«Задания для студенток заочного отделения технологических специальностей Составили. Г. Г. Мельченко В. А. Старовойтова В. П. Гуськова Н. В. Юнникова Г. Н. Микилева В. Ф. Юстратова Л. С. Сизова Утвержд (стр. 10 из 19)
Решение
1) Записываем данные задачи в два столбца.
Данные о концентрированном Данные о разбавленном
растворе растворе
2) Вычисляем массу кислоты, которая находится в растворах, по данным для разбавленного раствора (уравнение 34):
3) По тому же уравнению (34) рассчитываем, в каком объеме концентрированного раствора хлорной кислоты будет содержаться найденная масса кислоты:
3.1.2. Контрольные задания
91. а) Сколько см3 раствора фосфорной кислоты с w = 96 % и r = 1,85 г/см3 необходимо взять для приготовления 1 дм3 раствора с
Н3РО4) = 6 моль/дм3?б) Какую навеску гидроксида натрия, содержащего 5% примесей, необходимо взять для приготовления 0,5 дм3 раствора с молярной концентрацией, равной 0,5 моль/дм3?
92. а) Какой объем раствора карбоната натрия с w = 17,7 % и r = 1,19 г/см3 необходимо взять для приготовления 250 см3 раствора с
моль/дм3?б) Сколько граммов щавелевой кислоты необходимо взять для приготовления 100 см3 раствора с
моль/дм3?93. а) Какой объем раствора уксусной кислоты с w = 99 % и r = 1,05 г/см3 необходимо взять для приготовления 500 см3 раствора с w(СН3СООН) = 9 % и r = 1,01 г/см3?
б) какую навеску перманганата калия необходимо взять для приготовления 5 дм3 раствора с
моль/дм3?94. а) Сколько граммов тетрабората натрия (буры) необходимо взять для приготовления 200 см3 раствора с
моль/дм3?б) Какой объем 25%-ного раствора аммиака (r=0,9 г/см3) нужно взять, чтобы приготовить 1 дм3 раствора с w(NH4OH) = 1 % и r = 0,99 г/см3
95. Сколько граммов тиосульфата натрия необходимо взять для приготовления 3 дм3 раствора с
моль/дм3?б) Какой объем раствора уксусной кислоты с массовой долей, равной 40% и r = 1,05 г/см3 нужно взять для приготовления 500 см3 раствора с С(СН3СООН) = 0,5 моль/дм3?
96. а) Сколько граммов нитрата ртути (I) необходимо взять для приготовления 5 дм3 раствора с С(Hg2(NO3)2)= 0,02 моль/дм3?
б) Какой объем раствора серной кислоты с массовой долей, равной 90% и плотностью, равной 1,813 г/см3, потребуется для приготовления 4 дм3 раствора с
моль/дм3?97. а) Сколько граммов трилона Б (ЭДТА) необходимо взять для приготовления 4 дм3 раствора с
моль/дм3 ?б) Какой объем раствора азотной кислоты с w = 63 % и r = 1,38 г/см3 необходимо взять для приготовления 2 дм3раствора с
моль/дм3?98. а) Какую навеску хлорида натрия, содержащего 5% влаги, необходимо взять для приготовления 1 дм3 раствора с массовой долей, равной 10%? Плотность раствора принять равной единице.
б) Какой объем раствора иодоводородной кислоты с w = 55 % и r = 1,66 г/см3
необходимо взять для приготовления 200 см3 раствора с
моль/дм3?99. а) Какую навеску дихромата калия необходимо взять для приготовления 1 дм3 раствора с Т(К2СrО7) = 0,002450 г/см3?
б) Какой объем раствора серной кислоты с w = 95,6 % и r = 1,83 г/см3 необходимо взять для приготовления 1,5 дм3 раствора с
моль/дм3?100. а) Сколько граммов сульфата магния необходимо взять для приготовления 250 см3 раствора с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,05 моль/дм3?
Б) Сколько см3 хлороводородной кислоты (w = 24,25 % и r = 1,12 г/см3) нужно взять для приготовления 5 дм3 раствора
моль/дм3?3.2. Титриметрический (объемный) анализ
В титриметрическом методе анализа к раствору определяемого вещества (ОВ) добавляют небольшими порциями раствор рабочего вещества (РВ) (или наоборот) до точки эквивалентности. Количество определяемого вещества рассчитывают, зная объем и точную концентрацию раствора рабочего вещества. Момент титрования, в котором количество рабочего вещества эквивалентно количеству определяемого вещества, называют точкой эквивалентности. Установление точки эквивалентности проводят с помощью индикаторов, безиндикаторным или инструментальными методами.
В основе классификации титриметрических методов лежит тип используемой химической реакции. Существуют четыре основных типа титрования: кислотно-основное (метод нейтрализации); окислительно-восстановительное (оксидиметрия, редоксиметрия); комплексиметрическое и осадительное. Титриметрические методы нашли широкое применение в технохимическом контроле пищевых производств. Метод нейтрализации используют для определения титруемой кислотности и щелочности пищевых продуктов и жесткости технологической воды. Методом перманганатометрии, который относится к редоксиметрии, определяют содержание сахара, окисляемости воды, нитриты в колбасных изделиях; методом иодометрии определяют содержание тяжелых металлов в консервах, сернистой кислоты в винах, редуцирующих сахаров в продуктах. Комплексиметрическое титрование используют для определения содержания кальция и магния в молочных и мясных продуктах, в жирах; определяют жесткость воды. Методом осадительного титрования устанавливают содержание хлоридов в пищевых продуктах.
В титриметрическом анализе используют только те химические реакции, которые удовлетворяют общим требованиям, наиболее важные из которых приведены ниже:
1. Реакции должны протекать до конца и с высокой скоростью.
2. Реакция должна быть стехиометрической, т.е. должен быть известен точный состав продуктов реакции.
3. Должна быть возможность фиксировать точку эквивалентности.
4. Должна существовать возможность определения точной концентрации титранта – рабочего вещества.
При изучении титриметрических методов анализа обратите внимание на следующие вопросы: а)тип реакции, на котором основан метод анализа; б) требования, предъявляемые к реакциям; в) приготовление рабочих, установочных, определяемых растворов, их хранение; г) способы фиксирования точки эквивалентности, выбор индикатора по кривым титрования; д) классификацию методов анализа; е) использование метода в пищевой промышленности.
3.2.1. Метод нейтрализации
Контрольные задания
101. В чем заключается сущность кислотно-основного титрования? Какая реакция является основной? Какие рабочие растворы применяют в методе кислотно-основного титрования?
102. Укажите классификацию методов кислотно-основного титрования. Опишите способ приготовления рабочих растворов, назовите установочные вещества.
103. Опишите определение аммиака в солях аммония способом обратного титрования в методе кислотно-основного титрования (уравнения химических реакций, рабочие растворы, индикатор, расчетную формулу результата анализа).
104. Какие индикаторы используются в методе кислотно-основного титрования? Требования, предъявляемые к индикаторам. Приведите примеры индикаторов.
105. Что такое интервал перехода индикатора, показатель титрования индикатора? Какие факторы влияют на показатель титрования? Приведите интервал перехода индикатора, показатель титрования четырех важнейших кислотно-основных индикаторов.
106. В чем заключается сущность ионной теории индикаторов, хромофорной теории индикаторов? Что такое хромофоры, ауксохромы? Приведите примеры.
107. Опишите ионно-хромофорную теорию индикаторов на примере пара-нитрофенола.
108. Какое практическое значение имеют кривые титрования? Как правильно выбирают индикатор? Поясните на примере.
109. Кривые кислотно-основного титрования. Приведите 3 случая основных кривых титрования. Что такое скачек титрования? При каком объеме титранта он начинается и заканчивается (можно в % объема добавленного титранта)? От чего зависит величина скачка титрования?
110. Что такое индикаторная ошибка титрования? Перечислите типы индикаторных ошибок титрования. Перечислите способы определения точки эквивалентности.
3.2.1.1. Кривые титрования в методе нейтрализации
Кривые титрования необходимы для правильного выбора индикатора. Если титруемая кислота или основание одноосновные, то на кривой наблюдается один скачок титрования, если же основность равняется двум, то четкое разделение двух скачков титрования возможно лишь в том случае, если отношение рК1: рК2 ³ 4. Если это соотношение меньше, то расчет рН для построения кривой приводят по второй ступени. Индикатор подбирают таким образом, чтобы его рТ (или интервал перехода) лежал вблизи точки эквивалентности или в пределах скачка на кривой титрования. Скачок на кривой титрования, выраженный в единицах рН, начинается тогда, когда недотитрована 0,1 % количества исследуемого раствора, а заканчивается когда раствор перетитрован на 0,1 %. Для упрощения расчетов при построении кривой титрования аликвотную часть принимают равной 100,00 см3, концентрации исследуемого раствора и титранта берут одинаковыми, не учитывают разбавление, происходящее в процессе титрования и считают, что разница между концентрацией и активностью ионов не существенна.