Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Способы выражения состава раствора






В титриметрическом анализе для выражения состава раствора используют молярную концентрацию (см. § 1.1) и молярную концентрацию эквивалента.

Молярная концентрация эквивалента (нормальная кон­центрация, обозначается С(1/z • X) или Сн) — это количество вещества эквивалента, которое содержится в одном литре раствора. Рассчитывается как отношение количества вещест­ва эквивалента v(1/zX)в растворе к объему этого раствора (V):

 

Единицы измерения молярной концентрации эквива­лента такие же, как и для молярной концентрации. Чаще всего применяется единица измерения моль/л. При оди­наковой молярной концентрации эквивалента равные объемы растворов различных веществ содержат одинако­вое число эквивалентов этих веществ.

При записи молярной концентрации эквивалента, на­пример для КМnО4 в полуреакции МnО4 + 8Н+ + 5ē → Мn2+ + 4Н2О, используют такие формы: С(1/5КМnО4) = 0,1 моль/л, 0,1 н. или 0,1 N раствор КМnО4 (децинормальный раствор КМnО4) 0,1 н. или 0,1 N КМnО4. Приме­нять буквы «М», «н» и «N» для обозначения единиц кон­центрации растворов неправильно. Например, нельзя пи­сать C(H2SO4) = 0,1 М или C(1/2H2SO4) = 0,1 н.

Если численные значения молярной концентрации и нормальности совпадают (это наблюдается в тех случаях, когда fэкв(Х) = 1), то употребляют слово «молярный». На­пример, для 1М раствора КОН не следует применять выра­жение 1 н. КОН, а нужно использовать выражение 1М КОН.

Количественная связь между молярной концентраци­ей вещества и его молярной концентрацией эквивалента выводится на основании уравнения (1.1) и (19.6). Разде­лив уравнение (1.1) на уравнение (19.6), получим

fэкв(Х) = С(Х)/ (1/zX) (19.7)

 

Количество вещества X, а следовательно, и его масса в объеме (л) раствора могут быть рассчитаны как из моляр­ной концентрации раствора, так и из его нормальности, исходя из уравнений (1.1, 19.6, 19.7).

К реакциям, протекающим в стехиометрических отно­шениях, применим закон эквивалентов. Если реакция проведена до конца, число эквивалентов определяемого компонента равно числу эквивалентов реагента. Иными словами, моль эквивалентов любой кислоты способен ней­трализовать моль эквивалентов любого основания. На­пример, если реакция между серной кислотой и гидроксидом натрия идет до конца по уравнению

 

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2Н2О

 

и концентрация реагирующих растворов выражается мо­лярной концентрацией эквивалента, то для расчетов поль­зуются соотношением

 

C(1/2H2SO4) • F(H2SO4) = C(NaOH) (19.8)

 

где C(1/2H2SO4) и C(NaOH) - нормальности растворов; V(H2SO4) и V(NaOH) - объемы растворов. Соотноше­ние (19.8) представляет собой математическую запись за­кона эквивалентов и позволяет рассчитывать концентра­ции и объемы реагирующих веществ.

Одним из способов выражения состава раствора явля­ется титр. Титр Т(Х) - это масса вещества (в граммах), ко­торая содержится в 1 мл раствора. Титр рассчитывается как отношение массы вещества X к объему V его раствора в миллилитрах:

 

Т(Х) = m(X)/V (19.9)

 

Связь между молярной концентрацией С(Х), молярной концентрацией эквивалента С( 1/z • Х) и титром Т(Х) уста­навливается с помощью уравнений (19.10, 19.11)

 

Т(Х) = C(X) • M(X)/ 1000 (19.10)

 

Т(Х) = С( 1/z • Х) • M( 1/z • Х) /1000 (19.11)

 

 

Вычислениями с помощью титра удобно пользоваться в ла­бораториях, где выполняют много однотипных анализов. В этом случае концентрацию обозначают числом граммов оп­ределяемого вещества, которое соответствует 1 мл рабочего раствора. Так, при титровании гидроксида натрия раствором хлороводородной кислоты можно заранее вычислить, какой массе гидроксида натрия соответствует 1 мл раствора хлоро­водородной кислоты. Тогда говорят о титре хлороводородной кислоты по гидроксиду натрия и обозначают ТHCl/NaH. Для вычисления массы (т) вещества в этом случае надо умножить титр на объем рабочего раствора, пошедшего на титрование:

т = Vpaб.p. • Трабр./опред. в. (19.12)

 

Принимая во внимание уравнения (19.10, 19.11), мож­но выразить титр рабочего раствора по определяемому ве­ществу через молярную концентрацию эквивалента рабо­чего раствора:

Ттаб.р./опред. в. = Сраб.р • Мопред.в(1/z • Х) . (19.13)

Например: ТНСl/NaOH = C(HCl) • M(NaOH)

 

Для приготовления растворов определенной концент­рации навеску рассчитывают по формуле

т = С( 1/z • Х) • M( 1/z • Х) •V /1000 (19.14)

 

где С( 1/z • Х) - молярная концентрация эквивалента; M(l/z • X) - молярная масса эквивалента; V- объем приго­товленного раствора, мл.

 

Основные понятия в титриметрическом анализе и условия его проведения

 

В основе титриметрического определения вещества ле­жит химическая реакция, которая происходит в результа­те смешивания двух растворов. К точно измеренному объ­ему раствора вещества неизвестной концентрации или к точно взвешенной навеске определяемого вещества, рас­творенной в произвольном объеме воды, приливается рас­твор точно известной концентрации. Этот процесс называ­ется титрованием. Раствор, который содержит вещество с неизвестной концентрацией, называется анализируемым раствором. Раствор точно известной концентрации называется титрантом или рабочим раствором. Химическая реакция заканчивается тогда, когда количество вещества эквивалента в добавленном растворе титранта равно коли­честву вещества эквивалента анализируемого вещества в растворе. Конец реакции называется точкой стехиометричности или точкой эквивалентности. Эксперименталь­но конец титрования определяют по появлению или исчез­новению окраски раствора, прекращению выделения осад­ка или же с помощью индикаторов. Эта точка, называемая конечной точкой титрования, в общем случае не совпадает с теоретически рассчитанной точкой эквивалентности. Ин­дикаторы - это вещества, которые способны изменять свою окраску в точке эквивалентности. Для определения точки эквивалентности можно использовать изменение различ­ных физических свойств раствора: температуры, электри­ческой проводимости, потенциала индикаторного электро­да. Для применения таких методов необходима специаль­ная аппаратура. При проведении титриметрического ана­лиза надо прежде всего знать точную концентрацию тит­ранта (понятие «точная концентрация» здесь условна, так как приходится иметь дело с приблизительными экспериментальными данными); точной будем называть такую концентрацию, которая в числовом выражении имеет 4 значащие цифры (например, 1,523; 0,01264; 0,3000).

Объем титранта должен быть точно известен. Для изме­рения объемов жидкостей с точностью до 0,01—0,03 см3 необходимо пользоваться специальной мерной посудой мерными колбами, пипетками, бюретками.

В титриметрическом анализе химическая реакция между рабочим и анализируемым раствором должна отве­чать следующим требованиям.

1. Практическое отсутствие обратимости. Если реак­ция обратима, то в точке эквивалентности смесь содержит и исходные вещества, и продукты.

2. Химическая реакция соответствует ее стехиометрическому уравнению и не образуются побочные продукты.

3. Химическая реакция протекает с большой ско­ростью. Капля добавленного рабочего раствора должна вступить в реакцию с анализируемым веществом за 1-3 с.

4. Возможность определения точки эквивалентности при анализе. В титриметрическом анализе чаще всего ис­пользуют реакции, в которых при добавлении титранта к раствору анализируемого вещества точка эквивалентнос­ти легко обнаруживается. Проблема выбора способа фиксирования точки эквивалентности всегда решается при­менительно к конкретной методике.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из пе­речисленных требований, она не может быть использова­на в титриметрическом анализе.

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 3191. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...

Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка: а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

Почему важны муниципальные выборы? Туристическая фирма оставляет за собой право, в случае причин непреодолимого характера, вносить некоторые изменения в программу тура без уменьшения общего объема и качества услуг, в том числе предоставлять замену отеля на равнозначный...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.022 сек.) русская версия | украинская версия