Задача 1

Определить массовую долю пероксида водорода в растворе, если для приготовления 200 мл разведения была взята навеска вещества объемом 10 мл (ρН₂О₂= 1,0 г/мл), а на титрование 10 мл приготовленного разведения ушло 8,8 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0,9864. Мм (Н₂О₂)= 34,01 г/моль.

Дано:	Решение:
Vнав. (Н2О2) = 10 мл Vк. (Н2О2) = 200 мл Vп. (Н2О2) = 10 мл V ~ 0,1 моль/лKMnO4 = 8,8 мл Kп ~0,1моль/л KMnO4 = 0,9864 Мм. (Н2О2) = 34,01 г/моль ρ. (Н2О2) = 1,0 г/мл	Анализ данных: Н2О2– это исследуемый (анализируемый) раствор, так как не известна его концентрация KMnO4 – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент   Метод количественного определения – метод перманганатометрии Способ прямого титрования
Найти: ω (Н2О2) =?

В основе метода лежит реакция:

5 Н₂О₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ = 5 O₂ + 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 8 H₂O

Н₂О₂ - 2е = O₂ + 2 Н⁺ ‌‌| 5

MnO₄ ^- + 8 Н⁺ + 5 е = Mn²⁺ + 4 H₂O | 2

f_экв. (Н₂О₂) = ½ M_1|z(Н₂О₂) = Mм(Н₂О₂) • f_экв. (Н₂О₂) = Mм(Н₂О₂) • 1/2 = 34,01 г/моль: 2 = 17,005 г/моль

Расчет массовой доли пероксида водорода ведем по формуле:

Т _{т. раб./ опр}• V _{~ раб.} • К _{п раб} • 100%

ω _опр.= ------------------------------------------------

m н.ф._опр.

Таким образом, формула принимает вид:

Т _{0,1 моль/л} KMnO₄ / Н₂О₂• V _{~ 0,1 моль/л}(KMnO₄)_. • К _{п~ 0,1 моль/л}(KMnO₄) • 100%

ω Н₂О_2.= -----------------------------------------------------------------------------------

m н.ф. Н₂О_2.

1) Найдем массу навески фактической:

m _нав. ( Н₂О₂) = V _нав. ( Н₂О₂) • ρ _нав. ( Н₂О₂) =10 мл • 1,0 г/мл = 10,0000 г

m нав. ( Н₂О₂) - V_к( Н₂О₂) следовательно, 10,0000 г – 200 мл

m н.ф. ( Н₂О₂) - V_{п .} ( Н₂О₂) m н.ф. ( Н₂О₂)– 10 мл

Следовательно:

10,0000 г • 10 мл

m н.ф. ( Н₂О₂) = ------------------------ = 0,5000 г

200 мл

2) Рассчитаем точный титр рабочего раствора по определяемому веществу (титр перманганата калия по пероксиду водорода)

С _{1/Z т. раб.} • M_{1/Z опр.}

Т _{т. раб./ опр.} = -----------------------

С _{1/Z 0,1 моль/л} KMnO₄ • M_1/Z Н₂О₂0,1 моль/л • 17,005 г/моль

Т _{0,1 моль/л} KMnO₄ / Н₂О₂= --------------------------------- = ----------------------------------- = 0,001701 г/мл

1000 1000

Титр показывает, что 1 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,001701 г х.ч. пероксида водорода.

3) Находим массовую долю

Т _{0,1 моль/л} KMnO₄ / Н₂О₂• V _{~ 0,1 моль/л}(KMnO₄)_. • К _{п~ 0,1 моль/л}(KMnO₄) • 100%

ω Н₂О_2.= ----------------------------------------------------------------------------------- =

m н.ф. Н₂О_2.

0,001701 г/мл • 8,8 мл • 0,9864 • 100%

= --------------------------------------------------------- = 2,95%

0,5000 г

Массовая доля показывает, что в 100 г раствора пероксида водорода содержится 2,95г х.ч. пероксида водорода.

Ответ: ω _. (Н₂О₂) = 2,95%

Задачи расчета массовой доли

По способу прямого титрования или косвенного титрования (по заместителю)