Материал: Учебное пособие по количественному химическому анализу

Ответ: 69,23%

32. После растворения навески стали массой 1,2430 г хром окислили до Cr₂O₇^2-. К раствору прибавили 35,00 мл раствора соли Мора и избыток Fe²⁺ оттитровали 16,12 мл раствора KMnO₄. Рассчитать массовую долю (%) хрома в стали, если Т(KMnO₄) = 0,001510 г/мл, а 25,00 мл раствора соли Мора эквивалентны 24,10 мл раствора KMnO₄.

Ответ: 1.17%

33. Для определения содержания формальдегида НСОН навеску технического препарата массой 0,2879 г растворили в воде, добавили NaOH и 50,00 мл 0,1004н раствора I₂ (f_экв(I₂)= ½):

После подкисления раствора на титрование избытка иода пошло 15,20 мл раствора Na₂S₂O₃ с Т(Na₂S₂O₃) = 0,01600 г/мл. Вычислить массовую долю (%) формальдегида в препарате.

Ответ: 18,16%

34. Для определения хрома (III) в присутствии ионов CrO₄^2- к 20,00 мл раствора прибавили 50,00 мл 0,1032н раствора NaBrO (f_экв= ½) и некоторое количество концентрированного раствора NaOH, а избыток гипобромита оттитровали 21,45 мо 0,1014н раствора Н₂О₂ (f_экв= ½). Какая была концентрация Cr³⁺ (г/л) в анализируемом растворе?

Ответ: 2, 5868 г/л

35. К подкисленному раствору Н₂О₂ прибавили избыточное количество KI и несколько капель соли молибдена в качестве катализатора. Выделившийся I₂ оттитровали 22,40 мл 0,1010н Na₂S₂O₃ (f_экв= 1) Какая масса Н₂О₂ содержалась в растворе?

Ответ: 0,03848 г

36. Рассчитать массу образца, содержащего около 65% MnO₂, чтобы после взаимодействия с 50,00 мл 0,1000 Н₂С₂О₄ (f_экв= ½) избыток ее оттитровывался 25,00 мл раствора KMnO₄, 1,00 мл которого эквивалентен 1,05 мл раствора H₂C₂O₄.

Ответ: 0,1588 г

37. Навеску технического FeCl₃ массой 4,208 г растворили в мерной колбе V = 250,00 мл. К 20,00 мл полученного раствора добавили KI и кислоту, выделившийся иод оттитровали 22,10 мл 0,09230н Na₂S₂O₃ (f_экв= 1) Вычислить массовую долю (%) FeCl₃ в образце.

Ответ: 98,28%

38. Для перманганатометрического определения пероксида магния MgO₂ приготовили 10,00 мл раствора, в котором была растворена навеска анализируемого образца массой 0,2045 г. На титрование приготовленного раствора израсходовано 19,75 мл стандартного раствора KMnO₄ с Т(KMnO₄/MgO₂), равным 0,002816 г/мл. Рассчитайте массу и массовую долю (%) MgO₂ в образце.

Ответ: 0,0556 г; 27,2%

39. Для определения меди (II) приготовили 100,00 мл анализируемого раствора, отобрали аликвотную часть 15,00 мл, прибавили разбавленную серную кислоту и раствор иодида калия в избытке, выделившийся при реакции иод оттитровали раствором тиосульфата натрия, которого пошло 6,00 мл с концентрацией 0,05000 моль/л. рассчитать молярную концентрацию, титр и массу меди (II) в анализируемом растворе.

Ответ: 0,02000 моль/л; 0,001271 г/моль; 0,1271 г

40. Хром, содержащийся в 1,87 г хромита FeO•Cr₂O₃, окислили до состояния +6 сплавлением с перекисью натрия. Сплав обработали водой и прокипятили для разрушения избытка перекиси. После подкисления к раствору прибавили 50,00 мл 0,1600н раствора Fe²⁺. На титрование избытка Fe²⁺ израсходовали 2,97 мл 0,05000н раствора K₂Cr₂O₇.

а) Каково процентное содержание хромита в образце?

б) Каково процентное содержание хрома в образце?

Ответ: а) 15,7%; б) 7,28

2.4 Варианты домашних заданий

3. Метод комплексонометрии

В объемном анализе для определения различных катионов с зарядами больше одного применяют органические реактивы – комплексоны – аминополикарбоновые кислоты и их соли. Чаще всего применяется комплексон III – двухзамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (имеет другое название – трилон Б).

По названию рабочего раствора метод анализа называется трилонометрией. Структурная формула трилона Б

(сокращенная запись: Na₂[H₂Tr] или Na₂[H₂Edta]).

Трилон Б образует с катионами металлов Меⁿ⁺ (п≥2) растворимые в воде прочные комплексные (клешневидные) соединения. Ион металла замещает ионы водорода двух карбоксильных групп и связывается координационной связью с двумя атомами азота (по донорно-акцепторному механизму). Например, с ионом магния идет обратимая реакция

Комплекс трилона Б с ионом металла устойчив только в щелочной среде, поэтому и проводят реакцию в щелочной среде. В зависимости от определяемого иона металла и применяемого индикатора щелочную среду следует создавать одним из реактивов: а) аммонийной буферной смесью (NH₄OH+NH₄Cl, pH=8÷9); б) раствором аммиака NH₄OH (pH=10÷11); в) раствором сильной щелочи (рН>11).

Трехвалентные катионы взаимодействуют с трилоном Б по реакции

Al³⁺ + Na₂[H₂Tr]= Na[AlTr]+ 2H⁺ + Na⁺

Так как реакции ионов металлов с трилоном Б сопровождаются замещением двух ионов водорода, то формулы эквивалентов ионов металлов, независимо от их зарядов, и трилона Б записываются так:

½·Ме^п+ и 1/2·(Na₂[H₂Tr]), (z=2).

Комплексы разных металлов с трилоном Б различно устойчивы. Количественно эта устойчивость характеризуется величинами констант нестойкости или силовыми показателями; рК_нест.=-lg К_нест.

Значения рК_нест. для некоторых катионов

Mo²⁺ - 8,7 Zn²⁺ - 16,50 Co²⁺ - 16,31

Ca²⁺ - 10,7 Al³⁺ - 16,13 Cu²⁺ - 18,80

Ni²⁺ - 18,50 Ге³⁺ - 25,10 Ba²⁺ - 7,76

Чем больше силовые показатели констант нестойкости, тем прочнее соответствующие комплексы.

Металлиндикаторы

Это органические многоосновные кислоты, различные ионы которых имеют разные окраски.

Так как ионы металлов с металлиндикаторами также образуют комплексные соединения, то в каждом конкретном определении применяется тот индикатор, у которого: а) комплекс с катионом менее прочный, чем комплекс этого катиона с трилоном Б; б) окраска самого индикатора отличается от окраски его комплекса.

Чаще всего применяются два индикатора: хромоген черный (эриохром черный Т) и мурексид. В водных растворах они неустойчивы, поэтому готовят их твердые растворы в NaCl или KCl (к 1 г индикатора добавляют 200 г соли и тщательно перемешивают).

Хромоген черный – трехосновная кислота (условное обозначение H₃Ind), трехцветный индикатор, диссоциирует в зависимости от рН раствора следующим образом: