Задача 1. Определить массовую долю химически чистой хлороводородной кислоты в фарм.препарате, если для приготовления 200 мл разведения взяли 2 мл хлороводородной

 

Определить массовую долю химически чистой хлороводородной кислоты в фарм.препарате, если для приготовления 200 мл разведения взяли 2 мл хлороводородной кислоты с ρ = 1, 123 г/мл, а на титрование 10 мл полученного раствора было затрачено 7, 5 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0262. Мм НСl = 36, 46 г/моль.

Рассуждения: В задаче речь идет о растворах двух веществ: кислоты хлороводородной и гидроксиде натрия. Необходимо найти массовую долю одного из них, следовательно, это - задача III типа. Так же мы видим, что из одного из веществ (хлороводородной кислоты) готовилось разведение – его мы обозначим как объем колбы (V_к), а объем навески взятой на анализ обозначим как объем пипетки (V_п). Придерживаясь рекомендаций, приведенных выше, записываем «Дано» и начинаем решать задачу.

Дано:	Решение:
Vнав (НС1). = 2 мл Vк. (НС1) = 200 мл Vп. (НС1) = 10 мл V ~ 0, 1 моль/л(NаОН) = 7, 5 мл Kп ~0, 1моль/л (NаОН) = 1, 0262 М.м.. (НС1) = 36, 46 г/моль ρ . (НС1) = 1, 123 г/мл	Анализ данных: НС1 – это исследуемый (анализируемый) раствор, так как не известна его концентрация NаОН – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент   Метод количественного определения – метод алкалиметрии, вариант нейтрализации (так как рабочий раствор – щелочь, а в основе метода лежит реакция нейтрализации) Способ прямого титрования (так как. вещества взаимодействуют друг с другом напрямую).
Найти: ω . (НС1) =?

 

 

Записываем уравнение реакции, лежащее в основе анализа, чтобы правильно рассчитать молярную массу эквивалента исследуемого вещества. Во избежание ошибок на первое место в реакции записываем исследуемое вещество, то есть хлороводородную кислоту:

 

HCl + NаОН = NaCl + H₂O

1 моль 1 экв.

 

Вещества реагируют друг с другом в соотношении 1 моль: 1 эквивалент, следовательно:

f _экв.(HCl) = 1 M _{1|z (HCl)}= Mm _(HCl) • f _экв.(HCl) = Mm _(HCl)

M _{1|z (HCl)}= Mm _(HCl) = 36, 46 г/моль

 

Массовую долю исследуемого вещества находим по формуле:

m х.ч.

ω = --------- • 100%

m н.ф.

В нашем случае это:

m х.ч. _(HCl)

ω _{( HCl)} = --------------- • 100%

m н.ф. _(HCl)

 

1) Найдем массу навески фактической.

Во-первых – из условия задачи мы видим, что нам не дано ни одной массы, но зато мы знаем объем раствора и его плотность, следовательно, из формулы ρ =m/V мы можем выразить массу навески хлороводородной кислоты, взятой для приготовления разведения:

! m =V • ρ, то есть в нашем случае:

m _{нав. ( HCl)} = V _{нав. ( HCl)} • ρ _{нав. ( HCl)} = 2 мл • 1, 123 г/мл = 2, 2460 г

 

Во-вторых – из условия задачи мы также видим, что в данном случае готовится разведение, и на титрование оно берется не все, а только его часть. Следовательно, масса навески фактической с массой навески не совпадает, (она будет меньше), и это необходимо учесть в расчетах. Поэтому следующим действием мы составляем пропорцию:

m нав._{. ( HCl)} - V_{к . ( HCl)} следовательно, 2, 2460 г – 200 мл

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

 

А затем, решая пропорцию, находим массу навески фактической хлороводородной кислоты:

2, 2460 г • 10 мл

m н.ф._{. ( HCl)} = ------------------------ = 0, 1123 г

200 мл

 

2) Найдем массу химически чистого вещества хлороводородной кислоты.

m _{х.ч.(исслед.в-ва)} = Т _{т. раб./ опр}• V _{т. (раб.р-ра)}

 

То есть, в нашем случае,

 

m _{х.ч.. ( HCl)} = Т _{0, 1 моль/л NаОН./ HCl}• V _{0, 1 моль/л NаОН}

 

 

а) Вначале рассчитываем титр точный рабочего раствора по определяемому веществу:

С _{1/Z т. раб.} • M_{1/Z опр.}

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

Следовательно:

С _{1/Z0, 1 моль/л NаОН} • M_{1/Z HCl} 0, 1 моль/л • 36, 46 г/моль

Т _{0, 1 моль/л NаОН/ HCl.} = --------------------------------- = ----------------------------------- = 0, 003646 г/мл

1000 1000

 

Не забываем обосновать рассчитанный показатель: это титр соответствия и он обозначает взаимодействие!!! 1 мл рабочего раствора с граммами определяемого вещества, то есть в нашем случае получается следующее:

Титр показывает, что 1 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0, 1 моль/л взаимодействует с 0, 003646 г химически чистого хлороволорода.

 

б) Далее рассчитываем теоретический (точный) объем рабочего раствора – гидроксида натрия – через его поправочный коэффициент.

V т. = V _~ • К _п

 

 

V _{0, 1 моль/л NаОН} = V _{~ 0, 1 моль/л NаОН} • К _{п ~ 0, 1 моль/л NаОН} = 7, 5 мл • 1, 0262 = 7, 69 65 мл округляем и

получаем 7, 70 мл

в) Подставляем найденные значения в формулу и рассчитываем массу химически чистого вещества:

m _{х.ч.. ( HCl)} = Т _{0, 1 моль/л NаОН / HCl}• V _{0, 1 моль/л NаОН} = 0, 003646 г/мл • 7, 70 мл = 0, 0280 742 г

округляем и получаем 0, 0281 г

 

 

3) Рассчитываем массовую долю хлороводородной кислоты в растворе:

 

 

m х.ч. _(HCl) 0, 0281 г

ω _{( HCl)} = --------------- • 100% = --------------- • 100% = 25, 02 22618% округляем и получаем

m н.ф. _(HCl) 0, 1123 г 25, 02%

И, снова, не забываем обосновать рассчитанный показатель, то есть указать, что в данном случае показывает массовая доля. Помним, что это – содержание химически чистого вещества в 100 г вещества (раствора). В нашем случае:

Массовая доля показывает, что в 100 г раствора хлороводородной кислоты содержится 25, 02 г х.ч. хлороводорода.

 

 

Ответ: ω _(НС1) = 25, 02%