IV. Вычисление результатов весовых анализов

Вычисление результатов весовых анализов сводится к формуле

IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru где

Эо.ф. – эквивалент осаждаемой формы;

Эв.ф. – эквивалент весовой формы;

mос - масса осадка (г); mнав. - масса навески в (г).

Примеры:

1). Определить содержание бария в 0,4765 г BaSO4.

Решение:

IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru

Ответ: 0,2805 г.

2).Сколько процентов алюминия в сплаве, если из 0,4524 г сплава было получено 0,0984 г осадка Al2O3?

Решение:

IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru

IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru

Ответ: 11,51%.

1. Для анализа хлорида бария взяли навеску 0,6878 г. Из неё получили осадок BaSO4 0,6556 г. Сколько процентов бария в образце?

2. Взяли навеску 1,0150 г каменного угля. После обработки её получили осадок BaSO4 0,2895 г. Сколько процентов серы в образце?

3. Взяли навеску 0,3212 г серной кислоты. После осаждения и прокаливания получили осадок BaSO4 0,2642 г. Определить процентную концентрацию серной кислоты.

4. Из навески пирита 0,2794 г после обработки получилим 0,4524 г осадка BaSO4. Сколько процентов серы в образце?

5. Из навески мрамора 1,8710 г получили осадок 1,9650 г CaSO4. Сколько процентов кальция в образце?

6. Из навески мрамора 1,8710 г получили осадок 0,0827 г Mg2P2O7. Сколько процентов магния в образце?

7. Из навески магнезита 2,4110 г получили 2,1710 г прокаленного осадка Mg2P2O7. Сколько процентов магния в образце?

8. Из навески суперфосфата 1,4010 г получили 0,1932 г прокаленного осадка CaO. Сколько процентов кальция в образце?

9. Сколько процентов Al2(SO4)3 в образце технического сульфата алюминия, если из навески 0,5278 г получили 0,1552 г осадка Al2O3.

10. Из навески криолита 0,5872 г образовалось 0,1060 г осадка Al2O3. Сколько процентов Na3AlF6 в образце?

11. Из FeCO3 после обработки получили 1,0000 г Fe2O3 . Сколько процентов железа содержал образец, если навеска была 1,5200 г?

12. Для анализа магнитного железняка взяли навеску 0,6012 г. Железняк превратили в Fe2O3 массой 0,4520 г. Сколько процентов Fe3O4 в образце?

13. Из 0,3006 г технического сульфата кадмия после обработки получили 0,1986 г осадка Cd2P2O7. Сколько процентов кадмия в образце?

14. При анализе латуни из её навески 0,6500 г получили 0,0030 г осадка PbSO4. Сколько процентов свинца в образце?

15. При анализе латуни из её навески 0,6500 г получили 0,5200 г осадка ZnNH4PO4. Сколько процентов цинка в образце?

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1

Плотность растворов кислот и щелочей при 200 С, г/см3

Массовая доля, % H2SO4 HNO3 HCl KOH NaOH NH3
1. 1,013 1,011 1,009 1,016 1,023 0,992
2. 1,027 1,022 1,019 1,033 1,046 0,983
3. 1,040 1,033 1,029 1,048 1,068 0,973
4. 1,055 1,044 1,039 1,065 1,092 0,967
5. 1,069 1,056 1,049 1,082 1,115 0,960
6. 1,083 1,068 1,059 1,100 1,137 0,953
7. 1,098 1,080 1,069 1,118 1,159 0,946
8. 1,112 1,093 1,079 1,137 1,181 0,939
9. 1,127 1,106 1,083 1,156 1,213 0,932
10. 1,143 1,119 1,100 1,176 1,225 0,926
11. 1,158 1,132 1,110 1,196 1,247 0,919
12. 1,174 1,145 1,121 1,217 1,268 0,913
13. 1,190 1,150 1,132 1,240 1,289 0,908
14. 1,205 1,171 1,142 1,263 1,310 0,903
15. 1,224 1,184 1,152 1,286 1,332 0,898
16. 1,238 1,198 1,163 1,310 1,352 0,893
17. 1,255 1,211 1,173 1,334 1,374 0,889
18. 1,273 1,225 1,183 1,358 1,395 0,884
19. 1,290 1,238 1,194 1,384 1,416  
20. 1,307 1,251   1,411 1,437  
21. 1,324 1,264   1,437 1,458  
22. 1,342 1,277   1,460 1,478  
23. 1,361 1,290   1,485 1,499  
24. 1,380 1,303   1,511 1,519  
25. 1,399 1,316   1,538 1,540  
26. 1,419 1,328   1,564 1,560  
27. 1,439 1,340   1,590 1,580  
28. 1,460 1,351   1,616 1,601  
29. 1,482 1,362     1,622  
30. 1,503 1,373     1,643  
31. 1,525 1,384        
32. 1,547 1,394        
33. 1,571 1,403        
34. 1,594 1,412        
35. 1,617 1,421        
36. 1,640 1,429        
37. 1,664 1,437        
38. 1,687 1,445        
39. 1,710 1, 453        
40. 1,732 1,460        
41. 1,755 1,467        
42. 1,776 1,474        
43. 1,808 1,486        
44. 1,819 1,491        
45. 1,830 1,496        
46. 1,837 1,500        
47. 1,841 1,510        
48. 1,838 1,522        




Таблица 2

Константы диссоциации слабых электролитов

в водных растворах при 25 0С

Электролит Формула К рК = -lg K
Азотистая кислота HNO2 5,4·10-4 3,40
Гидроксид аммония NH4OH 1,8·10-5 4,75
Муравьиная кислота HCOOH 1,8·10-4 3,74
Сернистая кислота H2SO3 К1 = 1,4·10-2 K2=6,2∙10-8 1,80 7,20
Сероводородная кислота H2S К1= 1·10-7 K2=2,5·10-13 6,99 12,6
Угольная кислота H2CO3 К1= 4,5·10-7 К2= 4,7·10-11 6,35 10,33
Уксусная кислота CH3COOH 1,74·10-5 4,76
Фосфорная кислота (орто) H3PO4 К1= 7,5·10-3 К2= 6,3·10-8 К3= 5·10-13 2,12 7,20 12,00
Фтористоводородная кислота HF 6,2·10-4 3,21
Щавелевая кислота H2C2O4 К1= 5,4·10-2 К2= 5,4·10-5 1,27 4,27
Борная кислота (орто) H3BO3 К1= 7,1·10-10 К2= 1,8·10-13 К3= 1,6·10-14 9,15 12,74 13,80
Цианистоводородная HCN K1=7,9·10-7 9,1
Мышьяковая кислота (орто) H3AsO4 K1=5,6·10-3 K2=1,7·10-7 K3=2,95·10-12 2,25 6,77 11,53
Хлорноватистая кислота HOCl K1=5·10-8 7,3
Фенол C6H5OH K1=1,4·10-10 9,85
Малеиновая C2H2(COOH)2 K1=1,2·10-2 K2=6,0·10-7 1,92 6,22
Малоновая CH2(COOH)2 K1=1,4·10-3 K2=2,2·10-6 2,85 5,66

Таблица 3

Константы диссоциации некоторых оснований

при 25 0С

Гидроксиды Формула К1 К2 К3 рК=(-lg K)
Алюминия Al(OH)3 - - 1,38·10-9 8,86
Аммония NH4OH 1,79·10-5 - - 4,75
Галлия Ga(OH)3 - 1,6·10-11 4·10-12 10,80 11,40
Железа (II) Fe(OH)2 - 1,3·10-4 - 3,89
Железа (III) Fe(OH)3 - 1,8·10-11 1,3·10-12 10,74 11,87
Кадмия Cd(OH)2 - 5·10-3 - 2,3
Кобальта Co(OH)2 - 4·10-5 - 4,40
Магния Mg(OH)2 - 2,5·10-3 - 2,60
Марганца Mn(OH)2 - 5·10-4 - 3,30
Меди Cu(OH)2 - 3,4·10-7 - 6,47
Никеля Ni(OH)2 - 2,5·10-5 - 4,60
Свинца Pb(OH)2 9,6·10-4 3·10-8 - 3,02 2,30
Хрома Cr(OH)3 - - 1,1·10-10 9,9
Цинка Zn(OH)2 4,4·10-5 1,5·10-9 - 4,35; 8,82
Гидроксиламин NH2OH·H2O 9,33·10-9     8,03
Гидразин NH2NH2 1,0·10-6    
Пиридин C5H5N 1,5·10-9     8,82
Этаноламин HOCH2 · CH2NH2 2,8·10-5     4,55

Таблица 4

Области перехода важнейших рН-индикаторов

Индикатор Растворитель Концентрация, % Характер индикатора Окраска Область перехода рН
кислотной формы щелочной формы
Ализариновый желтый Вода 0,1 Кисл. Желтая Фиолетовая 10,1-12,0
Тимолфталеин 90%-ный спирт 0,1 Кисл. Бесцветная Синяя 9,3-10,5
Фенолфталеин 60%-ный спирт 0,1 и 1,0 Кисл. Бесцветная Красная 8,0-10,0
Крезоловый пурпурный 20%-ный спирт 0,05 Кисл. Желтая Пурпурная 7,4-9,0
Нейтральный красный 60%-ный спирт 0,1 Основн. Красная Желто-коричневая 6,8-8,0
Феноловый красный 20%-ный спирт 0,1 Кисл. Желтая Красная 6,4-8,0
Бромтимоловый синий 20%-ный спирт 0,05 Кисл. Желтая Синяя 6,0-7,6
Лакмус (азолитмин) Вода 1,0 Кисл. Красная Синяя 5,0-8,0
Метиловый красный 60%-ный спирт 0,1 и 0,2 Основн. Красная Желтая 4,2-6,2
Метиловый оранжевый Вода 0,1 Основн. Розовая Желтая 3,1-4,4
Бромфениловый синий Вода 0,1 Кисл. Желтая Синяя 3,0-4,6
Тропеолин 00 Вода 0,01; 0,1 и 1,0 Основн. Красная Желтая 1,4-3,2
Кристаллический фиолетовый Вода -   Зеленая Фиолетовая 0,0-2,0

Таблица 6

Области перехода и φо некоторых ОВ индикаторов

  Индикатор   φоInd, B Окраска индикатора
окисленная форма Восс форма
Нитро-о-фенантролин+FeSO4 1,25 Бледно-голубая → красная
2,2'-Дипиридил (комплекс с Fe2+) 1,14 (кислая среда) Бледно-голубая → красная
Фенилантраниловая кислота 1,08 (1 М р-р H2SO4) Красно-фиолетовая → бесцветная
о-Фенантролин+FeSO4 (ферроин) 1,06 (1 М р-р H2SO4) Бледно-голубая → красная
5,6-Диметил-1,10-фенантролин (комплекс с Fe2+) 0,97 Желто-зеленая → красная
Дифениламин-4-сульфонат бария или натрия 0,84 (кислая среда) Красно-фиолетовая → бесцветная
Дифениламин 0,76 (кислая среда) Фиолетово-синяя → бесцветная
N,N' - Дифенилбензидин 0,76 (кислая среда) Фиолетовая → бесцветная
Индиго-5,5'-дисульфонат натрия 0,29 (рН=0) Синяя → желтая
2,6-Дибромфенол-индофенолят натрия 0,218 (рН=7) Фиолетовая → бесцветная
2,6-Дихлорфенол-индо-о-крезолят натрия 0,181 (рН=7) Фиолетовая → бесцветная
Тионин 0,06 (рН=7) Фиолетовая → бесцветная
Метиленовый голубой 0,011 (рН=7) Синяя → бесцветная
Индиго-5,5'; 7,7'- тетрасульфонат калия -0,046 (рН=7) Синяя → бесцветная
Индиго-5-сульфоат калия -0,160 (рН=7) Синяя → бесцветная
Сафранин T -0,289 (рН=7) Коричневая → бесцветная
Нейтральный красный -0,33 (рН=7) Красно-фиолетовая → бесцветная
Метилвиологен дихлорид -0,446 (рН=8÷12) Бесцветная → темно-синяя

Таблица 7

Константы нестойкости комплексных ионов

Комплекс оС К Комплекс оС К
Комплексы с аммиаком
[Ag(NH3)2]+ 9,3·10-8 [Cu(NH3)2]2+ 2,24·10-8
[Co(NH3)6]2+ 7,75·10-6 [Cu(NH3)]2+ 7,1·10-5
[Co(NH3)6]3+ 3,1·10-33 [Hg(NH3)4]2+ 5,3·10-20
[Cu(NH3)4]2+ 2,14·10-13 [Mg(NH3)6]2+ 2,1·10-13
[Cu(NH3)3]2+ 2,89·10-11 [Ni(NH3)4]2+ 1,12·10-8
[Zn(NH3)3]2+ 3,5·10-10 [Ni(NH3)6]2+ 1,86·10-9
Бромидные комплексы
[AgBr2]- 7,8·10-8 [HgBr4]2- 2·10-22
[AgBr3]2- 1,3·10-9 [PbBr4]2- 1·10-3
[CuBr2]- 1,3·10-6 [ZnBr3]-
Йодидные комплексы
[AgI4]3- 1,8·10-14 [HgI4]2- 1,5·10-30
[BiI6]3- 3,1·10-12 [PbI4]2- 1,4·10-4
Роданидные комплексы
[Ag(SCN)2]- 2,7·10-8 [Hg(SCN)4]2- 5,9·10-22
[Ag(SCN)4]3- 8,3·10-11 [Ni (SCN)3]- 1,5·10-2
Тиосульфатные комплексы
[Ag(S2O3)2]3- 2,5·10-14 [Hg(S2O3)2]2- 3,6·10-30
[Cu(S2O3)2]3- 6,0·10-13 [Hg(S2O3)3]4- 1,3·10-32
      [Hg(S2O3)4]6- 5,8·10-34
Хлоридные комплексы
[AgCl2]- 1,76·10-5 [CuCl3]2- 5,0·10-6
[AgCl4]3- 1,2·10-6 [HgCl3]2- 8,5·10-15
[BiCl6]3- 3,8·10-7 [PbCl4]2- 7,1·10-3
[PtCl4]2- 1,8·10-16 [HgCl4]2- 8,5·10-16
Цианидные комплексы
[Ag(CN)2]- 8·10-22 [Hg(CN)4]2- 4,0·10-42
[Fe(CN)6]4- 1,0·10-24 [Ni(CN)4]2- 1,8·10-14
[Fe(CN)6]3- 1,0·10-31 [Zn(CN)4]2- 1,3·10-17
[Cu(CN)4]2- 5·10-28      
Гидроксокомплексы
[Al(OH)4]- 1·10-33 [Cu(OH)4]2- 7,6·10-17
[Cr(OH)4]- 1,02·10-30 [Zn(OH)4]2- 3,6·10-16

Таблица 8

Произведение растворимости некоторых
малорастворимых электролитов при 25 оС

Электролит   Электролит   Электролит  
AgBr 5,3·10-13 CaSO4 2,5·10-5 MnS 2,5·10-10
Ag2CO3 8,2·10-12 Ca3(PO4)2 1,0·10-29 Ni(OH)2 6,3·10-18
AgCl 1,8·10-10 CdS 1,6·10-28 PbBr2 9,1·10-6
Ag2CrO4 1,1·10-12 CoCO3 1,5·10-10 PbCO3 7,5·10-14
AgI 8,3·10-17 Co(OH)2 2·10-16 PbCl2 1,56·10-5
Ag2S 5,3·10-50 CrPO4 2,4·10-23 PbF2 2,7·10-8
Ag2SO4 1,6·10-5 CuCO3 2,5·10-10 PbI2 1,1·10-9
Ag3PO4 1,3·10-20 Cu(OH)2 1,6·10-19 PbS 2,5·10-27
Al(OH)3 5·10-33 CuS 6,3·10-36 PbSO4 1,6·10-8
AlPO4 5,7·10-19 Fe(OH)2 8·10-16 Pb3(PO4)2 7,9·10-43
BaCO3 5,1·10-9 Fe(OH)3 6,3·10-38 Sb2S3 1,6·10-93
BaCrO4 1,2·10-10 FePO4 1,3·10-22 SrCO3 1,1·10-10
BaSO4 11·10-10 FeS 5·10-18 SrCrO4 3,6·10-5
Ba3(PO4)2 6,0·10-39 HgS 1,6·10-52 SrF2 2,5·10-9
BeCO3 1·10-3 MgCO3 2,1·10-5 SrSO4 3,2·10-7
CaCO3 4,8·10-9 Mg(OH)2 6·10-10 ZnCO3 1,4·10-14
CaF2 4,0·10-11 Mg3(PO4)2 1·10-13 Zn(OH)2 1·10-17
CaHPO4 2,7·10-7 MnCO3 1,8·10-11 α-ZnS 1,6·10-24
Ca(H2PO4)2 1·10-3 Mn(OH)2 1,9·10-13 Zn3(PO4)2 9,1·10-33

Таблица 9

Аналитические и стехиометрические множители (факторы)

Определяют Взвешено Множитель, f Lg f
Ag AgBr 0,5745 75 925
  AgCl 0,7526 87 658
  AgI 0,4595 66 229
Al Al(C9H6ON)3 (оксихинолят) 0,05872 76 876
  Al2O3 0,5292 72 370
  AlPO4 0,2212 34 479
Ba BaCrO4 0,5421 73 410
  BaSO4 0,5884 76 967
BaCl2 BaSO4 0,8923 95 049
BaCl2·2H2O BaSO4 1,0466 01 978
CO2 CaCO3 0,4397 64 317
CO3 BaCO3 0,3041 48 295
CaCO3 CO2 2,274 35 683
  CaO 1,785 25 158
Cd Cd(C7H6O2N)2 (антранилат) 0,2922 46 568
  Сd(C9H6ON)3 (оксихинолят) 0,2805 44 796
Cu Cu(C10H6O2N)2 (хинальдинат) 0,1492 17 377
  (C13H9N)2HCdI4 (β-нафтохинолин) 0,1149 06 025
Cd CdO 0,8754 94 220
  Cd2P2O7 0,5638 75 110
Cl AgCl 0,2474 39 334
ClO3 AgCl 0,5822 76 510
Co Co2P2O7 0,4039 60 631
Cr BaCrO4 0,2053 31 233
Cu CuO 0,7989 90 246
Cu Cu(C5H5N)2(CNS)2 (..-пиридин-..) 0,1880 27 439
Cu Cu(C9H6ON)2 (оксихинолят) 0,1806 25 668
Cu CuC14H11O2N (купронат) 0,2200 34 246
Mo PbMoO4 0,2613 41 719
Ni NiC8H14N4O4 (диметилглиоксимат) 0,2032 30 790
P Mg2P2O7 0,2783 44 453
P (NH4)3PO4·12MoO3 0,01651 21 775
P P2O5·24MoO3 0,01722 23 613
SO4 BaSO4 0,4115 61 441
Sn SnO2 0,7877 89 634
Sr SrC2O4·H2O 0,4525 65 559
Sr SrO 0,8456 92 716
Sr SrSO4 0,4770 67 854
Zn Zn(C7H6O2N)2 (антранилат) 0,1936 28 698
Zn Zn(C9H6ON)2 (оксихинолят) 0,1848 26 681
Zn Zn[Hg(CNS)4] 0,1312 11 792
Zn ZnO 0,8034 90 493
Zn Zn2P2O7 0,4291 63 257

Если g – навеска вещества, взятого для анализа, α – вес высушенного для прокаленного осадка и f – множитель, найденный в данной таблице, то процентное содержание искомого вещества находят по формуле

IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru ; IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru

где a и g выражены в одинаковых единицах.

Вычисления надо производить, отбрасывая характеристики логарифмов и оставляя только их мантиссы. Тогда каждый расчет сводится к сложению трех чисел: IV. Вычисление результатов весовых анализов - student2.ru .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.

1. Основы аналитической химии. /Под редакцией Золотова Ю.А. – М.: Высшая школа, 1999 – кн.1.2.

2. Аналитическая химия. Гравиметрический и титрометрический методы анализа. Том 1 – Васильев В.П. – М.: Высшая школа, 1989.

3. Основы аналитической химии. Количественный анализ. Крешков А.Н. Том 2.-М.: Химия. 1986.

4. Количественный анализ. Алексеев В.Н./Под редакцией док. Хим. наук Агасяна П.К. – М.: Химия, 1972.

5. Теоретические основы аналитической химии. Янсон Э.Ю. – М.: Высшая школа, 1987.

6. Химический анализ. Лайтинен Г.А., Харрис В.Е. – М.: Химия, 1979.

7. Сборник вопросов и задач по аналитической химии./Под ред. Проф. Васильева В.П. – М.: Высшая школа, 1976.

8. Справочник по аналитической химии. Лурье Ю.Ю. – М.: Химия, 1979.

9. Задачник по количественному анализу. /Под редакцией Мусакина А.П. – Л.: Химия, 1972.

10. Задачник по количественному анализу. Толстоусов В.Н., Эфрос С.М. – Л.: Химия, 1986.

11. Аналитическая химия. Кн. 1 и 2. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа. Харитонов Ю.Я. – М.: Высшая школа, 2001.

12. Основы аналитической химии. Практическое руководство. Фадеева В.И. /Под редакцией Золотова Ю.А. – М.: Всшая школа, 2001.

13. Основы аналитической химии 1. Скут Д., Уэст Д. – М.: Мир, 1979.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение__________________________________________________1

1. Метод кислотно-основного титрования.___________________________6

Расчеты в методе кислотно-основного титрования._________________7

Лабораторные работы. Метод кислотно-основного титрования._______8

Задачи и примеры решений.____________________________________20

2. Методы редоксиметрии (перманганатометрия и иодометрия).________30

Метод перманганатометрии.____________________________________34

Лабораторные работы. Метод перманганатометрии.________________36

Задачи и примеры решений._____________________________________45

Варианты домашних заданий.___________________________________72

3. Метод комплексонометрии._____________________________________73

Лабораторные работы. Метод комплексонометрии._________________76

Задачи и примеры решений._____________________________________80

Варианты домашних заданий.___________________________________86

4. Метод гравиметрии.____________________________________________87

Лабораторная работа. Метод гравиметрии.________________________88

Задачи и примеры решений._____________________________________91

5. Приложение__________________________________________________97

6. Библиографический список____________________________________110

Наши рекомендации