Проведение количественного осаждения нитрата свинца и железоаммонийных квасцов

Количественное осаждение нитрата свинца

Задача 91.
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество Pb(NO₃), навеска массой 0,50г; осадитель К₂CrO₄, концентрация 0,5М.
Решение:
Уравнение реакции осаждения:

Pb(NO₃)₂ + К₂CrO₄ = PbCrO₄↓ + 2 КNO₃

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным чис¬лом грамм-эквивалентов, то n₁ = n₂.

где

M_Э[Pb(NO₃)₂] = M[Pb(NO₃)₂]/2 = 331,2/2 = 165,6 г/моль;
С_N(K₂CrO₄) = 2M(K₂CrO₄) = (0,5^. 2) = 1N.

Согласно закону равенства эквивалентов:

Теперь рассчитаем объём раствора Na₂CrO₄, теоретически необходимый для осаждения 0.80г Pb(NO₃)₂ из пропорции:

1000 : 1 = х : 0,003;
х = (0.003 ^. 1000)/1 = 3см³.

Для полного осаждения необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём K₂CrO₄, необходимый для осаждения:

V(K₂CrO₄) = (1,5 ^. 3) = 4,5см³.

Условия осаждения: Определение осложняется тем, что PbCrO₄ склонен к образованию очень мелких кристаллов, проходящих через поры фильтра, что затрудняет фильтрование и приводит к потерям. Поэтому в начале осаждения создают условия, обеспечивающие получение крупных кристаллов:

Видео:Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // ХимияСкачать

медленно прибавляют осадитель, что необходимо также и для получения более чистого осадка;
при осаждении PbCrO₄ к раствору добавляют небольшое количество НС1, что повышает растворимость осадка;
повышают температуру раствора, что, в свою очередь, также повышает растворимость осадка.

Для обеспечения полноты осаждения в конце процесса добавляют избыток осадителя, фильтрование осадка проводят после охлаждения раствора.

Ответ: V(K₂CrO₄) = 4,5см³.

Осаждение сульфат железа(III)-аммония (железоаммонийные квасцы)

Задача 92.
Написать уравнения реакции осаждения, рассчитать объём осадителя, необходимый для проведения количественного осаждения, и описать условия осаждения. Исследуемое вещество NH₄Fe(SO₄)₂, навеска массой 1,00г; осадитель NH₄OH, концентрация 10%.
Решение:
Схема реакции осаждения:

NH₄Fe(SO₄)₂ + 3NH₄OH = Fe(OH)₃↓ +2(NH₄)₂SO₄

Так как вещества реагируют в химических реакциях равным чис¬лом грамм-эквивалентов, то n₁ = n₂
или 1/3n[NH₄Fe(SO₄)₂] = n(NH₄OH).

где

M_Э[NH₄Fe(SO₄)₂] = 1/3n[NH₄Fe(SO₄)₂] = 265,972/3 = 88,66 г/моль;
M_Э(NH₄OH) = М(NH₄OH)/1 = 35/1 = 35 г/моль.

Согласно закону равенства эквивалентов:

Рассчитаем массу NH₄OH:

m(NH₄OH) = M_Э(NH₄OH) ^. n(NH₄OH) = (35 ^. 0,0113) = 0,4г.

Теперь рассчитаем объём раствора NH₄OH, теоретически необходимый для осаждения 1,00г NH₄Fe(SO₄)₂ из пропорции:

100 : 10 = х : 0,4;
х = (0,4 ^.100)/10 = 40см³.

Для полного осажде ния необходимо брать полуторный избыток раствора осадителя от теоретически расчётного, т.е. объём NH₄OH, необходимый для осаждения:

V(NH₄OH) = (1,5 ^. 40) = 60см³.

Условия осаждения: Определение осложняется тем, что Fe(OH)₃ — аморфное соединение, склонено к уплотнению, что затрудняет последующее отмывание осадка, кроме того при стоянни увеличивается количество примесей, адсорбированных развитой поверхностью аморфного осадка. Поэтому Fe(OH)₃ отфильтровывают сразу же после осаждения и кратковременного отстаивания.

Необходимые условия осаждения:

Осаждение ведут в присутствии подходящего электролита-коагулятора (обычно это соли аммония), из нагретого анализируемого раствора нагретым раствором осадителя.
Осаждение ведут из достаточно кон¬центрированного исследуемого раствора концентрированным раствором осадителя.
Медленно прибавляют осадитель, что необходимо также и для получения более чистого осадка.
Повышают температуру раствора, что, в свою очередь, также повышает растворимость осадка.

Видео:8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать