закон эквивалентов и на использование пропорций. Для обеспечения полноты реакции нелетучих реактивов берут в полтора раза больше, а летучих—в 2—3 раза больше.

Пример 2. Сколько миллилитров 0,5 М раствора НС1 потребуется для растворения 0,5 г мела при двукратном избытке хлороводородной кислоты? Напишем уравнение реакции:

СаСОэ + 2НС1=СаС12 + Н2 С03

Из этого равенства видно, что на 100 г СаС03 пойдет 73 г НС1. Рассчитаем, в каком объеме 0,5 М раствора НС1 содержится 73 г НС1. Используя формулу m=cMV, где т — масса кислоты, г; с—молярная концентрация HCI; М— молярная масса HCI; V—объем НО, л.

73

Найдем объем: V=-л. Следовательно, 73 г НС1 содержатся

0,5 • 36,5

в 4 л или 4000 мл 0,5 М раствора. Составим пропорцию:

для растворения 100 г СаС03 необходимо 4000 мл 0,5 М НС1 » » 0,5 » СаС03 » х » 0,5 М НС1.

0,5-4000

jc=-=20 мл.

100

С учетом двукратного избытка необходимо взять 20-2 =40 мл 0,5 М НС1.

Пример 3. Какой объем 2 М раствора аммиака необходим при тройном избытке для осаждения ионов Fe3 из раствора, если было растворено 0,1 г железа?

Напишем уравнение реакции

Fe3+ +NH4OH = Fe(OH)3+3NH4-

Из равенства видно, что на 56 г железа необходимо 105 г NH4OH. Определим, в каком объеме содержится 105 г NH4OH, исходя из формулы m=cMV. После подстановки имеем 105 = 2-35 V. Отсюда V=\,5 л, или 1500 мл.

Объем, необходимый для осаждения 0,1 г железа в соответствии с уравнением реакции, найдем из пропорции:

56 г—1500

0,1»—х

0,1 -1500

х=-—-=2,7 мл.

56

При тройном избытке необходимо взять 2,7-3 «8 мл 2 М раствора NH4OH.

Результаты гравиметрических определений обычно выражают в процентах. Если анализируют металлы или их сплавы, то результат относят к химическим элементам, например %Fe, %Mn, %С, %S. Если анализируют силикаты, горные породы и другие вещества, содержащие кислород, то результат анализа выражают в виде содержащихся в них оксидов, например %SiOz, %А1203, %Fe203, %FeO, %СаО, %P2Os, %К20 и т.д.

Если определяемая составная часть (элемент, вода, зола, оксид) выделена в той форме, в какой выражают ее содержание в пробе, ■ то для нахождения содержания х (в %) используют формулу

JC = -

где т0—масса выделенной составной части; /Ия—навеска.

234

Пример 4. Навеска сухого известняка 0,7560 г после прокаливания до постоянной массы стала равной 0,4235 г. Какую массовую долю (%) СаО и С02 содержал образец?

Так как остаток после прокаливания представляет собой СаО, массовая доля его (в %) составляет:

0,4235 100

ш=--=56,02%.

0,7560

Летучая часть в известняке представляет собой С02. Масса диоксида углерода будет равна 0,7560—0,4235=0,3325 г, а массовая доля его (в %) составляет:

0,3325 • 100

Ю=-^56(Г=43'98%-

Если определяемая часть не совпадает со взвешиваемой, то ее массовую долю (в %) определяют по формуле

т, aF- 100

ш=

где тв ф — масса гравиметрической формы; F— гравиметрический множитель или фактор; т„—масса навески.

Гравиметрический множитель, или фактор, выражает отношение молярной массы определяемой составной части к молярной массе ее гравиметрической формы. Например, если нужно определить содержание А1 по массе А12Оэ, то фактор находят из соотношения

F(A1/A12Q3)= 2fM\. V ' 2 3' М(А1203)

Этот фактор равен 0,5292. где 2М (А1)—удвоенная молярная масса алюминия; М(А1203)—молярная масса А12Оэ.

Пример 5. Для определения массовой доли серной кислоты взяли навеску массой 0,6424 г. После осаждения и прокаливания получен осадок BaS04 массой 0,5284 г. Какова массовая доля (в %) серной кислоты?

По таблице гравиметрических факторов находим значение фактора F(H2S04/BaS04); он равен 0,4202.

Находим массовую долю серной кислоты ю (в %) по формуле

mBiF-100

ш=-

Р,5284-0.4202-100=3456% 0,6424

Пример 6. При качественном анализе воздушно-сухой соли обнаружены барий хлор и вода. Результаты количественного анализа следующие (в /о): Ва—56 03 С1—28,84, Н20—15,02. Найти формулу данного вещества.

Выразим отношения между числом атомов бария и хлора и числом молекул воды Для этого необходимы частные от деления состава на молярные массы:

Ва: 56,03/137,34=0,408; ^ 28)84/35;45=0;813; Н20: 15,02/18,02=0,833.

Выразим эти частные целыми числами. Для этого делим их на меньшее число, т. е 0,408/0,408=1; 0,813/0,408 = 1,99; 0,833/408=2,04. Округляем наиденные

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию