Количественное определение вещества

Вычисления

Определение нормальной концентрациипроводится по формуле:

V₁ / V₂= C_H2 / C_H1

где V₁ и V₂ – объемы (в мл), затраченных на реакцию растворов (кислоты и щелочи или соли и перманганата калия, соответственно, а C_H1 и C_H2 – их нормальность.

Определение титра раствора кислоты проводится по формуле:

Т(кислоты) = C_H (кислоты) ∙ М_f / 1000

где Т(кислоты) – титр кислоты‚ C_H (кислоты) – нормальность (молярная концентрация эквивалента)‚ М_f – молярная масса эквивалента.

Жесткость воды (в ммоль/л) вычисляют по формуле:

Ж = С_Н(жест.в.) ∙ 1000

где Ж – это жесткость образца жесткой воды, С_Н(жест.в.) – это нормальность образца воды, т.е. масса, соответствующая эквиваленту Са(НСО₃)₂ в 1л воды.

Нормальная концентрация (в моль/л) образца воды вычисляется по формуле:

С_Н(жест.в.) = V(кислоты) ∙ C_H (кислоты)/ V (жест.в.)

где С_Н(жест.в.) – это нормальная концентрация (в моль/л) образца воды‚ V(кислоты) – объем кислоты‚ затраченной на титрование жесткой воды (в мл)‚ и C_H (кислоты) – это нормальная концентрация кислоты, затраченной на титрование жесткой воды, V (жест.в.)_. – это объем (в мл) титрованного образца воды.

Вычисление содержания железа в соли Мора при известном объеме титруемого образца и его нормальности проводится по формуле:

m(Fe) = A_r (Fe) ∙ С_H(FeSO₄) ∙ V_p (FeSO₄)

где m(Fe) – это масса железа, A_r (Fe) – относительная атомная масса железа, С_H (FeSO₄) – нормальная концентрация раствора сульфата железа (в моль/л или г-экв/л), V_p(FeSO₄) – использованный объем (в л) раствора сульфата железа (II).

Окраска некоторых индикаторов в растворах

Название индикатора	Цвет индикатора в растворах
нейтральном	кислом	щелочном
Лакмус	фиолетовый	красный	синий
Метиловый оранжевый	оранжевый	розовый	желтый
Фенолфталеин	бесцветный	бесцветный	малиновый

Опыт 1. Метод нейтрализации. Определение концентрации кислоты

Реактивы и оборудование: 0,1 н. раствор соляной кислоты, титрованный 0,1 н. раствор гидроксида натрия, фенолфталеин, бюретка, пипетка на 10 мл, три конических колбочки на 100-200 мл, стеклянная воронка, железный штатив.

Ход работы: закрепите бюретку в лапке штатива и вставьте в неё воронку. Заполните бюретку (вместе с наконечником) титрованным 0,1н раствором гидроксида натрия. Установите уровень жидкости в бюретке на нулевом делении и снимите воронку.

Наберите пипеткой 10 мл исследуемого (0,1н) раствора соляной кислоты, перенесите его в чистую коническую колбочку, добавьте в него 2-3 капли раствора фенолфталеина. Подведите колбочку с раствором кислоты под наконечник бюретки и подложите под нее лист белой бумаги.

Производите титрование, приливая к кислоте по каплям и при постоянном перемешивании титрованный раствор щелочи из бюретки до тех пор, пока не появится бледно-розовое окрашивание‚ не исчезающее при взбалтывании.

Изменение окраски индикатора указывает на конец реакции

NaOH + HCl→

Отметьте объем щелочи, пошедшей на титрование. Титрование повторите три раза, начиная всегда отсчет объема щелочи с нулевого деления.

Результаты трех титрований запишите в таблицу:

Титрование	Объем взятого раствора кислоты, мл	Объем титрованного раствора щелочи, мл	Среднее значение объема щелочи, мл
Первое	10,0
Второе	10,0
Третье	10,0

Определение нормальной концентрации раствора соляной кислоты:

____

Определение титра раствора соляной кислоты:

Опыт 2. Метод нейтрализации. Определение карбонатной жесткости воды

Реактивы и оборудование: жесткая вода, титрованный 0,1 н. раствор соляной кислоты, раствор метилового оранжевого, бюретка, мензурка (или пипетка) на 100 мл, колба для титрования на 200-250 мл, воронка, железный штатив.

Ход работы: наполните бюретку титрованным 0,1 н. раствором соляной кислоты. Отмерьте 10‚0 мл жесткой воды, перелейте ее в колбу для титрования, добавив туда 2-3 капли раствора метилового оранжевого.

Приливайте к жесткой воде (по каплям) титрованный раствор соляной кислоты до тех пор, пока от прибавления одной капли кислоты окраска не изменится от бледно-желтой до бледно-розовой. Изменение окраски указывает на завершение следующей реакции:

Ca(HCO₃)₂ + HCl →

Отметьте объем кислоты, потраченной на титрование. Повторите титрование 3 раза.

Результаты трех титрований:

Титрование	Объем взятой жесткой воды, мл	Объем титрованного раствора HCl, мл	Среднее значение объема HCl, мл
Первое	10‚0
Второе	10,0
Третье	10,0

Расчет нормальности жесткой воды:

Расчет карбонатной жесткости

Опыт 3. Перманганатометрия. Определение содержания железа в соли Мора

Реактивы и оборудование: титрованный 0,02 н. раствор перманганата калия, растворы соли Мора (NH₄)₂SO₄∙ FeSO₄∙6H₂O c концентрацией 0,01 н. и 0,02н., 0,025 н. и 2 н. растворы серной кислоты, мерная колба на 250 мл, бюретка, пипетка на 25 мл, три колбы для титрования на 100 мл, стеклянная воронка, железный штатив.

Ход работы: 0,01 н. или 0,02 н. раствор соли Мора поместите в мерную колбу на 250 мл, долейте колбу дистиллированной водой до метки и тщательно перемешайте. Наберите пипеткой 25 мл раствора, перенесите его в колбу для титрования и подкислите 10-12 мл 2н. раствора серной кислоты.

Наполните бюретку титрованным раствором перманганата калия и титруйте, добавляя его к подкисленному раствору соли Мора (по каплям при перемешивании) до появления бледно-розового окрашивания‚ не исчезающего 1-2 мин. Это означает, что весь восстановитель (ион ____ ) окислен:

KMnO₄+ FeSO₄ + H₂SO₄→

Электронно-ионный баланс этой реакции:

Повторите титрование 3 раза.

Результаты трех титрований:

Титрование	Объем взятой соли Мора, мл	Объем титрованного раствора KMnO₄, мл	Среднее значение объема KMnO₄, мл
Первое	25,0
Второе	25,0
Третье	25,0