Оглавление:
Элементы аналитической химии
Пример 126
Как приготовить 0,5 л 10 %-ного раствора азотной кислоты (
= 1,056 г/мл) из 40 %-ного раствора 
( = 1,25 г/мл).
Решение:
По формуле
определим массу в 0,5 л 10 %-ного раствора:
Подставив значения С %, 
, получим: 10%0,5-103 мл • 1,056 г/мл „
Определяем по той же формуле, в каком объеме 40 %-ного раствора будет содержаться 52,8 г :
При помощи мерного цилиндра или бюретки отмеряем 105,6 мл 40 %-ного раствора азотной кислоты и разбавляем до 500 мл дистиллированной водой.
Пример 127
Приготовить 2 л 0,1 н раствора серной кислоты исходя из 98%-ного раствора 
(р = 1,84 г/мл).
Решение:
По формуле расчета нормальной концентрации раствора определяем значение массы , содержащейся в 2 л 0,1 н раствора:
Подставляем значение массы в формулу для расчета процентной концентрации, введя индекс 
0,1 н раствора и 
— для 98 %-ного раствора:
отсюда
Задача № 2. Определить pH раствора вещества, используемого для анализа.
Пример 128
Найти pH 0,1 М раствора уксусной кислоты.
Решение:
Уксусная кислота диссоциирует по схеме:
Константа равновесия этого процесса равна 
, следовательно, уксусная кислота — слабый электролит. Концентрация ионов водорода определяется по формуле 
[см.раздел 9, задача № 6]. А так как 
, то, подставив значение 
, получим формулу для расчета водородного показателя:
Пример 129
Определить pH 0,01 н раствора 
.
Решение:
Так как едкий натр — сильный электролит, происходит полный распад его на ионы. Из одного моль образуется один моль ионов 
:
тогда из 0,01 моль образуется 0,01 моль . Следовательно, [] = 
моль/л, а согласно ионному произведению воды
Водородный показатель данного раствора равен: 
Среда щелочная.
Пример 130
Выпадает ли осадок 
при смешивании равных объемов 0,1 М растворов 
?
Решение:
Согласно одному из правил произведения растворимости осадок малорастворимого электролита образуется лишь в том случае, если произведение концентраций его ионов в растворе превышает его произведение растворимости (ПР) при данной температуре.
Вначале определим концентрации ионов 
. После смешивания равных объемов концентрация каждого из веществ уменьшится вдвое по сравнению с исходным раствором: 
моль/л. Вычислим произведение концентраций ионов, присутствующих в растворе:
Полученное произведение концентраций ионов меньше, чем 
=
.
Следовательно, раствор не насыщен и осадок выпадать не будет.
Пример 131
Образуется ли осадок при смешении равных объемов 0,1 М раствора 
и 1 М раствора 
?
Решение:
После смешения концентрация каждого вещества уменьшается вдвое:
Находим ионное произведение для :
Так как 
, следовательно, раствор пересыщен и осадок выпадает.
Пример 132
Как перевести в раствор: а) ион 
из осадка 
; б) ион из осадка 
; в) ионы 
из осадка 
?
Решение:
Согласно второму правилу произведения растворимости осадок растворяется в тех случаях, когда в растворе над осадком произведение концентраций свободных ионов становится меньше соответствующего произведения растворимости.
а) Выразим 
через произведение концентраций ионов:
Чтобы связать ион 
, можно приливать к осадку раствор сильной кислоты:
Образующийся диоксид углерода удаляется из сферы реакции. Так как величина ПР постоянна, то концентрация иона в растворе над осадком будет все время увеличиваться до тех пор, пока не разрушатся все ионы , а осадок 
перейдет в раствор.
б) Сульфиды металлов, не растворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах, растворяются за счет окислительно-восстановительных реакций. Так, для растворения осадка для которого 
, необходимо окислить 
до элементарной серы, не растворимой в воде и поэтому выходящей из сферы реакции. С уменьшением концентрации будет повышаться концентрация ионов 
до тех пор, пока осадок растворится. Одной из окислительно-восстановительных реакций может быть окисление перманганатом в кислой среде:
в) Для переведения осадка AgCl в раствор уменьшения произведения концентрации 
добиваются путем комплексообразования:
Таким образом, выпавший осадок переходит в раствор, но не в виде исходных ионов, а в виде комплексных ионов.
Задача № 4. Определить концентрацию раствора, на титрование которого пошел определенный объем раствора известной концентрации.
Пример 133
Определить концентрацию и титр раствора серной кислоты, если на нейтрализацию 11,25 мл ее израсходовано 10,00 мл 0,1234 н раствора едкого натра.
Решение:
Для вычисления нормальной концентрации раствора кислоты используем равенство
Отсюда
По нормальности можно определить титр раствора 
Пример 134
Навеска 
растворена в мерной колбе емкостью 250 мл, раствор разбавлен до метки водой. На титрование 20,00 мл полученного раствора израсходовано 22,40 мл 0,09884 н раствора 
. Определить массу в навеске.
Решение:
Аналогично предыдущему примеру вначале определяем нормальность раствора :
По нормальности находим титр раствора 
В 250 мл такого раствора содержится :
Задача № 5.
Указать наиболее специфичные качественные реакции для открытия следующих ионов из растворов: 
Решение:
1) Ионы 
с раствором гексацианоферрат(Ш) калия в солянокислой среде образуют осадок турнбулевой сини:
2) Частной реакцией на ионы 
является реакция взаимодействия с раствором гексацианоферрата калия (II) в кислой среде, сопровождающаяся образованием темно-синего осадка «берлинской лазури»:
3) Для открытия ионов 
к раствору приливают насыщенный раствор роданида аммония и несколько капель изоамилового спирта. После взбалтывания слой изоамилового спирта окрашивается в синий цвет вследствие образования комплексного соединения:
4) Ионы 
при нагревании с порошком диоксида свинца в присутствии концентрированной азотной кислоты дают малиново-красную окраску за счет образования марганцевой кислоты:
5) При добавлении к раствору, содержащему анионы 
, раствора сильной кислоты наблюдается выделение пузырьков бесцветного газа 
:
6) Реактивом на ионы 
является раствор нитрата серебра, дающий с ионами белый аморфный осадок хлорида серебра:
При добавлении к осадку водного раствора аммиака происходит его растворение за счет комплексообразования:
При последующем подкислении исследуемого раствора азотной кислотой комплекс разрушается и снова выпадает белый осадок:
Эти задачи взяты со страницы решения задач по неорганической химии:
Задачи с решением по неорганической химии
Возможно эти страницы вам будут полезны:
