Как найти титр соляной кислоты

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

Определение титра, эквивалентной концентрации (нормальности) и титра раствора по определяемому веществу.

Титр раствора – отношение массы растворённого вещества к объёму раствора, T = ; (г/мл).

Титр раствора по определяемому веществу – отношение массы определяемого вещества к объёму раствора, пошедшего на титрование данной массы, показывает массу вещества, титруемую 1 мл раствора. Например, титр раствора соляной кислоты по карбонату натрия равен:

T HCl/Na2CO3 = ; г/мл.

Эквивалентная концентрация раствора (Сэ), или нормальность (N) равна:

Сэ = N = ; моль/л; Сэ = N = ;

См = ; моль/л

(молярная концентрация)

Пример 1. Определить титр раствора перманганата калия по железу и пероксиду водорода, если нормальность (Сэ) этого раствора 0,025 моль/л.

Решение. При окислении железа и пероксида водорода перманганатом калия протекают реакции:

А) Fe2+ – e- ® Fe3+; Мэ(Fe) = М(Fe) = 55,85 г/моль.

Б) H2O2 – 2e – ® 2H+ + O2­ ® Мэ(H2O2) = М(H2O2) = 17,01 г/моль.

(В точке эквивалентности nэ(KMnO4) = nэ(Fe));

Сэ(KMnO4) = 0,025 ® 0,025 моль содержится в 1000 мл раствора перманганата калия.

В точке эквивалентности nэ(H2O2) = nэ(KMnO4) = 0,025 моль в 1000 мл раствора перманганата калия.

Пример 2. Образец массой 0,1182 г с массовой долей марганца 0,84% растворили и оттитровали 22,27 мл раствора арсенита натрия. Определить титр раствора арсенита натрия по марганцу, если марганец присутствует в виде марганцовой кислоты (HMnO4).

Решение. Находим массу марганца в образце:

M(Mn) =

® Т NaAsO2/Mn = .

Пример 3. Определить нормальность (Сэ) раствора азотной кислоты с массовой долей азотной кислоты 30,1% и плотностью 1,185 г/мл в реакции:

NO3- + 4H+ + 3e – ® NO + 2H2O.

Решение.

Сэ = ;

M(HNO3) = ; если масса раствора равна 100 г, то m(HNO3) = w(HNO3) = 30,1 г; Vр-ра=;

Мэ(HNO3) = М(HNO3) = · 63 г/моль = 21,01 г/моль;

Сэ(HNO3) =

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!

В
основе метода лежит реакция, которую в
общем виде можно представить как Н⁺
+ ОН^–
= Н₂О.
Этим методом определяют концентрации
кислот, щелочей, а также солей,
подвергающихся гидролизу. Рабочими
растворами из кислот являются соляная
и серная, из щелочей – гидроксиды натрия
и калия. Концентрации кислот устанавливают
по карбонату натрия (Na₂CO₃)
или тетраборату натрия (Na₂B₄O₇^.10H₂O).
Концентрации щелочей – по щавелевой
(Н₂С₂О₄^.2Н₂О)
или янтарной (Н₂С₄О₄Н₄)
кислотам.

В
процессе титрования изменяется рН
раствора и на этом основано определение
точки эквивалентности. Для ее фиксирования
используют кислотно-основные индикаторы.
Каждый индикатор меняет свою окраску
в некотором узком интервале значений
рН, близком к рН в точке эквивалентности.
Значение рН, при котором заканчивают
титрование с данным индикатором,
называется показателем титрования
(рТ). Так, для метилового оранжевого
область перехода окраски составляет
3,1–4,4 (рТ = 4), для метилового красного –
4,4–6,2 (рТ = 5,5), для лакмуса – 5,0–8,0 (рТ
= 7) и для фенолфталеина – 8,0–10,0 (рТ
= 9).

Лабораторная работа 7 Приготовление и стандартизация раствора соляной кислоты

Соляная
кислота не относится к тем веществам,
из которых можно приготовить раствор
точно концентрации по навеске. Поэтому
сначала готовится раствор кислоты
приблизительной концентрации, а точная
концентрация устанавливается путем
титрования по Na₂CO₃
или по Na₂B₄O₇^.10H₂O.

1. Приготовление
   раствора соляной кислоты

По
формуле С(HCl) =

рассчитывается
масса хлороводорода, необходимая для
приготовления 1 л раствора кислоты с
молярной концентрацией эквивалента
0,1 моль/л.

m(HCl)
= C(HCl)
^. Mэ(HCl)
^.V(р-ра),

где
Mэ(HCl) = 36,5 г/моль;

m(HCl)
= 0,1^. 36,5
^. 1
= 3,65 г.

Поскольку
раствор соляной кислоты готовится из
концентрированной, необходимо с помощью
ареометра измерить ее плотность и по
справочнику найти, какому процентному
содержанию соответствует кислота такой
плотности. Например, плотность ()
= 1,19 г/мл, 
= 37 %, тогда

m(р-ра)
=
г;

V(р-ра)
= m(р-ра)/
= 9,85/1,19 = 8 мл.

Таким
образом, для приготовления 1 л раствора
HCl, C(HCl) = 0,1 моль/л, отмеривают при помощи
цилиндра (объемом 10 ­– 25 мл) или
градуированной пробирки около 8 мл
соляной кислоты (
= 1,19 г/мл), переносят ее в склянку с
дистиллированной водой и доводят раствор
до метки. Приготовленный таким образом
раствор HCl имеет приблизительную
концентрацию (
0,1 моль/л).

2.
Приготовление
стандартного раствора карбоната натрия

Рассчитывается
навеска карбоната натрия, необходимая
для приготовления 100,0 мл раствора с
молярной концентрацией эквивалента
0,1 моль/л.

m(Na₂CO₃)
= C_э(Na₂CO₃^).
Mэ(Na₂CO₃)^.
V(р-ра),

где
Mэ(Na₂CO₃)
= M(Na₂CO₃)/2
= 106/2 = 53 г/моль;

m(Na₂CO₃)
= 0,1^.53^.0,1
= 0,53 г.

Предварительно
на технических весах взвешивают 0,5–0,6
г Na₂CO₃.
Переносят навеску на часовое стекло,
заранее взвешенное на аналитических
весах, и точно взвешивают стекло с
навеской. Навеску переносят через
воронку в мерную колбу на 100 мл, добавляют
приблизительно до 2/3 объема дистиллированной
воды. Содержимое колбы перемешивают
осторожными вращательными движениями
до полного растворения навески, после
чего доводят раствор до метки.

3.
Стандартизация раствора соляной кислоты

Для
установления точной концентрации
соляной кислоты используется приготовленный
раствор Na₂CO₃
точной концентрации. Водный раствор
карбоната натрия вследствие гидролиза
имеет щелочную реакцию среды:

Na₂CO₃
+ 2H₂O
= 2NaOH + H₂CO₃
(реакция
гидролиза);

2NaOH
+ 2HCl = 2NaCl + 2H₂O;

^{___________________________________________________}

Na₂CO₃
+ 2HCl = 2NaCl + H₂CO₃
(реакция
титрования).

Из
суммарного уравнения видно, что в
результате реакции в растворе накапливается
слабая угольная кислота, определяющая
рН в точке эквивалентности:

рН
= 1/2 рК₁⁽Н₂СО₃₎– 1/2 lgС(H₂CO₃₎
= 1/2 ^.
6,35 – 1/2lg 0,1 = 3,675.

Для
титрования лучше всего подходит метиловый
оранжевый.

Бюретку
ополаскивают приготовленным раствором
HCl и наполняют ее почти доверху раствором
соляной кислоты. Затем, подставив под
бюретку стакан и приоткрыв зажим,
заполняют нижний конец бюретки так,
чтобы в ней не оставалось пузырьков
воздуха, нижний мениск раствора HCl в
бюретке должен находиться на нулевом
делении. При отсчете по бюретке (и
пипетке) глаз должен быть на уровне
мениска.

Ход
определения.
В колбу для титрования пипеткой отбирают
10,00 мл приготовленного раствора Na₂CO₃,
добавляют 1–2 капли метилового оранжевого
и титруют раствором HCl до изменения
цвета из желтого в оранжево-розовый.
Опыт повторяют несколько раз, полученные
результаты заносят в таблицу 4, находят
средний объем соляной кислоты и
рассчитывают ее молярную концентрацию
эквивалента, титр и титр по определяемому
веществу.

Таблица
4

V_ср(HCl)
=(мл);

С(HCl)^.V(HCl)
= C_э
(Na₂CO₃)
^.V(Na₂CO₃);

C(HCl)
=

Т(HCl)
=

(г/мл);

Т(HCl/NaOH)
=

(г/мл).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Определение титра, эквивалентной концентрации (нормальности) и титра раствора по определяемому веществу.

Титр раствора – отношение массы растворённого вещества к объёму раствора, T = ; (г/мл).

Титр раствора по определяемому веществу – отношение массы определяемого вещества к объёму раствора, пошедшего на титрование данной массы, показывает массу вещества, титруемую 1 мл раствора. Например, титр раствора соляной кислоты по карбонату натрия равен:

T HCl/Na2CO3 = ; г/мл.

Эквивалентная концентрация раствора (Сэ), или нормальность (N) равна:

Сэ = N = ; моль/л; Сэ = N = ;

См = ; моль/л

(молярная концентрация)

Пример 1. Определить титр раствора перманганата калия по железу и пероксиду водорода, если нормальность (Сэ) этого раствора 0,025 моль/л.

Решение. При окислении железа и пероксида водорода перманганатом калия протекают реакции:

А) Fe2+ – e- ® Fe3+; Мэ(Fe) = М(Fe) = 55,85 г/моль.

Б) H2O2 – 2e – ® 2H+ + O2­ ® Мэ(H2O2) = М(H2O2) = 17,01 г/моль.

(В точке эквивалентности nэ(KMnO4) = nэ(Fe));

Сэ(KMnO4) = 0,025 ® 0,025 моль содержится в 1000 мл раствора перманганата калия.

В точке эквивалентности nэ(H2O2) = nэ(KMnO4) = 0,025 моль в 1000 мл раствора перманганата калия.

Пример 2. Образец массой 0,1182 г с массовой долей марганца 0,84% растворили и оттитровали 22,27 мл раствора арсенита натрия. Определить титр раствора арсенита натрия по марганцу, если марганец присутствует в виде марганцовой кислоты (HMnO4).

Решение. Находим массу марганца в образце:

M(Mn) = 

® Т NaAsO2/Mn = .

Пример 3. Определить нормальность (Сэ) раствора азотной кислоты с массовой долей азотной кислоты 30,1% и плотностью 1,185 г/мл в реакции:

NO3- + 4H+ + 3e – ® NO + 2H2O.

Решение.

Сэ = ;

M(HNO3) = ; если масса раствора равна 100 г, то m(HNO3) = w(HNO3) = 30,1 г;

Vр-ра=;

Мэ(HNO3) = М(HNO3) =  · 63 г/моль = 21,01 г/моль;

Сэ(HNO3) =