Смекни!
smekni.com

Методические указания и варианты контрольных заданий к самостоятельной работе студентов II курса хтф направления 240100- «Химическая технология и биотехнология» Томск 2007 (стр. 3 из 5)

Исходя из значений KS, можно вычислить, какие концентрации иона

необходимы для начала осаждения оксалата кальция и бария:

Из приведенных расчетов видно, что для осаждения оксалата кальция требуется значительно меньшая концентрация оксалат-иона (2,6 .10 -8 моль/л), чем для оксалата бария (1,6 .10 -6 моль/л).

Следовательно, из смеси будет первым осаждаться оксалат кальция, для которого произведение растворимости достигается раньше.

Таким образом, осаждение ионов из их смеси происходит в той последовательности, в какой достигаются произведения растворимости малорастворимых электролитов, образующихся при действии того или иного реактива. Такое последовательное осаждение называется фракционированным (или дробным).

6. Превращение одних малорастворимых соединений
в другие

В аналитической химии часто приходится иметь дело с реакциями, в которых одно малорастворимое соединение переводят в другое, еще менее растворимое в данных условиях. Например, осадок SrSO4
(KS = 3,2 . 10 -7) легко превращается в SrCO3 (KS = 1,1 . 10 -10) при действии избытка раствора Na2CO3 на осадок SrSO4.

Это имеет большое практическое значение, т. к. SrSO4 не растворяется в кислотах, а SrCO3 – растворим. Поэтому, чтобы перевести SrSO4 в раствор, его сначала превращают в карбонат, а затем растворяют в кислотах.

Если сопоставить произведения растворимости BaSO4
(KS = 1,1.10-10) и BaCO3 (KS = 5,1 . 10-9), может показаться, что перевести сульфат бария в карбонат нельзя. Однако это не так. Осадок BaCO3 образуется всегда, когда произведение растворимости его окажется превышенным, т. е.

.

Превращение BaSO4 в BaCO3 должно происходить при условии

,

т. е.

.

Таким образом, чтобы превращение BaSO4 в BaCO3 происходило, надо, чтобы

в растворе превышала
более, чем в 50 раз.

На практике для более полного перевода осадка осуществляют многократное действие свежей порцией раствора Na2CO3 на осадок, сливая при этом жидкость с осадка.

Процессы превращения одних малорастворимых соединений в другие могут быть с успехом использованы для разделения ионов, особенно при их дробном обнаружении.

7. Общая характеристика метода осадительного титрования

Методы осадительного титрования основаны на реакциях осаждения определяемого компонента с титрантом.

Наиболее широкое применение нашли следующие виды осадительного титрования: аргентометрическое, титрант – раствор AgNO3; тиоцианометрическое, титрант – раствор NH4SCN; меркурометрическое, титрант – раствор Hg2(NO3)2; сульфатометрическое, титрант – раствор BaCl 2 или раствор H2SO4.

Кривые осадительного титрования

Процесс осадительного титрования исследуют с помощью кривых, которые позволяют определить пригодность метода для анализа и подобрать индикатор. Кривые титрования представляют собой зависимость изменения концентрации определяемого вещества в титруемой смеси от объема добавленного титранта. Концентрации представляют в виде отрицательного логарифма (например, pCl = - lg[Cl -]).

Рассмотрим построение кривой титрования 100,0 мл 0,1 н раствора NaCl раствором AgNO3 той же концентрации.

Расчет концентраций при построении кривой проводят по формулам:

1) до начала титрования концентрация Cl- равна концентрации NaCl:

[Cl-] = с(NaCl); pCl = - lgс(NaCl); (7.1)

2) в процессе титрования до точки эквивалентности концентрацию Cl- вычисляют по формуле

; (7.2)

3) в точке эквивалентности концентрацию Cl- вычисляют из произведения растворимости AgCl:

; (7.3)

4) после точки эквивалентности концентрация Cl- мала и ее рассчитывают из KS (AgCl), с учетом избыточного содержания Ag+ в растворе, по формуле

; (7.4)

Таблица 7.1

Изменение pCl и при титровании 100 мл 0,1 н NaCl 0,1 н AgNO3

Объем AgNO3, мл

[Cl-]

pCl

0,0

0,1

1

90,0

2

99,0

3

99,9

4

100,0

5

100,1

6

101,0

7

110,0

8

Рис.7.1. Кривая осадительного титрования:

а- 0,1 н NaCl; в- 0,01 н NaCl

. (7.5)

Рассчитанные значения pCl (или pAg) представлены в табл. 7.1, по данным которой построена кривая титрования (см. рис. 7.1).

На кривой титрования вблизи точки эквивалентности наблюдается скачок в пределах pCl = 4 ¸6. Это позволяет применить для определения точки эквивалентности соответствующие химические индикаторы.

ЛИТЕРАТУРА

Золотов Ю.А. .Основы аналитической химии- М.: Высшая школа, ч.I.-2004-359с.

Васильев В.П. Аналитическая химия. - М.: Высшая школа, ч.I. - 1989. - 320 с.

Булатов М.И. Расчеты равновесий в аналитической химии. - Л.: Химия, 1984.- 194 с.

Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. - М.: Химия, 1989. - 448 с.

Пилипенко А.Г., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. - М.: Химия, ч.I. - 1990. - 480 с.

Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии.- М.: Мир, 1979.-480 с.

Цитович И.И. Курс аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1994. - 495 с.

Вариант1

1.Вычислить растворимость PbJ2 в воде и 0.01М КJ.

2.Вычислить рН начала и конца осаждения Ca(ОН)2 из 0.01 М раствора

3.Рассчитать концентрации ионов серебра и хлорид-ионов в растворе после смешения 100 мл 0.1М раствора хлорида натрия с а) 99.9мл 0.1М раствора нитрата серебра;

б) 100мл 0.1М раствора нитрата серебра

4.В 100 мл раствора содержится 1.64г нитрата кальция. Выпадет ли осадок при прибавлении к нему 100мл 0.1М раствора серной кислоты?

Вариант2

1.Рассчитать растворимость Cr(OH)2 и рН его насыщенного раствора.

2. Какая из двух сравниваемых солей более растворима: РbSO4 или PbCl2 ?

3.Рассчитать концентрации ионов серебра и хлорид ионов в растворе после смешения 10 мл 0.1М раствора хлорида натрия с а) 9.99мл 0.1М раствора нитрата серебра;

б) 10.1мл 0.1М раствора нитрата серебра

4.Вычислить произведение растворимости CaCO3 , если массовая концентрация насыщенного раствора соли составляет 6.9мг/л.

Вариант3

1.Рассчитать растворимость сульфата свинца в 0.1М растворе сульфата калия и 0.1М растворе хлорида калия.

2.Выпадет ли осадок при сливании равных объемом растворов нитрата свинца и фосфата аммония с концентрацией 10-6 М.

3.Вычислить рН начала конца осаждения Fe(OH)3 из 0.01 М раствора FeCl3.

4.В каком объеме воды растворится 10 мг PbCl2 ?

Вариант4

1.В насыщенном растворе какой из двух сравниваемых солей концентрация ионов серебра будет больше: AgCl или Ag2CrO4 ?

2.Вычислить рН начала конца осаждения Сr(OH)3 из 0.01 М раствора Сr(NO3)3.

3.Рассчитать концентрации ионов бария и сульфат ионов в растворе после смешения 20 мл 0.2М раствора хлорида бария с а) 39.99мл 0.1М раствора серной кислоты; б) 40.0 мл 0.1М раствора серной кислоты;

4.В каком объеме воды растворится 20 мг PbI2 ?

Вариант5

1.Вычислить растворимость Pb(OH)2 и рН его насыщенного раствора.

2.Выпадет ли осадок при сливании равных объемов 0.001М AgNO3 и

0.01М K3 AsO4 ?

3.Рассчитать рCl, рAg в точке эквивалентности при титровании раствора хлорида натрия нитратом серебра.

4.Сколько грамм сульфата бария содержится в 50 мл его насышенного раствора?

Вариант6

1. В каком объеме воды растворится 200 мг BaSO4 ?