Расчеты титров вещества и рН раствора. Задачи 131 — 133

Как правильно рассчитать рН раствора и титр вещества при титровании

 

Расчеты Т(Na2S2O3) и T(Na2S2O3)/Cr)

Задача 131.
Навеску Na2Cr2O7 массой 0,2940 г растворили в мерной колбе на 200,0 см3. На титрование йода, выделенного 25,00 см3 полученного раствора из KJ, израсходовали 20,00 см3 раствора Na2S2O3. Рассчитать Т(Na2S2O3), T(Na2S2O3)/Cr).
Дано:
M(Cr) = 51,996 г/моль;
Mэкв(Cr3+) = 17,332 г/моль;
MNa2Cr2O7) = 261,97 г/моль;
Mэкв(Na2Cr2O7) = 43,66 г/моль;
M(Na2S2O3) = 158,11 г/моль
m(Na2S2O3) = 0,2940 г;
Vn = 25,00 см3;
Vk = 200,0 см3;
V(Na2S2O3) = 20,00 см3.
T(Na2S2O3) = ?
T(Na2S2O3)/Cr = ?
Решение:
Запишем уравнения химических реакций, отражающих сущность метода:

Na2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O; 
2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6.

или в ионной форме:

Cr2O72– + 6I + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+  + 7H2O;
I2 + S2O32– = 2I- + S4O62–.

В точке эквивалентности:

Видео:Расчет рН растворов сильных и слабых кислот. Химия для поступающих.Скачать

Расчет рН растворов сильных и слабых кислот. Химия для поступающих.

n(1/6(Na2Cr2O7) = n(1/2I2) = nNa2S2O3) (1)

Из условия задачи следует, что число молей эквивалента Na2Cr2O7, содержащееся в аликвоте анализируемого раствора составит:

n(1/6Na2Cr2O7) = [m(Na2Cr2O7) . Vn]/[M(1/6Na2Cr2O7) . Vk] (2),

а количество вещества Na2S2O3 равно:

n(Na2S2O3) = [T(Na2S2O3) . V(Na2S2O3)]/M(Na2S2O3) (3).

Подставляя выражение (2) и (3) в уравнение (1), после преобразования получим:

T(Na2S2O3) = [m(Na2Cr2O7) . Vn . M(Na2S2O3)]/[m(1/6(Na2Cr2O7) . Vk . V(Na2S2O3)] = 
= (0,2940 * 25,00 . 158,11)/(43,66 . 200,0 . 20,00) = 1162,1085/174640 = 0,006654 г/мл.

Видео:Задачи на ВЫХОД ПРОДУКТА химической реакции | Расчет выхода продукта от теоретически возможногоСкачать

Задачи на ВЫХОД ПРОДУКТА химической реакции | Расчет выхода продукта от теоретически возможного

Зная титр раствора тиосульфата натрия, мжно рассчитать титр раствора тиосульфата натрия по хрому:

T(Na2S2O3)/Cr) = [T(Na2S2O3) . M(1/3Cr]/M(Na2S2O3) = (0,006654 . 17,332)/158,11 = 0,000729 г/мл.

При титровании раствором тиосульфата ион S2O32– окисляется до S4O62–:

2S2O32–  = S4O62– + 2

Следовательно, на один ион S2O32– расходуется один электрон, поэтому fэкв(Na2S2O3) = 1.
Согласно полуреакции:

Cr2O72–  + 14H+ + 6  = 2Cr3+  + 7H2O

на один ион Cr3+ приходится три электрона, в связи с этим fэкв(Cr3+) = 1/3.

Видео:Молярная концентрация. 10 класс.Скачать

Молярная концентрация. 10 класс.

 


Расчет рН при титровании слабой одноосновной кислоты сильным основанием

Задача 132.
0,1 м. раствор СН3СООН был нейтрализован при титровании 0,1 М. раствором NaOH на 80%. Рассчитать рН полученного раствора.
Решение:
Cн(СН3СООH) = 0,1 М;
Сн(NaOH) = 0,1 М;
V(СН3СООH) = 10 мл;
V(NaOH) = 8 мл;
рК((СН3СООН) = 4,76);
Кд(СН3СООН) =  1,86·10-5.
Уравнение реакции имеет вид:

СН3СООН + NaOH = СН3СООNa + Н2О

Из уравнения вытекает, что 1 моль СН3СООН реагирует с 1 моль NaOH. Эквивалентное количество щелочи Сн(NaOH) приведет к образованию в растворе 0,100 моль/л ацетат-ионов (ацетата натрия). CH3COONa, являясь солью слабой кислоты и сильного основания, подвергается гидролизу и придает раствору щелочную реакцию:

CH3COO + H2O  CH3COOH + OH.

По условию задачи при нейтрализации 0,1 М р-ра СН3СООН нейтрализован на 80%, значит, к раствору прилито 8 мл раствора NaOH, если к раствору кислоты прилили 0,8 часть раствора щелочи и, при этом общий объем раствора увеличился в 1,8 раз. Таким образом, при нейтрализации 10 мл 0,1 М раствора СН3СООH 8 мл 0,1 М раствора NaOH, раствор кислоты будет нейтрализован на 80%.  
Расчет рН для буферной системы (смесь CH3COOH и ее соли CH3COONa) проводим по формуле:

рН = рК(СН3СООН) + lgC(СН3СООH).

Концентрация оставшейся уксусной кислоты в растворе вычисляется по формуле:

Видео:Приготовление раствора с заданной концентрациейСкачать

Приготовление раствора с заданной концентрацией

C(СН3СООH) = {[Cн(СН3СООH) . V(СН3СООH)] — [Сн(NaOH) . V(NaOH)]}/[V(СН3СООH)] + V(NaOH)] = 
= (0,1 . 10) — (0,1) . 8)/(10 + 8) = 0,011 моль/л,

а концентрация ацетата натрия – по формуле:

C(СН3СООNa) = [Сн(NaOH) . V(NaOH)]/[V(СН3СООH) + V(NaOH)] = (0,1) . 8)/(10 + 8) = 0,044 моль/л.

Тогда

рН = 4,76 — lg0,011/0,044 = 4,76 — lg0,25 = 4,76 + 0,40 = 5,16.

Ответ: рН = 5,16.
 


Расчёт рН в точке эквивалентности

Задача 133.
Рассчитать рН в точке эквивалентности при титровании 0,5 М раствора аммиака 0,5 М раствором соляной кислоты.
Решение:
Кд(NH4OH) = 1,79 •10-5;
Уравнение реакции имее вид:

Видео:Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.

NH4OH + HCl  = NH4Cl + H2O

Из уравнения вытекает, что точке эквивалентности образуется в два раза меньшее количество (0,25 м.) NH4Cl, так как при этом объеи раствора увеличился в 2 раза.

1. Уравнение реакции гидролиза соли NH4Cl, которая образована слабым основанием NH4OH и сильной кислотой HCl, имеет вид:

NH4Cl + НОН = NH4ОН + HCl
NH4+ + Cl + НОН = NH4ОН + H+ + Cl
NH4+ + НОН = NH4ОН + H+

2. Рассчитаем С(NH4Cl)

В точке эквивалентности к 10 мл 0,5 М раствора аммиака добавлено 10 мл 0,5 М раствором соляной кислоты, концентрация соли будет равна:

С(NH4Cl) = [Сн(HCl) . V(HCl)]/[V(NH4OH) + V(HCl)] = (0,1 . 10)/(10 + 10) = 0,05 M.

3. Рассчитаем рН раствора в точке эквивалентности п формуле:

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

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.

рН = 7 —  рК(осн.) — lgCн(соли) = 7 — 4,75 — lg0,05 = 5,27.

Ответ: 5,27.


 

💡 Видео

Титр раствора (Т). Решение задач. Часть 1.Скачать

Титр раствора (Т). Решение задач. Часть 1.

Введение в титрование (видео 1)| Титриметрический анализ | ХимияСкачать

Введение в титрование (видео 1)| Титриметрический анализ | Химия

Расчёты pH буферных растворов (видео 5) | Буферные растворы | ХимияСкачать

Расчёты pH буферных растворов (видео 5) |  Буферные растворы | Химия

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.

Нормальная концентрация раствора. Нормальность (Сн). Решение задач.Скачать

Нормальная концентрация раствора. Нормальность (Сн). Решение задач.

Как найти молярную и нормальную концентрациюСкачать

Как найти молярную и нормальную концентрацию

131. Моляльная концентрация (моляльность). Решение задач.Скачать

131. Моляльная концентрация (моляльность).  Решение задач.

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.

ЗАДАЧИ НА РАСТВОРИМОСТЬ ЗА 5 МИНУТ?😳|AllesСкачать

ЗАДАЧИ НА РАСТВОРИМОСТЬ ЗА 5 МИНУТ?😳|Alles

Расчет рН растворов сильных и слабых оснований. Химия для поступающих.Скачать

Расчет рН растворов сильных и слабых оснований. Химия для поступающих.

Способы выражения концентрации растворов. 8 класс.Скачать

Способы выражения концентрации растворов. 8 класс.

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

Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // Химия

Концентрация раствора. ЗадачиСкачать

Концентрация раствора. Задачи

Расчет выхода продукта от теоретически возможного. 10 класс.Скачать

Расчет выхода продукта от теоретически возможного. 10 класс.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии