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

ЗАДАЧА № 1




Вычислить массу навески натрия тетрабората, необходимую для приготовления 200 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л. Определить титр, молярную концентрацию эквивалента и поправочный коэффициент раствора, если для его приготовления была взята навеска натрия тктрабората массой 3,7995 г.

Мм (Na2B4O7 10 H2O) = 381,4 г/моль

Рассуждения: Бура (натрия тетраборат) – это исходное (стандартное) вещество метода нейтрализации. Так как необходимо найти массу навески буры – то это задача на приготовление раствора исходного (стандартного) вещества. Известна масса практически взятой навески буры и необходимо провести расчеты по определению показателей концентрации практически приготовленного раствора. Исходя из этого, делаем вывод, что это задача I типа. Придерживаясь рекомендаций приведенных выше, записываем «Дано» и начинаем решать задачу.

 

Дано: Решение:
С1/Z (буры) т.= 0,1 моль/л V(буры) = 200 мл m пр. (буры) = 3,7995 г Мм(Na2B4O7•10H2O)=381,4г/моль   1) Вычислим теоретическую массу навески буры, необходимую для приготовления 200 мл растворы с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л по формуле: m = C1/Z •M1/Z • V(л) Преобразуем формулу для нашей ситуации. Так как ищем массу навески теоретическую, то и молярную концентрацию эквивалента тоже берем теоретическую. m теор. буры = C1/Z т. буры•M1/Z буры•V(л) буры   а) Нам не известна молярная масса эквивалента буры, поэтому ее необходимо предварительно рассчитать.  
Найти: m теор. (буры) = ? Т~0,1 моль/л буры = ? С1/Z~0,1 моль/л буры = ? Кп~0,1 моль/л буры = ?  

 

Рассуждаем при этом следующим образом:

- натрия тетраборат (Na2B4O7) – это соль, образованная двумя атомами одновалентного металла, следовательно, число эквивалентности для него будет равно 2. Исходя из этого: M1/z= Mм/Z

M1/z буры= Mм буры/Z буры =381,4 г/моль: 2 = 190,7 г/ моль

 

- натрия тетраборат – это исходное вещество метода ацидиметрии и реагирует с хлористоводородной кислотой в соотношении 1:2

Na2B4O7 + 2 HCl + 5 H2O = 2 NaCl + 4 H3BO3

1 моль 2 экв.

Следовательно, fэкв. буры будет равет ½

fэкв. буры = ½ M1/z буры= Mм бурыfэкв. буры =381,4 г/моль • ½ = 190,7 г/моль

 

б) По условию задачи объем раствора дан в мл, а в формуле он должен быть выражен в л, следовательно, его необходимо преобразовать:

V(буры) = 200 мл = 200: 1000 = 0,2 л

 

Подставляем в формулу эти цифры:

 

m теор. буры =0,1 моль/л • 190,7 г/моль • 0,2 л= 3,814 г


2) Вычислим титр практически приготовленного раствора. Так как это раствор исходного вещества (раствор с титром приготовленным) то пользуемся формулой:

m

T = ----

V(мл)

Преобразуем формулу для нашей ситуации. Так как рассчитываем титр практически приготовленного раствора, то и массу навески берем практически взятую. Объем раствора берем в мл! тоесть данный по условию задачи.

m пр. буры

Т~0,1 моль/л буры = --------------

V(мл) буры

3,7995 г

Т~0,1 моль/л буры = ------------ = 0,0189975 г/мл округляем и получаем 0,01900 г/мл

200 мл

 

Не забываем обосновать показатель, то есть написать, что он показывает. Так как это титр раствора исходного вещества, то это всегда содержание грамм вещества в 1 миллилитре раствора.

Таким образом, Титр показывает, что в 1 мл приготовленного раствора буры содержится 0,01900 г х.ч. (химически чистой) буры.

 

3) Рассчитываем поправочный коэффициент практически приготовленного раствора через массы навесок (так как это исходное вещество)

m практ.

Kп= ---------

m теор.

Преобразуем эту формулу для нашего случая:

m пр. буры

Kп~0,1 моль/л буры = ---------------

m т. буры

Подставляем цифры в формулу:

3,7995 г

Kп~0,1 моль/л буры = -------------- =0, 996198 округляем и получаем 0,9962

3,814 г

 

Снова не забываем обосновать показатель. Помним о том, что поправочный коэффициент в идеале равен 1,0000 , следовательно, полученный нами результат должен быть близок к этому значению (мы получили сопоставимый результат – 0,9962). Сравнивают его с 1,0000 и видим, что цифра меньше (0,9962<1,0000), следовательно, и концентрация практически приготовленного раствора слабее (меньше) требуемой, а значит, меньше будут и показатели концентрации – титр и молярная концентрация эквивалента.

Таким образом, Поправочный коэффициент показывает, что титр и молярная концентрация эквивалента практически приготовленного раствора буры меньше, чем титр и молярная концентрация эквивалента теоретического (точного) раствора буры.

 

4) Рассчитываем молярную концентрацию эквивалента практически приготовленного раствора буры.

а) Проще всего это сделать через поправочный коэффициент

С1/Z~

Kп = --------- следовательно, С1/Z~ = С1/Z тКп

С1/Z

Преобразуем формулу для нашей ситуации

С1/Z~0,1 моль/л буры = С1/Z т бурыКп~0,1 моль/л буры

Подставляем значения и рассчитываем показатель:

 

С1/Z~0,1 моль/л буры=0,1 моль/л • 0,9962=0,09962 моль/л округляем и получаем 0,0996 моль/л

 

б) Можно рассчитать молярную массу эквивалента через массу навески:

m

С1/Z = --------------

M1/Z • V(л)

Преобразуем формулу для нашей ситуации:

m пр. буры

С1/Z~0,1 моль/л буры = -----------------------

M1/Z бурыV(л) буры

Подставляем значения и рассчитываем показатель:

3,7995 г

С1/Z~0,1 моль/л буры=--------------------= 0,0996198моль/л округляем и получаем 0, 0996 моль/л

190,7 г/моль • 0,2 л

 

в) Можно также провести расчет через титр:

T • 1000

С1/Z = --------------

M1/Z

Преобразуем формулу для нашей ситуации:

T~0,1 моль/л буры1000

С1/Z ~0,1 моль/л буры = ---------------------------

M1/Z буры

Подставляем значения и рассчитываем показатель:

0,01900 г/мл • 1000

С1/Z~0,1 моль/л буры= ---------------------=0,099632 моль/л округляем и получаем 0, 0996 моль/л

190,7 г/моль

 

То есть при любом из вариантов расчетов результат идентичен и сопоставим (так как в теории молярная концентрация эквивалента должна быть равна 0,1 моль/л, а 0,0996» 0,1)

Обосновываем найденный показатель. Так как это молярная концентрация эквивалента, то и содержание будет моль-эквивалентов вещества в 1 литре раствора.

 

Таким образом, Молярная концентрация эквивалента показывает, что в 1 л приготовленного раствора буры содержится 0,0996 моль-эквивалентов буры.

Все необходимые показатели найдены и обоснованы, поэтому далее можно записывать ответ задачи.

Ответ: m теор. буры=3,814 г Kп ~0,1 моль/л буры = 0,9962

Т~0,1 моль/л буры= 0,01900 г/мл С1/Z~0,1 моль/л буры = 0, 0996 моль/л







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 5666. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия