- •Правила техники безопасности при работе в химической лаборатории
- •Введение в титриметрический анализ.
- •Цель занятия
- •Посуда, используемая в объемном анализе
- •Возможные ошибки в объемном анализе
- •Классификация методов титриметрического анализа
- •Способы титрования в объемном анализе
- •Расчеты в титриметрическом анализе
- •Способы выражения концентрации растворов.
- •Формулы для перерасчета концентраций.
- •Приготовление рабочих растворов
- •Лабораторная работа. Титриметрическое определение концентрации соляной кислоты методом нейтрализации.
- •Контрольные вопросы и задачи:
Расчеты в титриметрическом анализе
В системе СИ основная единиц а массы – килограмм ( в клиническом анализе – г, мг), а основная единица количества – моль, моль. Эта единица количества вещества относится к любым видам реальных частиц: атомам, ионам, молекулам, электронам, протонам, радикалам и к любым условным частицам, участвующим в химических реакциях: 1/5KMnO4,1/2Ca2+и т.д.
Моль– это количество вещества, которое содержит столько реальных или условных частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода-12. Обозначается символом-n(моль).
Молярная масса–(М) –это масса одного моля вещества. Единицей молярной массы является кг/моль, а на практике г/моль.
Эквивалентомназывают реальную или условную частицу вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода. В окислительно-восстановительных реакцияхэквивалентомназывается такая часть молекулы окислителя(восстановителя), которая соответствует одному присоединенному (отданному) электрону в данной ОВР. Например, в химической реакции:
H2S+KOH=KHS+H2O(f=1)
эквивалентом сероводорода будет одна молекула H2S(реальная частица), а в реакции:
H2S + 2KOH = К2S + 2H2O (f=1/2)
эквивалентом того же вещества будет ½ молекулы H2S(условная частица). А для окислительно-восстановительной реакции:
2H2S+ 3O2= 2SO2+ 2H2O(f=1/6)
Эквивалент сероводорода равен 1/6 молекулы H2S, посколькуS2-- 6e→S4+.
Фактор эквивалентности f(X) – число, обозначающее, какая доля реальной частицы вещества эквивалентна одному иону водорода:f(X)-безразмерная величина, меньше или равная ∙единице.
Молярная масса эквивалента или эквивалентная масса – это масса одного моля эквивалента этого вещества, выражена в г/моль экв., и она равна:
Э(Х) = f(X)∙М(Х)
Факторы эквивалентности для сложных веществ определяются по формулам:
f(оксидов) = 1/(число атомов элемента)∙(валентность элемента)
f(кислоты) = 1/основность кислоты
f(основания) = 1/кислотность основания
f(соли) = 1/(число атомов металла)∙(валентность металла)
Для простых веществ f= 1/(число атомов в молекуле)∙∙(валентность атома)
Пример: Вычислить эквивалентные массы H2SO4,CaO,Ca(OH)2,Al2(SO4)3:
1) Э(H2SO4) = 1/2∙98 = 49г/моль.
2) Э(СаО) = 1/2∙56 = 28 г/моль
3) Э(Ca(OH)2,=1/2∙74=37 г/моль
4) Э (Al2(SO4)3) = 1/2∙3∙342 = 57 г/моль
Для определения эквивалента элемента необязателоьно исходить из его соединения с водородом. Эквивалентную массу можно вычислить по составу с любым другим, эквивалент которого известен. По закону эквивалентов: массы регирующих веществ относятся между собой как эквивалентные массы этих веществ:
mA/mB = ЭА/ЭВилиmA/ ЭА=mB/ЭВ, где
mA/ ЭА=N1иmB/ЭВ=N2– это количество эквивалентов вещества А и вещества В. Можно записать:N1=N2.Следовательно, возможна другая формулировка закона эквивалентов:вещества реагируют друг с другом в равных количествах эквивалентов.
При соединении элементов друг с другом и при замещении одних элементов другими в качестве постоянных принято считать эквивалентную массу кислорода равной 8 г/моль, а водорода 1 г/моль.