Приготовление и стандартизация растворов

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Методические указания и контрольные задания

для студентов технологических специальностей заочной формы обучения

Могилев 2011

УДК 543

ББК 24.4

Рассмотрено и рекомендовано к изданию

на заседании кафедры химии

Протокол № 15 от 17 мая 2011 г.

Авторы:

Дудкина Е.Н., Поляченок О.Г.

Рецензент

кандидат технических наук, доцент кафедры химии

УО «МГУП»

Е.А. Трилинская

В пособии представлены контрольные задания по курсу аналитической химии для студентов технологических специальностей заочной формы обучения. Методическое пособие включает в себя задания по двум разделам – химические методы анализа и физико-химические методы анализа.

УДК 543

ББК 24.4

«Могилевский государственный

университет продовольствия», 2011

ВВЕДЕНИЕ

В данном пособии представлены задания для студентов заочной формы обучения, изучающих курс аналитической химии и выполняющих контрольную работу. Методическое пособие включает в себя задания по разделам:

1 химические методы анализа

- приготовление и стандартизация растворов (задания 1 – 4);

- равновесие в растворах электролитов (задания 5 – 9).

2 физико-химические методы анализа

- электрохимические методы анализа (задания 10 – 13);

- оптические методы анализа (задания 14 – 16).

В каждом задании 60 вариантов, для первых 12 вариантов приведены ответы. Даны методические указания по решению этих заданий и рассмотрен подробный ход решения одного из вариантов задания. Выполнение этих заданий позволит студенту самостоятельно подготовиться к выполнению лабораторных работ, выполняемых в период экзаменационной сессии по темам: классические методы анализа – кислотно-основное и окислительно-восстановительное титрование; физико-химические методы анализа – потенциометрическое титрование, прямая потенциометрия, фотометрия.

Выполнение домашней контрольной работы является важным этапом в подготовке к экзамену и зачету по дисциплине «Аналитическая химия». На экзамене или зачете по этой дисциплине проводится, прежде всего, собеседование по теоретическим разделам контрольной работы.

Каждый студент выполняет самостоятельно один из первых 12 вариантов (с имеющимися ответами) заданий 1–9 при подготовке к экзамену по аналитической химии, а при подготовке к зачету – задания 10–16. Во время лабораторно-экзаменационной сессии проводится проверка степени усвоения студентами этого материала. Они выполняют в течение 45 минут итоговую контрольную работу, которая включает несколько заданий (варианты 13–60) из предложенных для подготовки к экзамену (№ 1–9) и для подготовки к зачету (№ 10–16). При выполнении этих контрольных работ студенты могут пользоваться своими домашними контрольными работами.

Химические методы анализа

Приготовление и стандартизация растворов

Химические методы анализа (классические методы) основаны на использовании химических реакций. Эти методы включают гравиметрический и титриметрический методы анализа. Большинство гравиметрических определений основано на измерении массы малорастворимого или газообразного продукта реакции. К титриметрическим методам анализа относят методы, основанные на измерении объема раствора реагента, необходимого для полного протекания реакции с определяемым веществом.

В титриметрии применяют различные химические реакции: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразования, а также реакции осаждения.

Титрование – это процесс определения количества вещества, при котором к его раствору постепенно добавляют небольшие порции раствора с известной концентрацией другого вещества (титранта) до тех пор, пока все определяемое вещество не вступит в реакцию. Этот момент в титровании называют точкой эквивалентности. Реакция титрования должна протекать стехиометрически, быстро и количественно. Правильные результаты можно получить лишь в том случае, если при прибавлении стехиометрического количества титранта полнота протекания реакции составит не менее 99,9%. Кроме того, в каждом конкретном случае должен быть подобран подходящий способ фиксирования точки эквивалентности.

Для определения количества анализируемого вещества, используются растворы с точно известной концентрацией. Такие растворы называют стандартными растворами. Стандартные растворы могут быть первичными и вторичными. Первичный стандартный раствор готовят путем внесения точного количества вещества в определенный объем раствора. Вещества, из которых можно приготовить первичный стандартный раствор, должны соответствовать ряду требований, таких как:

1) состав вещества должен строго соответствовать формуле, например: Na₂B₄O₇·10H₂O, H₂C₂O₄·2H₂O;

2) вещество должно быть химически чистым (массовая доля примесей не выше 0,05%), т.е. оно не должно содержать посторонних примесей в таких количествах, которые могут повлиять на точность анализов или должен быть известен способ простой очистки вещества от примесей;

3) вещество должно быть химически устойчивым при хранении (не изменяться при высушивании, не быть гигроскопичным, не взаимодействовать с компонентами воздуха);

4) желательно, чтобы вещество не было очень мелкокристаллическим;

5) вещество должно иметь по возможности большую молекулярную массу, что позволяет уменьшить погрешность при взвешивании.

Стандартные растворы можно готовить также из фиксанала. Фиксаналом (стандарт-титром) называются приготовленные и расфасованные в стеклянные ампулы порции вещества, содержащие точно известное его количество (0,1 моль экв). Содержимое фиксанала растворяют в определенном объеме растворителя и получают раствор известной концентрации (точность фиксанала составляет 1 %, что достаточно для технического анализа).

Вторичный стандартный раствор готовят вначале с приблизительной концентрацией растворенного вещества, близкой к требуемой, а затем определяют его точную концентрацию («стандартизируют») с помощью первичного стандартного раствора.

Одной из главных характеристик любого раствора является его количественный состав, под которым понимают содержание растворенного вещества в определенной массе или в определенном объеме раствора или растворителя. Для выражения состава растворов в аналитической химии чаще всего используются: массовая доля растворенного вещества, молярная концентрация, нормальная концентрация и титр.

Массовая доля (ω) – это отношение массы растворенного вещества m к массе всего раствора m (р-ра). Эта безразмерная величина выражается в долях от единицы или в процентах:

(1)

Молярная концентрация – это количество (число моль) растворенного вещества в одном литре раствора и измеряется в моль/л или ммоль/л. Она рассчитывается по уравнению

, (2)

где n – число моль, V – объем раствора (л), М – молярная масса (г/моль).

Нормальная концентрация раствора (Сн)показывает, сколько моль эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 литре раствора (ее размерность экв/л, или моль экв/л, или мэкв/мл):

(3)

Моль эквивалент – это часть моля, реагирующая с 1 молем ионов H⁺ в кислотно-основной реакции или с 1 молем электронов в окислительно-восстановительной реакции; в 1 моле содержится один или большее число эквивалентов (часто вместо термина «эквивалент» используется термин «моль эквивалента»; эти слова можно использовать как синонимы). Количество моль эквивалентов (n_экв) равно отношениюмассы вещества (т) к молярной массе эквивалента:

(4)

Молярная масса эквивалента (М_экв) – это масса 1 эквивалента вещества (она имеет размерность г/экв или г/моль экв). Ее можно рассчитать по формуле

(5)

где f_экв – фактор эквивалентности.

Он показывает число молей в одном эквиваленте вещества (f_экв ≤ 1).

Количество моль эквивалентов можно представить следующим образом:

(6)

С учетом уравнения (6) формулу для расчета нормальной концентрации можно представить следующим образом:

(7)

Для различных классов неорганических соединений фактор эквивалентности может быть рассчитан по следующим формулам:

для оксидов:	(8)
для кислот:	(9)
для оснований:	(10)
для солей:	(11)
В окислительно-восстановительных реакциях:	(12)

Рассчитаем фактор эквивалентности для различных химических соединений, например: CaO, H₂SO₄, Ba(OH)₂, CaCl₂, Al₂(SO₄)₃.

Первое вещество – оксид кальция. Для расчета фактора эквивалентности воспользуемся формулой (8):

В этом соединении 1 атом кальция, степень окисления кальция в оксиде +2. Полученный фактор эквивалентности показывает, что в кислотно-основном взаимодействии с 1 молем ионов водорода будет реагировать 1/2 моля оксида кальция:

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

CaO + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O или

1/2 CaO + H⁺ = 1/2 Ca²⁺ + 1/2 H₂O.

Следующее вещество – серная кислота. Для расчета f_экв для кислот используют формулу (9). Следует пояснить, что значит «замещенные ионы». Серная кислота может вступать в следующие реакции:

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O, или

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O.

В первом случае оба атома водорода замещаются на ионы натрия, фактор эквивалентности будет равен 1/2. Во второй реакции замещается только один атом водорода и f_экв = 1.

Рассчитаем фактор эквивалентности для гидроксида бария: 1 моль гидроксида бария способен заместить 2 моль ионов водорода, а для замещения 1 моль ионов водорода потребуется 1/2 моль гидроксида бария. Значит, и фактор эквивалентности этого вещества 1/2. Но следует помнить, что в случае протекания реакции

Ba(OH)₂ + HCl = BaOHCl + H₂O

1 моль Ba(OH)₂ замещает 1 моль H⁺ и f_экв = 1.

Рассмотрим способ определения фактора эквивалентности у солей: хлорида кальция и сульфата алюминия. Для этого используем формулу (11). В хлориде кальция (CaCl₂) – один ион металла со степенью окисления +2. Тогда:

Соответственно в сульфате алюминия Al₂(SO₄)₃ два иона металла со степенью окисления +3. Отсюда: f_экв = 1/(2∙3) = 1/6.

Уравнение (12) применяется для расчета фактора эквивалентности веществ, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. В этом случае фактор эквивалентности показывает, какая часть моля вещества принимает или отдает 1е, например:

MnO₄^– + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O.

Один моль перманганат-ионов принимает 5 электронов, а 1е реагирует с 1/5 моля перманганата, поэтому f_экв (KMnO₄) = 1/5.

Еще один способ выражения концентрации раствора – титр.

Титр – это масса растворенного вещества, выраженная в граммах, которая содержится в 1 мл раствора. Титр раствора (Т) рассчитывают по уравнению

(13)

Единицы измерения этой концентрации г/мл, иногда используют мг/мл.

Задача 1

Рассчитайте массовую долю, молярную, нормальную концентрации и титр раствора, полученного растворением m (г) вещества S в мерной колбе объемом V (мл) (таблица 1, ρ = 1 г/мл). Нормальную концентрацию рассчитайте в соответствии с реакцией электролитической диссоциации этого вещества.

Таблица 1 – Условие задачи 1

№	m, г	S	V, мл	№	m, г	S	V, мл
	0,45	NaOH			2,55	K₂Cr₂O₇
	0,52	KCl			2,62	Fe₂(SO₄)₃
	0,59	K₂Cr₂O₇			2,69	CaCl₂
	0,66	Fe₂(SO₄)₃			2,76	Ba(OH)₂

Продолжение таблицы 1

№	m, г	S	V, мл	№	m, г	S	V, мл
	0,73	CaCl₂			2,83	CuSO₄
	0,80	Ba(OH)₂			2,90	(NH₄)₂SO₄
	0,87	CuSO₄			2,97	Na₂CO₃
	0,94	(NH₄)₂SO₄			3,04	KOH
	1,01	Na₂CO₃			3,11	Ca(NO₃)₂
	1,08	KOH			3,18	NH₄Cl
	1,15	Ca(NO₃)₂			3,25	NiCl₂
	1,22	NH₄Cl			3,32	KI
	1,29	NiCl₂			3,39	NaOH
	1,36	KI			3,46	KCl
	1,43	NaOH			3,53	K₂Cr₂O₇
	1,50	KCl			3,60	Fe₂(SO₄)₃
	1,57	K₂Cr₂O₇			3,67	CaCl₂
	1,64	Fe₂(SO₄)₃			3,74	Ba(OH)₂
	1,71	CaCl₂			3,81	CuSO₄
	1,78	Ba(OH)₂			3,88	(NH₄)₂SO₄
	1,85	CuSO₄			3,95	Na₂CO₃
	1,92	(NH₄)₂SO₄			4,02	KOH
	1,99	Na₂CO₃			4,09	Ca(NO₃)₂
	2,06	KOH			4,16	NH₄Cl
	2,13	Ca(NO₃)₂			4,23	NiCl₂
	2,20	NH₄Cl			4,30	KI
	2,27	NiCl₂			4,37	NaOH
	2,34	KI			4,44	KCl
	2,41	NaOH			4,51	K₂Cr₂O₇
	2,48	KCl			4,58	Fe₂(SO₄)₃

Ход решения этой задачи рассмотрим на примере варианта 1.

Начнем с расчета массовой доли по формуле (1):

Для расчета молярной концентрации этого же раствора воспользуемся формулой (2):

(моль/л).

Теперь рассчитаем титр раствора гидроксида натрия по формуле (13):

(г/мл) или 0,009 ∙ 1000 = 9 (мг/мл).

Запишем реакцию электролитической диссоциации гидроксида натрия

NaOH → Na⁺ + OH^–.

Рассчитаем нормальную концентрацию гидроксида натрия в полученном растворе. Для этого необходимо знать его фактор эквивалентности. Фактор эквивалентности – это часть моля вещества, которая реагирует с одним молем ионов водорода. Тогда для гидроксида натрия f_экв = 1 (1 моль NaOH вступает в реакцию с 1 молем ионов водорода). По формуле (7) находим нормальность раствора:

(моль экв/л).

Таблица 2 – Ответы к задаче 1

№	ω, %	M, г/моль	C, моль/л	Сн, моль экв/л	T, мг/мл	№	ω, %	M, г/моль	C, моль/л	Сн, моль экв/л	T, мг/мл
	0,90	39,997	0,2250	0,2250	9,00		1,74	134,452	0,1294	0,2588	17,4
	0,52	74,551	0,0927	0,0927	5,20		0,94	132,135	0,0711	0,1423	9,40
	0,30	246,186	0,0120	0,0240	2,95		0,50	105,989	0,0476	0,0953	5,05
	1,32	399,867	0,0330	0,1981	13,20		0,43	56,100	0,0770	0,0770	4,32
	0,15	80,986	0,0180	0,0361	1,46		0,23	164,090	0,0140	0,0280	2,30
	0,32	171,345	0,0187	0,0374	3,20		0,12	53,491	0,0228	0,0228	1,22

Задача 2

Какие растворы называют стандартными? Перечислите требования, предъявляемые к стандартным веществам. Какое из перечисленных веществ S₁ (таблица 3) используется для стандартизации рабочего раствора вещества S₂? Напишите уравнение протекающей реакции. Какая масса выбранного вещества необходима для приготовления V₁ (мл) стандартного раствора с концентрацией С₁? Рассчитайте нормальную концентрацию и титр приготовленного раствора. Какой объем раствора с концентрацией С₁ необходим для приготовления V₂ (мл) раствора с концентрацией С₂?

Таблица 3 – Условие задачи 2

№	S₁	S₂	V₁, мл	С₁, моль/л	V₂, мл	С₂, моль/л
	Na₂CO₃, C₂H₄(СOOH)₂, HCl	KOH		0,050		0,0125
	Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇, NaOH	HCl		0,052		0,00520
	Na₂C₂O₄, Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇,	KMnO₄		0,054		0,00540
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	Na₂S₂O₃		0,056		0,02800
	H₂C₂O₄∙2H₂O, H₂SO₄, Na₂CO₃	NaOH		0,058		0,01160
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	H₂SO₄		0,060		0,00600
	C₂H₄(СOOH)₂, Na₂B₄O₇∙10H₂O, Na₂C₂O₄	KOH		0,062		0,01550
	NaOH, Na₂CO₃, H₂C₂O₄∙2H₂O	HCl		0,064		0,00640
	Na₂C₂O₄, HCl, KOH	KMnO₄		0,066		0,00264
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, K₂Cr₂O₇, I₂	Na₂S₂O₃		0,068		0,01020
	H₂C₂O₄∙2H₂O, Na₂B₄O₇∙10H₂O, HCl	NaOH		0,070		0,01400
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, C₂H₄(СOOH)₂, KOH	H₂SO₄		0,072		0,00360
	Na₂CO₃, C₂H₄(СOOH)₂, HCl	KOH		0,074		0,01850
	Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇, NaOH	HCl		0,076		0,00760
	Na₂C₂O₄, Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇,	KMnO₄		0,078		0,00312
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	Na₂S₂O₃		0,080		0,00120

Продолжение таблицы 3

№	S₁	S₂	V₁, мл	С₁, моль/л	V₂, мл	С₂, моль/л
	H₂C₂O₄∙2H₂O, H₂SO₄, Na₂CO₃	NaOH		0,082		0,01640
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	H₂SO₄		0,084		0,00420
	C₂H₄(СOOH)₂, Na₂B₄O₇∙10H₂O, Na₂C₂O₄	KOH		0,086		0,02150
	NaOH, Na₂CO₃, H₂C₂O₄∙2H₂O	HCl		0,088		0,00880
	Na₂C₂O₄, HCl, KOH	KMnO₄		0,090		0,00360
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, K₂Cr₂O₇, I₂	Na₂S₂O₃		0,092		0,00460
	H₂C₂O₄∙2H₂O, Na₂B₄O₇∙10H₂O, HCl	NaOH		0,094		0,01880
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, C₂H₄(СOOH)₂, NaOH	H₂SO₄		0,096		0,00480
	Na₂CO₃, C₂H₄(СOOH)₂, HCl	KOH		0,098		0,02450
	Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇, NaOH	HCl		0,100		0,01000
	Na₂C₂O₄, Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇,	KMnO₄		0,102		0,00408
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	Na₂S₂O₃		0,104		0,00520
	H₂C₂O₄∙2H₂O, H₂SO₄, Na₂CO₃	NaOH		0,106		0,02120
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	H₂SO₄		0,108		0,00540
	C₂H₄(СOOH)₂, Na₂B₄O₇∙10H₂O, Na₂C₂O₄	KOH		0,110		0,02750
	NaOH, Na₂CO₃, H₂C₂O₄∙2H₂O	HCl		0,112		0,00896
	Na₂C₂O₄, HCl, KOH	KMnO₄		0,114		0,00570
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, K₂Cr₂O₇, I₂	Na₂S₂O₃		0,116		0,00580
	H₂C₂O₄∙2H₂O, Na₂B₄O₇∙10H₂O, HCl	NaOH		0,118		0,02360
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, C₂H₄(СOOH)₂, NaOH	H₂SO₄		0,120		0,00600
	Na₂CO₃, C₂H₄(СOOH)₂, HCl	KOH		0,122		0,03050
	Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇, NaOH	HCl		0,124		0,01240
	Na₂C₂O₄, Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇,	KMnO₄		0,126		0,00504
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	Na₂S₂O₃		0,128		0,00640
	H₂C₂O₄∙2H₂O, H₂SO₄, Na₂CO₃	NaOH		0,130		0,02600
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	H₂SO₄		0,132		0,01980
	C₂H₄(СOOH)₂, Na₂B₄O₇∙10H₂O, Na₂C₂O₄	KOH		0,134		0,03350
	NaOH, Na₂CO₃, H₂C₂O₄∙2H₂O	HCl		0,136		0,01360
	Na₂C₂O₄, HCl, KOH	KMnO₄		0,138		0,01380
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, K₂Cr₂O₇, I₂	Na₂S₂O₃		0,140		0,00210
	H₂C₂O₄∙2H₂O, Na₂B₄O₇∙10H₂O, HCl	NaOH		0,142		0,02840
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, C₂H₄(СOOH)₂, NaOH	H₂SO₄		0,144		0,00720
	Na₂CO₃, C₂H₄(СOOH)₂, HCl	KOH		0,146		0,03650
	Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇, NaOH	HCl		0,148		0,01184
	Na₂C₂O₄, Na₂CO₃, K₂Cr₂O₇,	KMnO₄		0,150		0,00750
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	Na₂S₂O₃		0,152		0,00760
	H₂C₂O₄∙2H₂O, H₂SO₄, Na₂CO₃	NaOH		0,154		0,03080
	K₂Cr₂O₇, Na₂B₄O₇∙10H₂O, KOH	H₂SO₄		0,156		0,00780
	C₂H₄(СOOH)₂, Na₂B₄O₇∙10H₂O, Na₂C₂O₄	KOH		0,158		0,03950
	NaOH, Na₂CO₃, H₂C₂O₄∙2H₂O	HCl		0,160		0,01600
	Na₂C₂O₄, HCl, KOH	KMnO₄		0,162		0,01620
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, K₂Cr₂O₇, I₂	Na₂S₂O₃		0,164		0,00246
	H₂C₂O₄∙2H₂O, Na₂B₄O₇∙10H₂O, HCl	NaOH		0,166		0,03320
	Na₂B₄O₇∙10H₂O, C₂H₄(СOOH)₂, NaOH	H₂SO₄		0,168		0,00840

Таблица 4 – Ответы к задаче 2

№	S₁	М, г/моль	m, г	Сн, моль экв/л	T, г/мл	V₂, мл	С₂, моль/л	V, мл
	C₂H₄(СOOH)₂	118,090	0,2952	0,1000	5,904∙10^–3		0,01250
	Na₂CO₃	105,990	0,5511	0,1040	5,511∙10^–3		0,00520
	Na₂C₂O₄	133,999	1,4472	0,1080	7,236∙10^–3		0,00540
	K₂Cr₂O₇	294,18	4,1186	0,3360	1,647∙10^–2		0,02800
	H₂C₂O₄∙2H₂O	126,070	3,6559	0,1160	7,312∙10^–3		0,01160
	Na₂B₄O₇∙10H₂O	381,370	22,8821	0,1200	2,288∙10^–2		0,00600
	C₂H₄(СOOH)₂	118,090	0,3661	0,1240	7,322∙10^–3		0,01550
	Na₂CO₃	105,990	0,6783	0,1280	6,783∙10^–3		0,00640
	Na₂C₂O₄	133,999	1,7688	0,1320	8,844∙10^–3		0,00264
	K₂Cr₂O₇	294,180	5,0011	0,4080	2,000∙10^–2		0,01020
	H₂C₂O₄∙2H₂O	126,070	4,4123	0,1400	8,825∙10^–3		0,01400
	Na₂B₄O₇∙10H₂O	381,370	27,4585	0,1440	2,746∙10^–2		0,00360

Пример решения (вариант 1):

Кристаллический KOH не является стандартным веществом, потому что при стоянии на воздухе быстро поглощает воду и углекислый газ. Для стандартизации раствора гидроксида калия из перечисленных веществ (Na₂CO₃, C₂H₄(СOOH)₂, HCl) используют янтарную кислоту C₂H₄(СOOH)₂. В растворе протекает реакция:

2KOH + C₂H₄(СOOH)₂ → C₂H₄(СOOK)₂ + 2H₂O

2K⁺ + 2OH^– + C₂H₄(СOOH)₂ → 2K⁺ + C₂H₄(СOO^–)₂ + 2H₂O

2OH^– + C₂H₄(СOOH)₂ → C₂H₄(СOO^–)₂ + 2H₂O.

Рассчитаем массу янтарной кислоты, необходимую для приготовления 50 мл раствора с концентрацией 0,05 моль/л:

При расчете объем был переведен в литры (50 мл = 0,05 л), итоговый результат должен содержать 4 значащие цифры.

Найдем нормальность приготовленного раствора кислоты. Для определения фактора эквивалентности янтарной кислоты, необходимо учесть, что из 6 атомов водорода только 2 могут вступать в ионообменные реакции (HOOC–(CH₂)₂–COOH). Рассчитаем фактор эквивалентности:

(моль экв/л).

Можно воспользоваться и следующей формулой:

(моль экв/л).

Рассчитаем титр приготовленного раствора янтарной кислоты:

(г/мл) или 5,904 (мг/л).

При решении задач на разбавление раствора можно использовать закон разбавления. Произведение концентрации раствора на его объем (С₁∙V₁) равно количеству моль растворенного вещества и при разбавлении раствора число моль этого вещества (С₂∙V₂) не изменяется:

C₁∙V₁ = C₂∙V₂ (14)

(мл).

Таким образом, для приготовления 200 мл 0,0125 М раствора потребуется 50 мл раствора с концентрацией 0,05 моль/л.

Задача 3

Навеска вещества S₁ (таблица 5) массой m₁ (г) растворена в мерной колбе объемом V₁ (мл). Аликвотные пробы по V₂ (мл) использованы для стандартизации раствора S₂. Средний результат титрования V₃ (мл). Рассчитайте молярную и нормальную концентрации раствора S₂.

Таблица 5 – Условие задачи 3

№	S₁	S₂	М, г/моль	m, г	V₁, мл	V₂, мл	V₃, мл
	C₂H₄(СOOH)₂	KOH	118,089	1,0025			11,85
	Na₂CO₃	HCl	105,989	1,0255			16,58
	Na₂C₂O₄	KMnO₄	133,999	1,0485			19,53
	K₂Cr₂O₇	Na₂S₂O₃	294,184	1,0715			29,32
	H₂C₂O₄∙2H₂O	NaOH	126,066	1,0945			9,88
	Na₂B₄O₇∙10H₂O	H₂SO₄	381,368	1,1175			14,53
	C₂H₄(СOOH)₂	KOH	118,089	1,1405			22,35
	Na₂CO₃	HCl	105,989	1,1635			24,31
	Na₂C₂O₄	KmnO₄	133,999	1,1865			11,21
	K₂Cr₂O₇	Na₂S₂O₃	294,184	1,2095			15,23
	H₂C₂O₄∙2H₂O	NaOH	126,066	1,2325			23,21
	Na₂B₄O₇∙10H₂O	H₂SO₄	381,368	1,2555			26,33
	C₂H₄(СOOH)₂	KOH	118,089	1,2785			10,65
	Na₂CO₃	HCl	105,989	1,3015			12,32
	Na₂C₂O₄	KmnO₄	133,999	1,3245			21,02
	K₂Cr₂O₇	Na₂S₂O₃	294,184	1,3475			26,32
	H₂C₂O₄∙2H₂O	NaOH	126,066	1,3705			11,25
	Na₂B₄O₇∙10H₂O	H₂SO₄	381,368	1,3935			16,65
	C₂H₄(СOOH)₂	KOH	118,089	1,4165			21,45
	Na₂CO₃	HCl	105,989	1,4395			26,64
	Na₂C₂O₄	KmnO₄	133,999	1,4625			13,56
	K₂Cr₂O₇	Na₂S₂O₃	294,184	1,4855			14,59
	H₂C₂O₄∙2H₂O	NaOH	126,066	1,5085			24,59

Продолжение таблицы 5

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: