Решение задач на закон эквивалентов

Задача 11. Вычислить, сколько граммов исходного вещества Na₂CO₃следует взять для приготовления 500 мл 0,10 н раствора.

Решение:

1. При установлении концентрации растворов кислот по исходному веществу Na₂CO₃происходит реакция:

Na₂CO₃ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O + 2Na⁺

В реакции происходит полное замещение катионов натрия на катионы водорода, поэтому фактор эквивалентности () для карбоната натрия равен:

(Na₂CO₃) =

2. Определим массу Na₂CO₃, необходимого для приготовления 500 мл 0,1 н раствора. Из формулы для расчёта нормальной концентрации выразим массу Na₂CO₃:

m(Na₂CO₃) = = = 2,6485 г

Задача 12. Вычислить титр приготовленного раствора серной кислоты, если на титрование раствора навески исходного вещества Na₂CO₃, равной 0,5507 г, израсходовано 10,70 мл приготовленного раствора H₂SO₄.

Решение:

1. Уравнение реакции:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

На основании закона эквивалентов:

n_экв(Na₂CO₃) = n_экв(H₂SO₄)

Так как в результате происходит полное замещение катионов Na⁺ на катионы H⁺, то

n_экв(Na₂CO₃) = (Na₂CO₃) =

n_экв(H₂SO₄) = (H₂SO₄) =

Количество эквивалентов Na₂CO₃определяется по формуле:

n _(Na2CO3) = = = = 0,0104 моль

M(Na₂CO₃) = 105,94

2. Исходя из закона эквивалентов, определим эквивалентную концентрацию H₂SO₄:

n (Na₂CO₃) = n (H₂SO₄)

n (Na₂CO₃) = С (H₂SO₄) V(H₂SO₄)

С (H₂SO₄) = = = 0,9716

3. Из формулы для расчёта эквивалентной концентрации найдём массу H₂SO₄, содержащуюся в 10,70 мл раствора:

m(H₂SO₄) = = = 0,5097 г

M(H₂SO₄) = 98,06

4. Титр раствора (Т) – это количество грамм растворённого вещества, содержащегося в 1 мл раствора. Рассчитаем титр раствора H₂SO₄:

Т = = = 0,04764

Задача 13. Определить титр приготовленного раствора серной кислоты, если на титрование 10,0 мл этого раствора израсходовано 9,4 мл 0,1 н раствора карбоната натрия.

Решение:

1. Уравнение реакции:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

На основании закона эквивалентов:

n_экв(Na₂CO₃) = n_экв(H₂SO₄)

С_н(Na₂CO₃) × V(Na₂CO₃) = С_н(H₂SO₄) × V(H₂SO₄),

Отсюда С_н(H₂SO₄) равна:

С_н(H₂SO₄) = = = 0,094

2. Титр раствора H₂SO₄вычислим по формуле:

T(H₂SO₄) = = = 0,004608 ()

М_экв(H₂SO₄) = × m(H₂SO₄) = × 98,06 = 49,03

Задача 14. Вычислить, сколько граммов NaOH содержится в 0,5 л раствора, если на титрование 10,0 мл этого раствора израсходовано 8,20 мл раствора H₂SO₄, титр которого равен 0,04407

Решение.

1. Уравнение реакции: 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

По уравнению реакции определим факторы эквивалентности реагирующих веществ:

(H₂SO₄) = ; (NaOH) =