Как найти титр раствора серной кислоты

Определение титра раствора, молярной и нормальной концентрации вещества

Задача 110. 
Определите Т(Н₂SО₄), если Т(Н₂SО₄)/KOH) составляет 0,005643 г/см³. 
Решение:
Т(Н₂SО₄)/KOH) = 0,005643 г/см³;
Э(Н₂SО₄) = 49 г/моль;
Э(KOH) = 28 г/моль;
Т(Н₂SО₄) = ?

Определяемое вещество (А) – Н₂SО₄

1. Расчет титра раствора Н₂SО₄

Титр раствора Н₂SО₄ определим, используя формулу:

Т(А/B) = [Т(А) · Э(B)]/Э(A), где

А – определяемое вещество; В – стандартное вещество; Э – масса эквивалента; Т(А) – титр раствора.

Тогда

Т(Н₂SО₄) = [Т(Н₂SО₄)/KOH) · Э(Н₂SО₄)]/Э(KOH) = (0,005643 · 49)/28 = 0,004938

Ответ: 0,004938 г/см³. 
 

---

Задача 111. 
Определите молярную, нормальную концентрации и Т(Н₂SО₄)/CaO), если Т(Н₂SО₄) равен 0,004852 г/см³. 
Решение:
Т(Н₂SО₄) = 0,004852 г/см³;
Э(Н₂SО₄) = 49 г/моль;
Э(СаО) = 28 г/моль;
Т(Н₂SО₄)/СаО) = ?
С_М(Н₂SО₄) = ?
С_Н(Н₂SО₄) = ?

Определяемое вещество (А) – Н₂SО₄

1. Расчет молярной концентрации (молярность)

Молярную концентрацию (С_М) можно определить по формуле:

С_М = [Т(А) · 1000)]/M(A)

Тогда

С_М(Н₂SО₄) = [Т(Н₂SО₄) · 1000)/М(Н₂SО₄] = (0,004852 · 1000)/98 = 0,0495 моль/дм³.

2. Расчет нормальной концентрации (нормальность)

Для определения нормальной концентрации (С_Н) воспользуемся формулой: 

С_Н = [Т(A) · 1000]/Э(A)

Тогда

С_Н(Н₂SО₄) = (Т(Н₂SО₄) · 1000)/Э(Н₂SО₄) = (0,004852 · 1000)/49 = 0,0990 моль/дм³.

3. Расчет Т(Н₂SО₄)/CaO)

Титр раствора Н₂SО₄ определим, используя формулу:

Т(А/B) = [Т(А) · Э(B)]/Э(A), где

А – определяемое вещество; В – стандартное вещество; Э – масса эквивалента; Т(А) – титр раствора.

Тогда

Т(Н₂SО₄)/CaO) = [Т(Н₂SО₄) · Э(СаО)]/Э(Н₂SО₄) = (0,004852 · 28)/49 = 0,002773

Ответ: 0,0495 моль/дм³; 0,0990 моль/дм³; 0,002773 г/см³. 
 

---

Задача 112. 
К 550 см³ 0,1925 М раствора HCl прибавили 50,00 см³ раствора HCl с титром 0,023700 г/см³. Вычислите нормальную концентрацию и титр полученного раствора.
Решение:
M(HCl) = Э(HCl) = 36,46 г/моль;
V₁(p-pa) = 550 см³;
V₂(p-pa) = 50 см³;
T₂(HCl) = 0,023700 г/см³;
C_M1(HCl) = 0,1925 М;
CH(HCl) = ?
T(p-pa) = ?

1. Расчет массы кислоты в первом растворе

Массу кислоты рассчитаем по формуле:

m(А) = [V(p-pa) · C_M(А)]/[M(A) · 1000]

Тогда

m₁(HCl) = [V₁(p-pa) · C_M1(HCl)· M(HCl)]/1000 = (550 · 0,1925 · 36,46)/1000 = 3,8602 г.

2. Расчет массы кислоты во втором растворе

Массу кислоты рассчитаем по формуле:

Т(А) =  m(A)/V(p-pa), где

Т(А) – титр раствора; m(A) – масса вещества; V(p-pa) – объем исследуемого раствора.

Тогда 

m₂(HCl) = T₂(HCl) · V₂(p-pa) = 0,023700 · 50 = 1,185 г.

3. Общая масса кислоты составляет 5,0452 г [m(HCl) = m₁(HCl) + m₂(HCl)] = 3,8602 г + 1,185 г = 5,0452 г).

4. Общий объем раствора составляет 600 см³ [V(p-pa) = V₁(p-pa) + V₂(p-pa) = 550 + 50 = 600 cм3].

5. Вычисление титра полученного раствора

T(p-pa) = m(HCl)/V(p-pa) = 5,0452/600 = 0,008408 г/см³. 

6. Вычисление нормальной концентрации полученного раствора

Нормальность раствора определим по формуле:

С_Н = [Т(А) · Э(А)]/1000

Тогда

C_H(HCl) = [T(p-pa) · 1000]/Э(HCl) =  (0,008408 · 1000)/36,46 = 0,2306 моль/дм³

Ответ: 0,2306 моль/дм³; 0,008408 г/см³.

---

Титр раствора. Формула для его расчета достаточно проста и чем-то напоминает формулу для расчета плотности раствора, так как выражается в тех же единицах.

Титр раствора: формула для расчета

Титр – один из способов выражения количественного состава раствора.  Является основной концентрацией в титриметрическом анализе.

Титр (Т) – это масса вещества (в граммах), которая  содержится в 1 мл (1 см³) раствора.

Например, титр раствора азотной кислоты равен 0,005672 г/мл. Это означает, что в каждом одном миллилитре раствора содержится 0,005672 г азотной кислоты.

Переход от титра раствора к другим видам концентраций

В титриметрическом анализе применяются и другие концентрации: молярная  (С_м) и нормальная (С_н). Между ними и титром существует взаимосвязь: можно от одной концентрации перейти к другой. Например, взаимосвязь титра и молярной концентрации.

Для С_м объем измеряется в литрах (л) , для Т – в миллилитрах (мл), то есть в 1000 раз меньше. Учтем это и получим:

Аналогичные преобразования можно провести и с нормальной концентрацией (С_н). В результате получим:

Титр связан и с массовой долей растворенного вещества:

 Титр раствора: формула и примеры расчетов

Приведем конкретные примеры вычисления титра раствора и других концентраций, связанных с ним.

Пример 1. Какая масса азотной кислоты содержится в 500 мл раствора, если его титр равен 0,00630 г/мл?

Пример 2. В 1 кг воды растворили 250 г NaOH. Плотность полученного раствора равна 1,219 г/мл. Какова массовая доля NaOH, титр, молярная и нормальная концентрации раствора щелочи.

Пример 3. Титр раствора HCl равен 0,003592 г/мл. Вычислите его нормальную концентрацию.

Пример 4. Нормальная концентрация раствора H₂SO₄ составляет 0,1205 н. Определите его титр.

Пример 5. Какова нормальная концентрация раствора H₂C₂O₄·2H₂O, полученного растворением 1,7334 г ее в мерной колбе вместимостью 250 мл?

Пример 6. Питьевую соду массой 4,2 г растворили в дистиллированной воде. Объем раствора составил 200 мл. Каковы титр и молярная концентрация полученного раствора?

Пример 7. В 100 г раствора (ρ = 1г/мл) хлорида цинка ZnCl₂ содержится 5 г соли. Определите титр, массовую долю, молярную и нормальную концентрации раствора.

Таким образом, зная титр раствора, формулу для вычисления его значения, можно перейти к другим видам концентрации раствора, и наоборот.

Чтобы самыми первыми узнавать о новых публикациях на сайте, присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте.

Пожалуйста, оцените публикацию. Большая просьба, если вы оцениваете публикацию от 1 до 3 звезд, обязательно оставьте свой комментарий с указанием того, что не так с этой публикацией. Мы постараемся устранить недостатки.

Ваше мнение для нас важно!

Как рассчитать титр

Титр – это выражение концентрации раствора вещества, используется в аналитической химии. Обозначает массу растворённого вещества в единице объёма раствора. Определить титр раствора в аналитической химии можно титриметрическим методом.

Вам понадобится

• – ручка;
• – бумага для записей;
• – калькулятор;
• – Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева).

Инструкция

При упомянутом методе измеряются объёмы двух вступивших между собой в реакцию растворов, один из которых – анализируемый, а второй – титрант или титрованный раствор – с известной концентрацией. Для титранта существует понятие условного титра или титра по определяемому веществу. Это количество анализируемого вещества, оттитрованного 1 мл раствора. В учебном курсе химии существуют несколько типов задач на расчет титра раствора.

В первом типе задач вам потребуется перевести концентрацию раствора из других единиц в титр. Концентрация – это отношение величины растворенного вещества, заданной массой, количеством молей, объёмом, к величине раствора или растворителя. При решении опирайтесь на то, что для определения титра из исходных данных надо получить массу растворенного вещества и величину объёма раствора, в котором оно находится.

Пример 1: определите титр 15% раствора серной кислоты. Плотность раствора 1,10 г/мл. Концентрация раствора выражена в массовой доле вещества. Массовая доля – это отношение масс растворенного вещества и раствора. Рассчитайте массу одного литра раствора – 1100 грамм. Определите массовое содержание серной кислоты в нём: 1100*0,15=165г. Вычислите титр раствора: 165 г/1000 мл=0,165 г/мл.

Пример 2: требуется найти титр 0,15 н. раствора серной кислоты. Нормальность раствора – это количество эквивалента растворенного вещества на литр раствора, единица – моль-экв/л. Эквивалент – это количество вещества эквивалентное 1 молю ионов водорода в химических реакциях. Один литр раствора содержит 0,15 моль эквивалента серной кислоты.

Пользуясь таблицей Менделеева, найдите молярную массу H2SO4 – 98 г/моль. Эквивалент серной кислоты – 1/2. Вычислите молярную массу эквивалента H2SO4: 98/2=49 г/моль. Найдите, сколько весят 0.15 моль эквивалента серной кислоты: 0,15*49=7,35 г. Определите титр раствора: 7,36 г/1000мл=0,00736 г/мл.

Во втором типе задач необходимо найти условный титр. Для решения вычислите из исходных величин массу растворенного вещества и объём раствора, с которым оно прореагировало.

Пример 3: вычислите титр раствора 0,1 н. раствора AgNO3 по NaCl. Эквиваленты AgNO3 и NaCl равны единице. Найдите молярную массу NaCl — 58,5г/моль. Найдите количество нитрата серебра в 1 мл раствора — 0,0001 моль. Следовательно, количество хлорида натрия, реагирующего с 1 мл раствора — 0,0001 моль. Умножьте молярную массу NaCl на количество вещества и получите условный титр раствора нитрата серебра — 0,000585 г/мл — масса NaCl, реагирующая с 1мл раствора AgNO3.

Третий тип задач – на вычисление титра раствора из значений, полученных титриметрическим методом. Для их решения опирайтесь на уравнение реакции анализа. Из него найдите, в какой пропорции вещества взаимодействуют друг с другом.

Пример 4: определите титр раствора HCl, если на нейтрализацию 20 мл кислоты потребовалось 18 мл 0,13 н. раствора NaOH. Эквиваленты HCl и NaOH равны единице. Найдите количество хлорида натрия в 18 мл: 0,13*0,018=0,00234 моль. Следовательно, количество прореагировавшей соляной кислоты тоже будет 0,00234 моль. Вычислите молярную массу HCl – 36,5 г/моль. Найдите массу полученного количества соляной кислоты: 0,00234*36,5=0,08541 г. Эта масса вещества содержится в 20 мл раствора. Найдите титр раствора: 0,08541/20=0,0042705 г/мл.

Источники:

• как рассчитать химическое количество

Пример
1. В какой
массе эфира надо растворить 3,04 г анилина
C₆H₅NH₂
, чтобы
получить раствор, моляльность которого
равна 0,3 моль/кг.

Решение: Моляльность
раствора Сm
(моль/кг) показывает количество
растворенного вещества, находящегося
в 1 кг растворителя:

где m_р-ля
– масса растворителя, кг;

n
(А) – количество растворенного вещества,
моль.

M
(C₆H₅NH₂
) – 93,0 г/моль.

Масса растворителя
(эфира) равна:

Тогда

Пример
2. Определите
титр 0,01 н. КОН.

Решение: Титр
раствора показывает массу (г) растворенного
вещества, содержащегося в 1 мл раствора.
В 1 л 0,01 н. КОН содержится 0,564 г КОН. Титр
этого раствора равен:

Т_КОН=
0,561/1000=0,000561 г/мл.

Пример
3. Рассчитайте
молярные доли глюкозы C₆H₁₂O₆
и воды в растворе с массовой долей
глюкозы 36 %.

Решение: Мольная
доля N_Авещества
в растворе равна отношению количества
данного вещества n_А
к общему
количеству всех веществ, содержащихся
в растворе:

где ()
количество всех веществ, содержащихся
в растворе.

В 100 г раствора с
массовой долей глюкозы, равной 36 %,
содержится 36 г глюкозы и 64 г воды:

n(C₆H₁₂O₆)
=36/180=0,20 моль;

n
(H₂O)=
64/18= 3,56 моль;

n
(C₆H₁₂O₆)
+ nH₂O=
0,20 + 3,56 =3,76 моль;

N
(C₆H₁₂O₆)=
0,20/3,76= 0,053;

N
(H₂O)=
3,56/3,76= 0,947.

Сумма молярных
долей всех компонентов раствора равна
1.

Пример 4. Вычислите
молярную концентрацию эквивалента,
молярную концентрацию и моляльность
раствора, в котором массовая доля CuSO₄
равна 10 %. Плотность раствора 1107 кг/м³.

Решение: Определим
молярную массу и молярную массу
эквивалента CuSO₄:

M
(CuSO₄)=
159,61 г/моль; M(ЭCuSO₄)=

В 100 г раствора с
ωCuSO₄=10
% содержится 10,0 г CuSO₄
и 90 г H₂O.

Следовательно,
моляльность раствора CuSO₄
равна

Сm(CuSO₄/H₂O)=10/(159,61∙0,09)=0,696
моль/кг.

Молярная концентрация
и молярная концентрация эквивалента
относятся к 1л раствора:

m_р-ра=
ρV=
1107·10^-3=1,107
кг.

В этой массе
раствора содержится 1,107·0,1=0,1107 кг CuSO_4,
что составляет
110,7/159,61=0,693 моль, или 0,693·2=1,386 экв.

Молярная концентрация
и молярная концентрация эквивалента
данного раствора соответственно равны
0,693 и 1,386 моль/л.

1 Плотность раствора
серной кислоты, в 1 л которого содержится
577 г Н₂SO₄,равна
1,335 г/мл. Вычислить процентную концентрацию
раствора, а также его нормальность,
молярность, моляльность и мольные доли
Н₂SО₄
и Н₂O.
Ответ: 43,22%; 11,76н.; 5,88М; 7,76 моль/кг;
0,123; 0,877.

2 Определите
нормальность, моляльность, процентную
концентрацию и титр 0,8М Fe₂(SO₄)₃,
если плотность
раствора равна 1 г/мл. Ответ: 4,8н.; 1,18
моль/кг; 32%; 0,3199 г/мл.

3 Вычислить
процентную концентрацию и моляльность
8н. HNO₃,
плотность которой равна 1,246 г/мл. Каковы
мольные доли HNO₃
и Н₂О
в этом растворе? Ответ: 40,5%;10,8 моль/кг;
0,162; 0,838.

4 Вычислите
грамм-эквивалент двухосновной кислоты,
37%-ный раствор которой 12,5н. и имеет
плотность 1,664 г/мл. Какая это кислота?
Чему равны молярная, моляльная концентрации
и титр раствора этой кислоты? Ответ:
49,2 г; 6,25М; 5,94 моль/кг; 0,6156 г/мл.

5 B
1кг воды растворено 666 г КОН, плотность
раствора равна 1,395 г/мл. Найти: массовую
долю; молярность; моляльность раствора;
мольные доли щелочи и воды. Ответ: 40%;
9,95 моль/л; 11,9 моль/кг; 0,176 и 0,824;

6 Плотность 15%-ного
(по массе) раствора H₂SO₄
равна 1,105 г/мл. Вычислить: нормальность,
молярность, моляльность раствора. Ответ:
3,38н.; 1,69 моль/л; 1,80 моль/кг.

7 Плотность 9%-ного
(по массе) раствора сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁
равна 1,035 г/мл. Вычислить концентрацию
сахарозы в г/л; молярность; моляльность
раствора. Ответ: 93,2 г/л; 0,27 моль/л; 0,29
моль/кг.

8 Найти массу воды,
необходимую для приготовления 1,5
моляльного раствора хлорида натрия,
если имеется 10 г NaCl.
Ответ: 144г.

9 Титр раствора
серной кислоты 0,0245 г/мл. Определить
молярную концентрацию раствора. Ответ:
0,25М.

10 Имеется 0,25н.
раствор гидроксида натрия. Определить
его титр. Ответ: 0,01 г/мл.

11 Рассчитать титр
0,15н. раствора: а) азотной кислоты; б)
фосфорной кислоты; в) соляной кислоты.
Ответ: а) 0,0095 г/мл; б) 0,0049 г/мл;
в) 0, 0055 г/мл.

12
Вычислите
молярность, нормальность и моляльность
раствора 20%-ной Н₂SO₄
плотностью 1,14 г/см³.

Ответ: 2,3 моль /л;
4,6н.; 2,55 моль/кг.

13 Вычислить
молярность и нормальность раствора КI,
титр которого равен 0,0017 г/мл. Ответ:
0,01М; 0,01н.

14 До какого объема
нужно довести раствор при растворении
8,1 г FеС1₃,
чтобы получить 0,1н. раствор? Каков титр
раствора? Ответ: 1,5 л; 0,0054 г/мл.

15 Чему равна
моляльность раствора, приготовленного
растворением 9 г глюкозы С₆Н₁₂О₆
в
500 мл воды? Ответ: 0,1 моль /кг.

16 Сколько граммов
сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁
необходимо
взять для пригововления 200 г раствора,
моляльность которого равна 0,05 моль/кг?
Ответ: 3,36 г.

17 Вычислите
моляльность и массовую долю раствора
(плотность 1,107 г/мл), содержащего 50 г
СuSO₄
в 450 мл воды.

Ответ: 0,694 моль/кг;
10%.

18 Опишите, как
приготовить 1 л 1%-ного, одномолярного и
однoнормального
раствора серной кислоты.

19 Чему равен титр
растворов: а) 0,1н. НС1; б) 1н. КОН; в) 0,5н.
HNO₃?
Выразить титры в г/мл и в мг/мл.

20 Вычислите титр
растворов: а) 0,1н. Н₂SO₄;
б) 0,02н. Н₃РO₄;
в) 0,02н. NаОН;
г) 0,004н. Са(ОН)₂.
Выразите титры в г/мл и в мг/мл.

21 Титр раствора
серной кислоты равен 0,0049 г/мл. Какова
нормальность раствора?

22 Титр раствора
NаОН
равен 2 мг/мл. Какова нормальность
раствора?

23 На нейтрализацию
20 мл 1н. раствора гидроксида натрия пошло
20 мл раствора серной кислоты. Чему
равны нормальность и титр раствора
кислоты?

24 На нейтрализацию
40 мл 0,1н. раствора азотной кислоты пошло
4 мл раствора гидроксида натрия.
Чему равны нормальность и титр раствора
щелочи?

25 На нейтрализацию
60 мл 0,25н. Н₂SO₄
пошло 180 мл раствора КОН. Чему равны
нормальность и титр раствора КОН?

Ответ: 0,083л.; 4,66
мг/мл.

26 Вычислить
нормальность, моляльность, мольную долю
и титр 50%-ного раствора гидроксида
натрия.

27 Вычислите титры
(в мг/мл) растворов а) 30%-ного КОН;
б) 10%-ного НС1; в) 4%-ного NаОН.
Определите нормальность этих растворов.

28 Вычислите
моляльность и мольную долю растворов,
приведенных в задаче №27.

29 Смешали
2 л 10%-ного и 4 л 24%-ного раствора азотной
кислоты. Чему равна процентная
концентрация, моляльность и мольная
доля полученного раствора?

30 Из 10 кг 20%- ного
раствора NаС1 при охлаждении выделилось
400 г соли. Чему равна процентная
концентрация, моляльность и мольные
доли NаС1
и Н₂О
охлажденного раствора?