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

Определить массовую долю пероксида водорода в растворе, если для приготовления 200 мл разведения была взята навеска вещества объемом 10 мл (ρ Н₂О₂= 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)

для самостоятельного решения

1. Определить массовую долю йода в спиртовом растворе, если на титрование 2 мл раствора йода (ρ I₂ =1, 235 г/мл) ушло 9, 4 мл раствора тиосульфата натрия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0335. Мм (I₂) = 253, 8 г/моль.

2. Определить массовую долю тиосульфата натрия в фарм препарате, если на титрование навески вещества массой 0, 4896 г ушло 19, 6 мл раствора йода с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0096. Мм(Na₂S₂O₃ • 5 Н₂О)= 248, 18 г/моль.

3. Определить массовую долю сульфацила натрия (H₂N-C₆H₄-SO₂-NNa-CO-CH₃), в фарм препарате, если на титрование навески вещества массой 0, 3092 г ушло 12, 2 мл раствора нитрита нария с молярной концентрацией ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0, 9923. Мм(сульфалила Na)= 254, 24 г/моль.

4. Определить массовую долю хлорида натрия в фарм. препарате, если для приготовления 50 мл разведения взяли навеску вещества массой 0, 9892 г, а на титрование 5 мл полученного раствора ушло 16, 6 мл раствора нитрата серебра с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0105. Мм(NaCl)= 58, 44 г/моль.

5. Определить массовую долю хлорида калия в фарм. препарате, если для приготовления 50 мл разведения взяли навеску вещества массой 1, 0128 г, а на титрование 5 мл полученного раствора ушло 13, 9 мл раствора нитрата серебра с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0, 9795. Мм(КCl)= 74, 56 г/моль.

6. Определить массовую долю иодида калия в фарм. препарате, если на титрование навески вещества массой 0, 2894 г ушло 17, 2 мл раствора нитрата серебра с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0099. Мм (KI)= 166, 01 г/моль.

7. Определить массовую долю иодида натрия в фарм. препарате, если на титрование навески массой 0, 3012 г ушло 20, 4 мл раствора нитрата серебра с молярной концентрацией эквивалента ~ 0, 1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0, 9842. Мм(NaI)= 149, 89 г/моль.

8. Определить массовую долю хлорида кальция в фарм. препарате, если для приготовления 100 мл разведения взяли навеску вещества массой 0, 8016 г, а на титрование 25 мл полученного раствора ушло 18, 1 мл раствора трилона Б с молярной концентрацией ~ 0, 05 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0108.

Мм(СaCl₂ • 6 Н₂О)= 219, 08 г/моль.

9. Определить массовую долю сульфата магния в фарм. препарате, если на титрование навески массой 0, 1489 г ушло 12, 5 мл раствора трилона Б с молярной концентрацией

~ 0, 05 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0, 9799. Мм(MgSO₄ • 7 Н₂О)= =246.28 г/моль.

10. Определить массовую долю сульфата цика в фарм. препарате, если на титрование навески массой 0, 2892 г ушло 20, 0 мл раствора трилона Б с молярной концентрацией ~ 0, 05 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1, 0215. Мм(ZnSO₄ • 7 Н₂О)=287, 54 г/моль.