Формулы расчета результатов титрования прямого

Расчет результатов титрования

mA – масса определяемого вещества, г; МА, МВ, МС – молярные массы веществ А, В, С соответственно (г/моль); CB, TB, VB – молярная концентрация (моль/л), титр (г/мл) и объем (мл) стандартного раствора В; CC, TC, VC – то же для стандартного раствора С; ТВ/А – титр раствора В по веществу А (г/мл); ТС/А – титр раствора С по веществу А (г/мл); Vобщ — общий объем анализируемого раствора, мл; Vал – объем аликвоты.

Стандартизация растворов

Установление его точной концентрации с относительной погрешностью менее 0,1 %.

  1. стандартные (приготовленные)- получены растворением в определенном объеме растворителя точной навески стандартного образца, содержание в котором основного вещества известно с относительной погрешностью не более ± 1% (фиксаналы или стандарт титры)
  2. стандартизированные (установленные)- готовят сначала р-р приблизительно требуемой концентрации, а затем его стандартизируют по первичному стандарту-установочному веществу. Установочные вещества должны отвечать ряду требований:

а) вещество должно быть химически чистым (марки «х.ч.» или «ч.д.а.»);

б) состав соединения должен строго соответствовать его химической формуле и по возможности обладать большой молярной массой эквивалента;

в) вещество должно быть доступным и устойчивым при хранении.

Титрованный (стандартный) раствор – это раствор с точно известным титром или точно известной концентрацией химически активного вещества. Чтобы приготовить титрованный раствор, надо взять точную навеску вещества, растворить в дистиллированной воде и довести до определенного объёма.

Стандартные растворы

Процесс любого измерения заключается в сравнении выбранного параметра объекта с аналогичным параметром эталона. В титриметрических анализах эталонами служат растворы с точно известной концентрацией (титром, нормальностью). Такие растворы называют стандартными (титрованными). Их можно приготовить несколькими способами:

1) по точной навеске исходного

2) по приблизительной навеске с последующим определением

концентрации по первичному стандарту;

3) разбавлением заранее приготовленного

раствора с известной концентрацией;

Рассмотрим способы приготовления стандартных растворов.

1) Приготовление титрованного раствора по точной навеске стандартного вещества. Рассчитывают массу навески стандартного вещества, необходимую для приготовления раствора заданной концентрации в заданном объеме раствора. Массу

навески вещества, взятую на аналитических весах с точностью 0,0002 г, количественно (полностью) переносят в мерную колбу заданной вместимости, растворяют в небольшом объеме воды, доводят до метки дистиллированной водой. В первом способе в качестве исходных веществ можно применять только химически чистые устойчивые соединения, точно известного состава, отвечающие следующим требованиям:

1. Содержание основного вещества в стандарте должно быть известно с точностью до 0,1% и составлять 99,8—99,9%. Предпочтительно его 100%-ная чистота (маркировка х.ч.а. или х.ч.).

2. Устойчивость на воздухе, растворы стандарта не должны изменять титра при хранении.

3. Большая молекулярная масса, чтобы ошибки взвешивания были сведены к минимуму.

4. Хорошая растворимость, быстрая реакция с раствором вещества, концентрацию которого определяют.

5. Эквивалентная точка должна определяться точно и четко. Соединения, удовлетворяющие этим требованиям, называют стандартными исходными веществами или нормалями для установки титра других рабочих растворов. Примеры стандартных веществ: щавелевая кислота (H2C2O4•2H2O), тетраборат натрия (Na2B4O7•10H2O), карбонат натрия (Na2CO3), хлорид натрия (NaCl).

2)Приготовление рабочего раствора по неточной навеске (KOH, NaOH, Na2S2O3). При этом нет необходимости отбирать точную навеску вещества, так как при всей тщательности взвешивания из таких веществ нельзя получить раствор с точной концентрацией. Поэтому для приготовления рабочих растворов навеску взвешивают на технических весах и применяют неточную мерную посуду. Для стандартизации рабочего раствора его титруют другим стандартным раствором. Растворы, титр которых находят не по точной навеске, а устанавливают по тому или иному стандартному веществу, называют стандартизированными или растворами с установленным титром.Так, нормальность раствора гидроксида натрия и перманганата натрия устанавливают по стандартному раствору щавелевой кислоты, а нормальность соляной кислоты — по исходному раствору тетрабората натрия.

3) Приготовление рабочего раствора разбавлением более концентрированного раствора (HCl, H2SO4, HNO3).

Установление титров растворов — стандартизация — может быть осуществлено гравиметрическим и объемным методами. В последнем методе титр устанавливается быстрее, поэтому он в основном и используется. Точную навеску первичного стандарта (метод отдельных навесок) или раствор первичного стандарта (метод пипетирования) титруют стандартизируемым раствором. Правильность установки титра проверяют вычислением систематической ошибки установки титра.

4)Приготовление титрованного раствора из фиксанала.

Фиксанал — запаянная ампула, в которой находится точно известное количество вещества или раствора (0,1 моль·экв). Содержимое ампулы количественно переводят в мерную колбу заданного объема, разбивая ампулу о вложенный в воронку боек, вторым бойком разбивают верхнее углубление ампулы, с помощью промывалки через отверстие тщательно промывают ампулу. Для промывки рекомендуется не менее, чем 6-кратный объем воды (по сравнению с вместимостью ампулы). Раствор доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Из фиксанала готовят как стандартные, так и рабочие растворы. Это быстрый и достаточно точный способ приготовления титрованных растворов. Для каждого титриметрического метода разработаны методики стандартизации применяемых титрантов, даются рекомендации по выбору первичных стандартов. Необходимо помнить, что характеристики стандартных растворов должны быть определены с необходимой точностью. Титр, молярность и нормальность определяют до четвертой значащей цифры, не считая нулей после запятой (например, TNaOH = 0,004014 г/см3 ; СKMnO4 = 0,04995 н.).

Дата добавления: 2018-04-05 ; просмотров: 1870 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник



РАСЧЕТЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

В титриметрическом анализе рассчитывают массу определяемого вещества по известным объемам реагирующих веществ и известной концентрации одного или нескольких рабочих растворов.

1. Прямое титрование – наиболее распространенный и удобный прием, когда к анализируемому раствору добавляют рабочий раствор.

Массу определяемого вещества m(A) определяют в данном случае по формуле (6)

2. Титрование заместителя (косвенный метод) применяют, когда нет подходящей реакции или индикатора для прямого тестирования. В этом случае используют какую-либо реакцию, в которой анализируемое вещество замещают эквивалентным количеством другого вещества, а последнее титруют рабочим раствором. Массу определяемого вещества m(A) рассчитывают по формуле (6).

3. Обратное титрование (титрование остатка) используют в тех случаях, когда прямое титрование невозможно или когда анализируемое вещество неустойчиво. При этом применяют два рабочих раствора. К раствору определяемого вещества (А) добавляют избыток рабочего раствора (В), а когда реакция заканчивается, остаток В титруют рабочим раствором С.

Таким образом, масса определяемого вещества (А) рассчитывается в этом случае по формуле:

При определении содержания CaO в образце мела навеску в 0,1500 г обработали 50,00 мл 0,0999 М HCI, избыток кислоты оттитровали 10,00 мл NaOH (К=1,01). Вычислить массовую долю CaO в образце мела.

Из условия задачи видно, что определение CaO проводилось методом обратного титрования. Поэтому для расчета массы CaO в образце мела выбираем формулу (7):

При выполнении расчетов следует учитывать некоторые математические правила. Если точность анализа не ограничивается заранее, то следует иметь в виду, что концентрация вычисляется до четвертой значащей цифры после запятой, процентное содержание – до сотых долей. Каждый результат не может быть точнее, чем это позволяют измерительные приборы, и математическими расчетами точность анализа повысить нельзя. Лишние цифры рекомендуется округлять.

ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ РАСТВОРОВ И
ОПРЕДЕЛЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

Если вещество удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стандартным или исходным веществам, то из него можно приготовить рабочий раствор с точно известной концентрацией путем растворения точной навески вещества (m) в мерной колбе (V).

Читайте также:  Процесс государственного управления

В случае, когда вещество не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стандартным веществам, готовят рабочий раствор приблизительной концентрации, а точную концентрацию устанавливают по стандартному веществу, используя метод пипетирования или метод отдельных навесок (формулы 3;5)

a) метод пипетирования

СН(А), СН(В) – молярные концентрации эквивалентов стандартного (А) и рабочего (В) растворов;

V(A), V(B) – объемы стандартного и рабочего растворов при титровании;

m(A) – навеска стандартного вещества (А);

Мэ(А) – молярная масса эквивалента вещества (А)

b)
метод отдельных навесок

При приготовлении растворов (например, кислот и оснований) используется разбавление.

Сколько миллилитров конц. H2SO4 (ρ=1,49 г/см 3 ), содержащей 60% H2SO4, нужно взять для приготовления 500 мл 0,1 н. раствора?

1. Вычислим молярную концентрацию эквивалента концентрированной H2SO4:

н

2. Если раствор разбавлять, то его объем и концентрация будут изменяться, но общее количество эквивалентов растворенного вещества останется постоянным. Поэтому при разбавлении, как и при титровании, справедливо равенство: . Применяя его к рассматриваемому случаю, получим: , откуда Vконц(H2SO4)=3 мл.

Рассчитать, какой объем 3 н H2SO4 следует прибавить к 1 л 0,6 н H2SO4, чтобы получить 1,5 н раствор?

Источник

Количественное определение лекарственных средств

Для количественного определения индивидуальных лекарственных веществ предпочтительнее использовать титриметрические методы. При этом особое внимание, как правило, обращают на правильность и воспроизводимость метода, который может быть специфичным. Не потерял своего значения и гравиметрический метод.

Титриметрические методы в зависимости от типа реакций, ле­жащих в основе каждого из них, разделяют на 4 группы: осадитель­ные, кислотно-основные, комплексонометрические и окислитель­но-восстановительные. Группы отличаются природой используемых равновесий, индикаторами, стандартными растворами, а также спо­собом определения эквивалентной массы.

Наряду с этой классификацией часто применяют разделение объемных методов в соответствии с типом веществ, используемых в качестве титрантов (например, алкалиметрия, ацидиметрия, ар­гентометрия, комплексонометрия, перманганатометрия, йодомет­рия и др,).

По способу проведения титрования различают методы прямого и обратного титрования.

Химические титриметрические методы количественного анали­за имеют относительную погрешность в пределах 0,3 — 0,5% при массе определяемого вещества 0,1 – 0,5 г. Причинами ошибок яв­ляются измерительные инструменты (весы, мерные колбы, пипет­ки, бюретки) и фиксирование конечной точки титрования.

Расчеты при титровании

Концентрацию индивидуального лекарственного вещества рассчитывают в процентах, Концентрацию ингредиента в смеси или его содержание рассчитывают в тех единицах, в каких данный ин­гредиент выписан в прописи.

При прямом титровании концентрацию индивидуального лекарст­венного вещества или ингредиентов смеси в процентах (в жидких лекарственных формах, мазях, порошках) рассчитывают по формуле:

  • где С — концентрация определяемого вещества в %,
  • V — объем титрованного раствора, мл;
  • k — коэффициент поправки на титрованный раствор;
  • Т – титр по определяемому веществу (титриметрический фактор пересчета);
  • а – масса, г, или объем, мл, анализируемого лекарственного вещества или масса (объем) лекарственной смеси.

Титр но определяемому веществу (или титриметрический фактор пересчета) — это масса анализируемого вещества (в г), взаимодейст­вующая с 1 мл титрованного раствора.

Титриметрический фактор пересчета («титр») рассчитывают по формуле:

где С — молярная концентрация титранта, молъ/л;

М (1/Z) — молярная масса эквивалента определяемого веще­ства, г/моль.

Титриметрический фактор пересчета — величина постоянная для данного лекарственного вещества, определяемого конкретным титриметрическим методом с известной концентрацией титранта.

Содержание ингредиентов лекарственной смеси в граммах (в жидких лекарственных формах, порошках, мазях) рассчитывают но формулам:

  • где X – масса определяемого лекарственного вещества, г;
  • V — объем титрованного раствора, мл;
  • V1 — объем жидкой лекарственной формы по прописи, мл;
  • Р — общая масса порошка, мази по прописи, г;
  • а — объем, мл, или масса, г, лекарственной формы, отобранные для анализа;
  • k — поправочный коэффициент.

Если при анализе порошка или жидкой лекарственной формы предварительно делали разведение и для титрования использовали часть полученного разведения (А), то концентрацию определяемо­го вещества в процентах рассчитывают по формуле:

где В – объем мерной колбы, мл;

А — объем разведенного раствора, отобранный для титрования (аликвотная доля), мл.

Остальные обозначения – см. формулу (4).

При необходимости выразить содержание анализируемого веще­ства в граммах в числитель вместо цифры 100 подставляют величину обшей массы (Р, г) или объема (V1 мл) лекарственной формы:

При обратном титровании (или титровании по избытку) исполь­зуют 2 титрованных раствора. Тогда концентрацию ингредиентов в процентах (в жидких лекарственных формах, мазях, порошках) рас­считывают по формуле:

  • где V1 – объем 1-го титранта, взятого в избытке, мл;
  • k1 — коэффициент поправки на 1-й титрованный раствор;
  • V2 – объем 2-го титранта, затраченного на титрование избытка 1-го титрованного раствора, мл;
  • k2 – коэффициент поправки на 2-й титрованный раствор.
  • Остальные обозначения — см. формулу (1).

Содержание ингредиентов в граммах (в жидких лекарственных формах, порошках, мазях) рассчитывают но формулам:

  • где V3 — объем жидкой лекарственной формы по прописи, мл;
  • Р — общая масса порошка, мази по прописи, г.
  • Остальные обозначения – см. формулу (8).

В экспресс-анализе иногда проводят контрольный (холостой) опыт при прямом и обратном способах титрования. Контрольный опыт в случае прямого титрования проводят при:

  • алкалиметрическом титровании веществ в мазях (контрольный опыт проводится с мазевой основой, обладающей собственной кислотностью);
  • алкалиметрическом титровании с использованием растворите­лей, обладающих кислотными свойствами (спирт, ацетон);
  • – комплексонометрическом титровании в малых количествах со­лей Са 2+ , Мg 2+ , Zn 2+ 0,01 М раствором трилона Б;

— нитритометрическом определении малых количеств лекарствен­ных веществ 0,02 М раствором натрия нитрита с использовани­ем внутренних индикаторов (например, тропеолина 00 в смеси с метиленовым синим, так как некоторое количество титранта расходуется на нитрозирование тропеолина 00).

В приведенных примерах концентрацию определяемого веще­ства в процентах и в граммах вычисляют с учетом контрольного опыта по формулам:

  • где Vо.о – объем титрованного раствора, израсходованный на тит­рование определяемого вещества, мл;
  • Vк.о — объем титрованного раствора, израсходованный на титро­вание контрольного опыта, мл;
  • Р — масса порошка или мази, г.
  • Остальные обозначения — см. формулы (1) и (4).

При прямом ацидиметрическом титровании некоторых лекар­ственных веществ (гексаметилентетрамин, калия ацетат, натрия бензоат и др.) контрольный опыт проводится с целью сравнения перехода окраски индикатора в точке эквивалентности в анализи­руемом и контрольном растворах. В этом случае количество титро­ванного раствора, израсходованное на титрование в контрольном опыте, при расчетах не учитывается.

В экспресс-анализе проводить контрольный опыт в случае обрат­ного титрования необходимо при:

  • йодометрическом определении некоторых лекарственных ве­ществ (антипирина, бензилпенициллина калиевой соли, глюко­зы и др.);
  • броматометрическом определении препаратов группы фенолов;
  • при йодхлорметрическом определении метилурацила, этакри- дина-лактата;
  • перманганатометрическом определении натрия нитрита.

Концентрацию определяемого вещества в процентах и в грам­мах вычисляют с учетом контрольного опыта по формулам:

  • где Vk.0 – объем 2-го титранта, пошедший на титрование контроль­ного опыта, мл;
  • Vо.о — объем 2-го титранта, пошедший на титрование основно­го опыта, мл;
  • Р — масса порошка или мази, г.
  • Остальные обозначения – см. формулы (1) и (4).

Кроме того, контрольный опыт ставят, если необходимо отфильт­ровать осадок и титровать избыток раствора в аликвотной части фильтрата, В этом случае расчет ведут по формулам:

Читайте также:  Выплата компенсаций по итогам СОУТ

где В – объем мерной колбы, мл;

A — объем фильтрата, взятого на титрование, мл.

Остальные обозначения — см. формулы (13) и (14).

При заместительном титровании, т.е. титровании вещества, об­разующегося в результате реакции в количестве, эквивалентном определяемому компоненту, расчет ведут, как при прямом титро­вании, но титриметрический фактор пересчета определяют не по титруемому заместителю, а по определяемому веществу. Например, при пропускании через катионитную колонку натрия цитрата об­разуется эквивалентное количество лимонной кислоты, которую титруют стандартным раствором натрия гидроксида. При расчете титр определяют по натрия цитрату, а не по лимонной кислоте.

При определении по разности лекарственные вещества титруют суммарно общим для них методом, а затем один из компонентов анализируют другим методом, при котором второй компонент не мешает определению. Вычисление по разности включает несколь­ко вариантов в зависимости от типа протекающих реакций.

Если при титровании разными методами М (1/z) анализируе­мых веществ не меняются, то объем титрованного раствора (V1|), пошедший на титрование вещества, определяемого по разности, рассчитывают по алгебраической разности между объемом, за­траченным на титрование суммы веществ (Ус), и объемом другого титрованного раствора (Ур, израсходованного на титрование вто­рого вещества:

Такой расчет справедлив, если при титровании использовали оди­наковые массы (объемы) лекарственной смеси и одинаковые концен­трации титрованных растворов. Разберем это на примере прописи:

Эфедрина гидрохлорида 0,6

Воды очищенной до 120 мл.

Для количественного определения новокаина и эфедрина гидрохло­рида вначале в аликвотной доле титруют сумму 2 лекарственных веществ 0,1 н. раствором серебра нитрата:

Согласно уравнению реакции, значение г при расчете М (1/г) для каждого лекарственного вещества равно 1.

Затем проводят 2-е титрование в аликвотной доле 0,1 М раство­ром натрия нитрита для определения новокаина:

Величина z для новокаина и в этой реакции равна 1. Эфедрин в этом случае не мешает определению новокаина, и объем 0,1 М ра­створа натрия нитрита эквивалентен только количеству новокаина.

Содержание новокаина рассчитывают по формуле:

Обозначения — см. формулу (3).

Количество эфедрина гидрохлорида рассчитывают по разности между объемом 0,1 н. раствора серебра нитрата (пошедшего на тит­рование суммы новокаина и эфедрина гидрохлорида) и объемом 0,1 М раствора натрия нитрита, пошедшего на титрование новока­ина:

Обозначения – см. формулу (17).

В случае если для количественного определения используют раз­ные массы (объемы) лекарственной смеси, в расчетной формуле эго учитывают следующим образом: предположим, что для определе­ния суммы новокаина и эфедрина гидрохлорида взяли аликвотную долю объемом 2 мл (титрант — 0,1 н. раствор серебра нитрата), а для титрования новокаина — 1 мл (титрант — 0,1 М раствор натрия нитрита). Тогда ¡три расчете содержания эфедрина гидрохлорида объем раствора натрия нитрита, пошедший на титрование новока­ина, умножают на 2 и расчетная формула приобретает вид:

И наоборот, если для титрования суммы новокаина и эфедрина гидрохлорида берут 1,0 мл раствора лекарственной формы, а для определения новокаина — 2 мл, объем натрия нитрита, пошедший на титрование, следует разделить на 2:

Данные формулы расчета справедливы при использовании титрованных растворов одинаковых концентраций, т.е. когда необхо­димо только приведение к одному объему аликвотной части или к одной массе.

Использование различных концентраций титрованных растворов в процессе количественного определения ингредиентов смеси от­ражается в формуле следующим образом: предположим, что для определения суммы новокаина и эфедрина гидрохлорида использо­вали 0,1 и. раствор серебра нитрата, а для титрования новокаина — 0,02 М раствор натрия нитрита. При этом аликвотные доли в 1-м и во 2-м случаях были равны. В данном примере на титрование навески новокаина пойдет в 5 раз больше 0,02 М раствора натрия нитрита, чем 0,1 н. раствора серебра нитрата. Поэтому при расчете содержания эфедрина гидрохлорида по разности для приведения объемов титрантов к одной концентрации объем раствора натрия нитрита делят на 5:

Более сложным случаем расчета является схема анализа, когда для определения содержания ингредиентов берут разные аликвот­ные доли и титрование проводят стандартными растворами различ­ной концентрации.

Например, для анализа новокаина берут аликвотную долю 2,0 мл и титрование проводят 0,02 М раствором натрия нитрита; сумму новокаина и эфедрина гидрохлорида определяют в аликвотной доле 0,5 мл и титрование проводят 0,1 н. раствором серебра нитрата. Для пересчета объема 0,02 М раствора натрия нитрита, эквивален­тного 0,1 н. раствору серебра нитрата, объем натрия нитрита делят на 5. Объем раствора натрия нитрита при определении новокаина в 2,0 мл смеси будет в 4 раза превышать объем этого же титранта, пошедший на титрование новокаина в навеске, равной 0,5 мл сме­си. Расчет по разности приобретает следующий вид:

Т.е. в данном случае необходимо приведение к одному объему аликвотной доли и одной концентрации титрантов.

При использовании расчетов по разности необходимо макси­мально устранить неточности в определении сопутствующих инг­редиентов (особенно если их 3 и более в составе одной смеси), так как допущенные ошибки существенно сказываются на результате количественного определения вещества, рассчитываемого по раз­ности.

При разработке схемы количественного анализа необходимо знать, как определить по разности вещество, содержащееся в про­писи в значительно большем количестве. Так, определение натрия тиосульфата проводят методом йодометрии, кальция хлорид титру­ют раствором трилона Б, а натрия хлорид определяют по методу Фольгарда. Количество натрия тиосульфата и кальция хлорида рассчитывают раздельно по объемам йода (VI2 ) и трилона Б (Vтр.б). Количество натрия хлорида рассчитывают по разности (VAgNO2 – VNH4CNS)-(VI2 – Vтр.б):

  • где V1 – объем 0,1 н. раствора серебра нитрата, взятого в избытке, мл;
  • V2

Концентрация трилона Б выражена в молярных единицах, а остальных растворов – в виде нормальной концентрации. Поскольку при титровании кальция хлорида раствором трилона Б значение х равно 2, необходимо молярную концентрацию трилона Б (См) пе­ревести в нормальную (Сн) и только после этого объем трилона Б использовать при вычислении по разности:

Анализ лекарственных форм все чаше проводят с помощью фи­зико-химических методов: высокоэффективной жидкостной хро­матографии (ВЭЖХ), газожидкостной хроматографии (ГЖХ), УФ- спектрофотометрии, рефрактометрии. Именно при анализе многокомпонентных смесей, каковыми и является большинство лекарств в соответствующих лекарственных формах, раскрываются преимущества физико-химических методов.

Источник

Расчёты в титриметрическом анализе

I. Способы выражения концентраций в титриметрическом анализе.

В титриметрическом анализе используют следующие основные спо­собы выражения концентраций растворов.

1) Молярная концентрация c(A)количество растворенного вещества А в молях, содержащееся в одном литре расвора:

где n(А) — количество растворенного вещества А, моль; V(A) — объем раствора, л; m(A) — масса растворенного вещества А, г; М(А) — моляр­ная масса растворенного вещества А, г/моль. Молярная концентрация измеряется в моль/л.

2) Молярная концентрация эквивалента c( 1 /zA), или нормальность (старое название) — количество растворенного вещества А в молях, со­ответствующее эквиваленту вещества А, содержащееся в одном литре раствора:

где 1 /z — фактор эквивалентности; рассчитывается для каждого вещества на основании стехиометрии реакции, n( 1 /zA) — количество вещества, равное эквиваленту А в растворе, моль; M( 1 /zA) — молярная масса эк­вивалента растворенного вещества А, г/моль.

Читайте также:  Инвитро новокуйбышевск официальный получить результаты анализов

Молярная концентрация эквивалента измеряется в моль/л.

3) Титр Т(А) растворенного вещества А — это масса растворенного вещества А, содержащаяся в одном миллилитре раствора:

где объем раствора V(A) измеряется в мл.

Титр измеряется в г/мл; в некоторых случаях — в мкг/мл. Иногда титр обозначают символом t(А).

4) Титр раствора по определяемому веществу X, или Титриметрический фактор пересчета t(T\X) — масса титруемого вещества X, взаимодействующая с одним миллилитром титранта Т:

Обозначаем t(Т/Х)

Вывод формулы для t(Т/Х)

Пусть при титровании протекает реакция:

X + T = продукты реакции

Согласно закону эквивалентов вещества X и T реагируют в эквивалентных количествах

Источник

Формулы расчета результатов титрования прямого

При установке титра титранта расчеты производят следующим образом. Если концентрация раствора выражается как молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация), то для расчетов при титровании пользуются формулой:

Где V1, V2 – объемы растворов, мл; N1, N2 – концентрация растворов, н.

Концентрацию подсчитывают с точностью до четвертого десятичного знака.

Пример 1. Для определения концентрации титранта – раствора NaOH – в качестве установочного раствора был взят 0,1 н. Раствор хлороводородной кислоты. Объем раствора, взятого для титрования, равен 10 мл, объем титранта, пошедшего на титрование, — 11,30 мл. Точная концентрация титранта будет:

При выражении точной концентрации титранта часто применяют так называемый поправочный коэффициент К. Это величина, на которую нужно умножить величину предполагаемой концентрации раствора, чтобы получить его точную концентрацию. Например, имеется приблизительно 0,1 н раствор, для которого К=0,945. Следовательно, точное значение концентрации раствора равно 0,1 х 0,0945 н. Величину К находят, разделив определенную титриметрически концентрацию раствора на предполагаемое ее значение:

Где N – определенная концентрация раствора, н; NO – предполагаемая концентрация раствора, н.

Если титрант приготовлен точно заданной концентрации из фиксанала или по точно взятой навеске, К=1.

Пример 2. К приблизительно 0,1 н раствора NaOH, если его определенная титриметрически концентрация 0,0885н., равен:

Концентрация раствора может быть выражена титром, т.е. в граммах вещества на 1 мл раствора:

T = Э х N или N = g,

где Э – эквивалентная масса вещества, г; N – концентрация раствора, н.; g –навеска, г.

В аналитических лабораториях чаще концентрацию титранта выражают через титр по определяемому веществу,т.е. массу (в граммах) определяемого вещества, которой соответствует 1 мл титранта. Для расчета пользуются формулой:

где х – титрант; у – определяемое вещество; Nx— концентрация титранта, н; Эу – эквивалентная масса определяемого вещества, г.

Пример 3. Концентрация раствора АqNO3 равна 0,1020 н., его титр по хлору равен:

Титр рассчитывается до четвертой значащей цифры после запятой.

Пользуясь титром раствора по определяемому веществу, легко вычислить массу определяемого вещества:

Где Ру – количество определяемого вещества, г; Vx — объем титранта, пошедшего на титрование, мл; Тх/у – титр титранта по определяемому веществу, г/мл.

Пример 4.Какое количество хлора содержалось в титруемом хлориде, если на титрование затрачено 8,20 мл нитрата серебра?

Для приготовления растворов определенной концентрации навеску рассчитывают по формуле: g = Э x N x V, где

N – требуемая концентрация, н.; Э – эквивалентная масс вещества, г; V – объем приготовляемого раствора, мл.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Что такое титриметрическое определение?

2. Что называется титрованием?

3. Напишите формулу зависимости объемов количественно реагирующих растворов и их концентраций.

4. Перечислите требования, предъявляемые к реакциям, применяемым для титрических определений.

5. Назовите методы титриметрического анализа.

6. Назовите способы титрования.

7. Что такое титрант? Чем измеряют его объем?

8. Что такое установочное вещество? Каковы требования, предъявляемые к установочному веществу?

9. Как приготовить точный раствор по точно взятой навеске?

10. Как приготовить раствор из фиксанала?

11. Что такое точка эквивалентности?

12. Для какой цели при титровании применяются индикаторы?

13. Что такое точка концентитрования?

14. Что такое титрование с применением «свидетеля»?

15. Как подготовить бюретку к титрованию?

16. Какое расхождение допускается при титровании параллельных образцов?

17. Напишите формулу, по которой можно рассчитать титр раствора.

18. Напишите формулу, по которой можно рассчитать титр титранта по определяемому веществу.

19. Напишите формулу для вычисления массы вещества, если известен объем титранта, пошедшего на титрование и, его титр по определяемому веществу.

20. Что такое поправочный коэффициент?

21. На титрование раствора хлорида затрачено 10,53 мл раствора нитрата серебра, ТAqNO3/Cl = 0.003580. Сколько хлора содержалось в растворе?

22. Для определения титра раствора NaOH в качестве установочного вещества взят 0,1 н. Раствор НСl. На титрование 10мл этого раствора пошло 10,55 мл раствора NaOH. Рассчитайте ТNaOH/H2SO4.

23. Приготовлен 0,05 н. Раствор Н2SO4. Точная концентрация этого раствора, определенная объемным путем, 0,0485 н. Рассчитайте К.

24. Чему равна масса железа, если на титрование раствора пошло 10,3 мл раствора KmnO4, a T KmnO4/ Fe = 0.0058 г/мл?

ТЕСТОВЫЙ САМОКОНТРОЛЬ

1. Укажите рабочие раствора (титранты) в методе кислотно-основного титрования: a) NH4OH; b) H2SO4; в) H3BO3; г) NaOH.

3. Укажите, какие массы веществ или объем газа образуют 1 литр 0,1н. раствора:

а) 4,0 г NaOH; б) 2,24 л HCl (н.у.); в) 4,9г H2SO4(fэкв = ½); г)5,6 г КОН?

4. Какие вещества можно определить с помощью кислотно-основного титрования:

5. Какие факторы определяют выбор индикатора при кислотно-основном титровании: а) интервал перехода окраски индикатора; б( зона скачка рН на кривой титрования; в) рН в точке эквивалентности; г). объем титруемого раствора?

6. С какими индикаторами можно титровать раствор аммиака рабочим раствором НNO3: а) бромфеноловый синий (ΔРН = 3,0 – 4,6);б) нейтральный красный (ΔРН =6,8 – 8,0)в) метиловый оранжевый (ΔрН = 3,1 – 4,4);г) фенолфталеин (ΔрН = 8,2 – 10,0)?

7. В водных растворах каких солей лакмус (рТ = 7) окрасится в синий цвет: a) CaCl2; б) Al2(SO4)3; в) NaNO3; г)NaCO3?

8. На титрование 10,0 мл раствора NaOH пошло 12,0 мл 0,1000М раствора НСl. Какие цифры соответствуют составу исследуемого раствора щелочи: а)0,004800 г/мл; б) 7,2 х 10 22 молекул NaOH/k; в) 0,12 моль/л;г) 12 г/л?

9. На титрование 10,0 мл раствора Н3РО4 в присутствии метилоранжа пошло 5,0 мл 0,2М раствора NaOH. Какова масса и количество Н3РО4 в 1 л анализируемого раствора: а) 4,9 г; б) 9,8 г; в) 0,05 моль; г) 0,1 моль?

10. В 1 л воды растворили 22,4 мл газообразного НСl (н.у.). Чему равны рН и рОН полученного раствора: а) рН = 3; б) рН = 1; в) рОН = 11;г) рОН = 13?

К перечню пронумерованных вопросов (фраз) предлагается список ответов, обозначенных буквами. Каждому пронумерованному вопросу соответствует только один ответ. Буквенный ответ может быть использован только один раз, несколько раз или вообще не использован. Необходимо подобрать соответствующие пары «вопрос-ответ».

Чему равен фактор эквивалентности окислителя в превращениях:

Ответы: а) 1|2 ; б) 1/5; в) 1/3; г) 1/6; д)1/4;

Какие исходные вещества используются для стандартизации титрантов:

Источник