2020-05-11
579
Для случая титрования раствора соляной кислоты раствором гидроксида натрия такой расчет выглядит следующим образом.
Известны концентрация (молярная концентрация эквивалентов) и объем гидроксида натрия, пошедший на титрование пробы соляной кислоты. В точке эквивалентности количество вещества HCl = количеству вещества NaOH, т.е. n (HCl) = n(NaOH).
CN(NaOH) ∙ V(NaOH)
n(NaOH) = ----------------------------
1000
CN(HCl) ∙ V(HCl)
n(HCl) = ----------------------------
1000
CN(NaOH) ∙V(NaOH) = CN(HCl) ∙V(HCl) или в общем виде CN1 ∙ V1 = CN2 ∙ V2
(NB!! Количество вещества при разбавлении не меняется)
Это уравнение позволяет рассчитать любую из 4-х величин, если известны другие.
CN(NaOH) ∙ V(NaOH)
m(HCl) = n(HCl) ∙ Mэкв HCl = ---------------------------- Mэкв HCl (1)
1000
Например, на титрование раствора соляной кислоты было израсходовано 22,52 мл NaOH с концентрацией CN(NaOH) = 0,1048 моль экв/л. Тогда массу HCl в растворе можно вычислить следующим образом:
|
|
|
0,1048 ∙ 22,52
m(HCl) = ------------------- 36,461 = 0,08605 г (4 значащие цифры после запятой)
1000
Уравнение (1) используют для определения погрешности прямого титриметрического анализа.
_______________________ _________________________
Sm /m = √(Sc/c)2 + (SV/V)2 + (SM/M)2 = √(0,0002/0,1)2 + (0,02/20)2 + 0 = 2,2∙10-3 = 0,22%
При работе с 0,1N растворами абсолютная погрешность установления молярной концентрации эквивалента титранта Sc не превышает ± 0,0002, погрешность измерения объема титранта SV по обычной бюретке составляет < 0,02 мл, а погрешность в величине молярной массы эквивалента SM мала.
Если титруют не весь раствор гидроксида натрия, а аликвоты, то результат рассчитывают по формуле:
CN(NaOH) ∙ V(NaOH) Vк
m(HCl) = n(HCl) ∙ Mэкв HCl = ---------------------------- ∙ ------- Mэкв HCl
1000 Vп
Vк , Vп – объемы мерной колбы и пипетки соответственно
_________________________________
Sm /m = √(Sc/c)2 + (SV/V)2 + (Sк/ Vк)2+ (Sп/ Vп)2 =
__________________________________________
= √(0,0002/0,1)2 + (0,02/20)2 + (0,05/100)2 + (0,03/20)2 = 2,7∙10-3 = 0,27%
Погрешность в определении от объема мерной колбы вместимостью 100 мл составляет ± 0,05 мл, а пипетки ± 0,03 мл.
Теоретические основы титриметрического анализа
Количественный анализ – решает задачу определения содержания (количества или концентрации) того или иного компонента в анализируемом объекте.
Методы количественного анализа
1.Химические – позволяют определить составную часть объекта, заставляя участвовать в химической реакции. О ее количестве судят по количеству продукта реакции (весовой метод) или по количеству затраченных реактивов (объемный метод).
|
|
|
2.Инструментальные (требуют применения приборов):
физические – о количестве вещества судят по какому-либо физическому свойству;
физико-химические – о количестве вещества судят по изменению физико-химического свойства при проведении химической реакции.
Титриметрический (объемный) анализ
Сущность метода – измеряется объем реактива с точно известной концентрацией, затрачиваемый на реакцию с исследуемым компонентом.
Следовательно:
1.Объемный анализ основан на химическом взаимодействии двух веществ, находящихся в растворенном состоянии:
с1 х
А + В ¾®
V1 V2
2.Для определения концентрации одного из веществ в растворе необходимо:
- знать точную концентрацию другого вещества;
- измерить точные объемы растворов реагирующих веществ в момент, когда эти вещества прореагируют полностью, согласно уравнению реакции; для этого добавление одного раствора к другому ведут постепенно, маленькими порциями.
3.На основании закона эквивалентов вычисляют неизвестную концентрацию.
Титрованный раствор – раствор с точно известной концентрацией (титрант).
Титрование – основная операция в объемном анализе – последовательное добавление в исследуемый раствор, находящийся в конической колбе, раствора титранта из специального измерительного прибора – бюретки.
Момент окончания реакции называют точкой эквивалентности.
