так как К < 0,98, раствор необходимо укрепить.

Навеску вещества в г, которую необходимо добавить к каждому литру приготовленного раствора, рассчитывают по формуле:

а = (1 – К)  m, где

m - масса вещества в г, взятая для приготовления 1 л титрованного раствора.

4) Предварительно необходимо рассчитать m:

2е

f_экв(I2) = ¹/₂ , так как 2I⁰  2I^–

М_экв  С_экв 126,9  2  0,1

1). Т_(I2) = ---------------- = --------------------- = 0,01269 г/мл

(0,1 моль/л) 1000 2  1000

а_I2 = T_I2  V_{титр. р-ра} = 0,01269  1000 = 12,69 г

(0,1 моль/л)

5) Рассчитывают навеску йода для укрепления раствора

а_I2 = (1 – К)  m = (1 – 0,976)  12,69 = 0,31 г

0,31 г йода необходимо добавить к каждому литру раствора. После укрепления раствора снова устанавливают К.