Analiza objtociowa miareczkowa zadania z rozwizaniem cz I
Analiza objętościowa (miareczkowa) zadania z rozwiązaniem / cz. I Ø podstawy obliczeń w analizie miareczkowej, Ø przykładowe zadania z rozwiązaniem
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej •
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. •
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. v Przeliczenie N substancji oznaczanej w procentach wagowych : Ø % wagowy substancji oblicza się z ilorazu masy składnika oznaczanego (msub. ozn. ) i masy odważki (modważ. ) pomnożonej przez 100 % Ø wyrażenie do obliczenia:
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. v Przeliczenie N substancji oznaczanej w procentach wagowych: Ø % wagowy substancji oblicza się z ilorazu masy składnika oznaczanego (msub. ozn. ) i masy odważki (modważ. ) pomnożonej przez 100 % Ø wyrażenia do obliczenia:
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 1 Obliczyć liczbę milimoli substancji zawartej w 28, 5 cm 3 o stężeniu 0, 15 mol/dm 3 (0, 15 mmol/cm 3). Ø Rozwiązanie: ü N = V ∙ Cm = 28, 5 cm 3 ∙ 0, 18 mmol/cm 3 = 5, 13 mmol. v Zad. 2 Obliczyć stężenie molowe roztworu, który zawiera 11, 875 mmola substancji w 95 cm 3 roztworu. Ø Rozwiązanie:
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania •
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 5 Obliczyć stężenie molowe roztworu po wymieszaniu 120 cm 3 roztworu o stężeniu 0, 15 molowym z 30 cm 3 tej samej substancji o stężeniu 0, 30 molowym. Ø Rozwiązanie: v Komentarz do zadania – łączna liczba milomoli (18 mmol + 9 mmol) przypada na łączną objętość roztworu ( 120 cm 3 + 30 cm 3) po połączeniu roztworów wyjściowych.
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 6 Do zmiareczkowania 25 cm 3 roztworu zasad Me. OH zużyto 15 cm 3 o stężeniu 0, 15 mola titranta - roztworu kwasu HR. Oblicz stężenie molowe analitu – roztworu zasady. Ø Rozwiązanie: ü Me+ + OH- + H+ + R- Me+ + R- + H 2 O, ü stosunek równomolowy, stąd Ntitranta = Nanalitu , ü VMe. OH ∙ Cm. Me. OH = VHR ∙ Cm. HR ,
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 7 Do zmiareczkowania 35 cm 3 roztworu zasady Me(OH)2 zużyto 14 cm 3 o stężeniu 0, 2 mola titranta - roztworu kwasu HR. Oblicz stężenie molowe analitu – roztworu zasady. Ø Rozwiązanie: ü Me 2+ + 2 OH- + 2 H+ + 2 R- Me 2+ + 2 R- + 2 H 2 O, ü stosunek różnomolowy, stąd Ntitranta ≠ Nanalitu , ü 1 ∙ VMe(OH)2 ∙ Cm. Me(OH)2 = 2 ∙VHR ∙ Cm. HR ,
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 9 Do 60 cm 3 0, 65 molowego roztworu mocnego kwasu HR wprowadzono 85 cm 3 0, 34 molowego roztworu mocnej zasady Me. OH. Oblicz: a) która substancja przereaguje całkowicie, b) stężenie molowe substancji roztworu substancji pozostającej w nadmiarze, c) p. H roztworu. Ø Rozwiązanie: ü HR + Me. OH Me+ + R- + H 2 O
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 9 Rozwiązanie: ü NHR = VHR ∙ Cm. HR = 60 cm 3 ∙ 0, 65 mmol/cm 3 = 39 mmol, ü NMe. OH = VMe. OH ∙ Cm. Me. OH = 85 cm 3 ∙ 0, 45 = 28, 9 mmol, ü ∆NHR = 39 mmol – 28, 9 mmol = 10, 1 mmol, ü Vc = 65 cm 3 + 85 cm 3 = 150 cm 3, ü dla α = 1, [H+] = 6, 7 ∙ 10 -2 mol/dm 3, ü p. H = - log [H+] = - log 6, 7 ∙ 10 -2 = 2 – 0, 826 = 1, 174 ≈ 1, 2
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 10 Do 35 cm 3 0, 64 molowego roztworu mocnego kwasu HR wprowadzono 115 cm 3 0, 22 molowego roztworu mocnej zasady Me. OH. Oblicz: a) która substancja przereaguje całkowicie, b) stężenie molowe substancji roztworu substancji pozostającej w nadmiarze, c) p. H roztworu. Ø Rozwiązanie: Ø HR + Me. OH Me+ + R- + H 2 O
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 10 / Rozwiązanie cd: ü NHR = VHR ∙ Cm. HR = 35 cm 3 ∙ 0, 64 mmol/cm 3 = 22, 4 mmol, ü NMe. OH = VMe. OH ∙ Cm. Me. OH = 115 cm 3 ∙ 0, 22 mmol/cm 3 = = 25, 3 mmol, ü ∆NMe. OH = 25, 3 mmol – 22, 4 mmol = 2, 9 mmol, ü Vc = 35 cm 3 + 115 cm 3 = 150 cm 3, ü dla α = 1, [OH-] = 1, 93 ∙ 10 -2 mol/dm 3, ü p. OH = - log [OH-] = - log 1, 93 ∙ 10 -2 = 2 – 0, 286 = 1, 714 ≈ ≈ 1, 7 ü p. H = 14 – p. OH = 14 – 1, 7 = 12, 3
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 11 Roztwór kwasu o objętości 45 cm 3 i stężeniu 0, 4 molowym zobojętniono w 65% za pomocą 0, 12 molowego roztworu zasady. Oblicz stężenie roztworu względem drugiego po reakcji kwasu z zasadą w przypadku: a) HR + Me. OH H 2 O + Me. R ( stosunek 1 : 1 ) b) 2 H 3 R + 3 Me(OH)2 3 H 2 O + Me 3 R 2 ( stosunek 2 : 3)
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej • /cd. przykł. zadania
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej v Ø ü ü /cd. przykł. zadania Zad. 11/ cd. Rozwiązanie cz. b: NH+ = VH 3 R ∙ 3 ∙ Cm. HR = 45 cm 3 ∙ 0, 4 mmol/cm 3 = 54 mmol, ∆NH+ = 54 mmol – 0, 65 ∙ 54 mmol = 54 mmol – 35, 1 mmol = = 18, 9 mmol = NOH-,
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 12 Masa molowa substancji X wynosi 0, 056 kg/mol. Oblicz masę substancji X w badanej próbce, jeżeli do zmiareczkowania zużyto 52, 4 cm 3 tirtanta o stężeniu 0, 15 mol/dm 3 a substancje reagują w stosunku równomolowym (1 : 1). Ø Rozwiązanie: ü Ntitr. = Vtitr. ∙ Cmtitr. = 52, 4 cm 3 ∙ 0, 15 mmol/cm 3 = 7, 86 mmol, ü przy stosunku równomolowym: Ntitr. = Nanal. = 7, 86 mmol, ü MX = 0, 056 kg/mol = 56 g/mol / = 0, 056 g/mmol, ü m. X = Nanal. ∙ MX = 7, 86 mmol ∙ 0, 056 g/mmol ≈ 0, 44 g
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 13 Masa molowa substancji X wynosi 0, 074 g/mmol. Oblicz masę substancji X w badanej próbce, jeżeli do zmiareczkowania zużyto 32, 8 cm 3 tirtanta o stężeniu 0, 25 mol/dm 3 a substancje reagują w stosunku stechiometrycznym jak 2 : 3. Ø Rozwiązanie: ü Ntitr. = Vtitr. ∙ Cmtitr. = 32, 8 cm 3 ∙ 0, 25 mmol/cm 3 = 8, 2 mmol, ü przy stosunku 2 : 3 ü Nanal. = 2/3 ∙ Ntitr. = 2/3 ∙ 8, 2 mmol = 5, 466 mmol = 5, 47 mmol ü m. X = Nanal. ∙ MX = 5, 47 mmol ∙ 0, 074 g/mmol ≈ 0, 405 g
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 14 Próbkę technicznego produktu o masie 4, 25 g zwierającego badaną substancję rozpuszczono w destylowanej wodzie i zmiareczkowano 24, 25 cm 3 titranta o stężeniu 0, 6 mol/dm 3. Oblicz procentową zawartość substancji w próbce, jeżeli masa molowa jej wynosi 0, 171 kg/mol substancje reagują w stosunku stechiometrycznym jak 3 : 2. Ø Rozwiązanie: ü Ntitr. = Vtitr. ∙ Cmtitr. = 24, 25 cm 3 ∙ 0, 6 mmol/cm 3 = =14, 55 mmol,
Podstawy obliczeń w analizie miareczkowej /cd. przykł. zadania v Zad. 14 / Rozwiązanie cd. / ü ü ü Nanal. = 3/2 ∙ Ntitr. = 3/2 ∙ 14, 55 mmol = 21, 825 mmol, MX = 0, 171 kg/mol = 171 g/mol = 0, 171 g/mmol, m. X = Nanal. ∙ MX = 21, 825 mmol ∙ 0, 171 g/mmol ≈ 3, 73 g, mprób. = 4, 25 g stanowi 100%, , ü lub obliczenie z zależności:
- Slides: 21