5. Основи титриметричного аналізу

Обчислення в титриметричному аналізі ґрунтуються на законі еквівалентів:

В хімічних реакціях кількість молей еквівалентів кожної з речовин, що вступили в реакцію та утворились в ній, завжди рівні між собою.

Для довільної реакції між аналітом (А) та титрантом (Т) закон еквівалентів має наступні математичні вираження:

1)

Кількість молей еквівалентів аналіту і титранту, що вступили в реакцію рівні:

2)

Щоб отримати формулу для розрахунку молярної концентрації еквівалента аналіту за результатами титрування, потрібно виразити кількості молей еквівалентів через молярні концентрації еквівалента та об’єми розчинів, що були введені в реакцію:

3)

Щоб отримати формулу для розрахунку маси аналіту, яка міститься в розчині, за результатами титрування потрібно у формулі

де

- загальний об’єм розчину, з якого відбиралась проба та вміст аналіту в якому потрібно визначити;

- об’єм розчину, який відібрали із загального об’єму для титрування.

Якщо потрібно визначити масу аналіту, що міститься в тому об’ємі розчину, який взяли для титрування, тобто , розрахункова формула набуває вигляду:

Приклад 1

Визначити молярну концентрацію еквівалентa сульфатної кислоти в розчині, якщо на титрування 10мл цього розчину пішло 12,4мл розчину калій гідроксиду з молярною концентрацією еквівалента 0,01моль/л.

Дано:

Знайти:

Розв’язок:

Визначення концентрації сульфатної кислоти проводять за реакцією:

Молярну концентрацію еквівалента сульфатної кислоти розрахувати за рівнянням:

Відповідь:

Приклад 2

Визначити точну молярну концентрацію еквівалента розчину хлоридної кислоти, якщо для його стандартизації використовувався розчин, для приготування 500мл якого взято наважку 0,8741г натрій тетраборату декагідрату (бура). На титрування 10мл приготованого розчинувитрачено 8,5мл розчину.

Дано:

Знайти:

Розв’язок:

В основі стандартизації лежить наступна реакція:

1)

Визначити молярну концентрацію еквівалента в приготованому стандартному розчині:

2)

Визначити точну молярну концентрацію еквівалента в розчині за результатами титрування:

Відповідь:

Приклад 3

На титрування 10мл розчину барій гідроксиду витрачено 10,6мл розчину хлоридної кислоти з молярною концентрацією еквівалента

. Визначити:

а) масу барій гідроксиду в 10мл розчину;

б) масу барій гідроксиду в 250мл розчину.

Дано:

Знайти:

а)

б)

Розв’язок:

Визначення вмісту барій гідроксиду проводять за реакцією:

а)

Обчислити масу барій гідроксиду, що міститься в 10мл розчину, за результатами титрування:

б)

Обчислити масу барій гідроксиду, що міститься в 250мл розчину, за результатами титрування 10мл цього розчину:

Відповідь:

а)

б)

Приклад 4

Визначити масу амоніаку, що міститься в 150мл нашатирного спирту, якщо на титрування 1мл цього розчину витрачено 11,1мл розчину сульфатної кислоти з молярною концентрацією еквівалента .

Дано:

Знайти:

Розв’язок:

Визначення вмісту амоніаку проводять за реакцією:

Знайти масу амоніаку, що міститься в 150мл розчину, за результатами титрування 1мл цього розчину:

Відповідь:

Приклад 5

Визначити масову частку оцтової кислоти в розчині, якщо на титрування 5мл цього розчину витрачено 12,9 мл розчину натрій гідроксиду з молярною концентрацією еквівалента . Густина розчину оцтової кислоти .

Дано:

Знайти:

)-?

Розв’язок:

Визначення вмісту оцтової кислоти проводять за реакцією:

1)

Визначити молярну концентрацію оцтової кислоти за результатами титрування:

2)

Розрахувати масову частку оцтової кислоти в розчині, використовуючи формулу, наведену в таблиці 5:

Відповідь: