Как найти титр раствора по определяемому веществу - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Концентрацию
растворов, применяемых в титриметрии,
выражают не только через моль-экв/л
(нормальность), но и через титр раствора
(
)
и титр по определяемому веществу
(
).
Эти концентрации более удобны, так как
непосредственно позволяют вычислять
массу определяемого компонента по
результатам титрования. Формулы,
приведенные в стандартных методиках
титриметрического анализа, предназначенных
для большого числа однотипных измерений,
содержат значение титра по определяемому
веществу

.

Титр вещества

или простой

Титр вещества

показывает содержание компонента
А, выраженное в граммах, в 1
мл его раствора и вычисляется по
формуле:

=

(4.8)

где

– масса вещества А (г) в растворе с
объемом

(мл),

– его титр в г/мл.

Иногда титр для
удобства в расчетах выражают в мг/мл.
Через простой титр легко рассчитать
молярную концентрацию (молярность) или
молярную концентрацию эквивалента
(нормальность) раствора, подставив туда
выражение массы вещества через титр.

(4.9)

Пример. Пусть
в растворе соли, объемом 250 см³
содержится 0,5 г

.
Определить титр и нормальность такого
раствора.

Исходя из формул
(4.8) и (4.9), Т(Na₂CO₃)
= 0,005/250 =

(г/мл),
а нормальность:

=

1000/53
=

(моль-экв/л), где 53 – молярная масса
эквивалента

(г-экв/моль).

Титр по
определяемому веществу

(условный)

Титр по определяемому
веществу

или условный показывает какое
количество вещества А (г)
эквивалентно массе титранта В,
которая содержится в 1 мл раствора
титранта В. Так как масса
титруемого вещества А и объем раствора
В относятся к разным веществам, то
размерность такого титра не указывается.
Титр по определяемому веществу

(условный) позволяет вычислить какое
количество вещества А в
граммах титруется 1-м миллилитром
титранта В.

(4.10)

Между титрами Т(В)
и

существует простая связь, вытекающая
из закона эквивалентов. Ее легко получить,
учитывая, что

m(В)
=

и m(А) =
,

где V(B)
в мл – объем раствора В, пошедший
на реакцию (титрование) с веществом А;
m(В) – масса вещества
реагента В (титранта), m(А)
– масса вещества А, эквивалентная
массе реагента В в его растворе
объемом V(B).

или

(4.11)

Тогда молярная
концентрация эквивалента (нормальность)
раствора В через значение

может быть определена как:

(4.12)

Если для рабочего
раствора В известно значение

,
то масса определяемого компонента А
(г) в пробе объемом

легко вычисляется по объему раствора
титранта

,
израсходованному на титрование аликвоты

(4.13)

4.4. Классификация растворов, применяемых для титрования и способы их приготовления.

В титриметрии
используют растворы, концентрация
которых установлена каким-либо способом
с высокой степенью точности. Такие
растворы называют стандартными
титрованными или просто
титрованными. Растворы
классифицируют по назначению и по
способу установления их концентрации.

По назначению
их условно делят на рабочие растворы
и растворы стандартов (первичные
и вторичные).

Рабочими
называют растворы, которые используются
непосредственно в анализе при определении
содержания вещества. Если рабочий
раствор не относится к стандартным, то
его необходимо отстандартизировать
непосредственно перед выполнением
анализа, так как концентрация в
процессе хранения могла существенно
измениться. Точную концентрацию рабочего
раствора находят путем титрования
стандартного раствора или установочных
веществ (метод точных навесок). Это
касается, например, таких рабочих
растворов, как: NaOH,
Na₂S₂O₃5H₂O.

Под стандартным
раствором понимают такой титрованный
раствор, который устойчиво сохраняет
свою концентрацию при длительном
хранении. Основное назначение
стандартных растворов 
определение точной концентрации рабочих
и иных растворов, применяемых в титровании.

Процесс установления
точной концентрации раствора путем его
титрования по стандарту называется
стандартизацией.

По способу
определения концентрации различают
первичные стандарты или
растворы с приготовленным титром и
стандартизированные растворы.

Стандартизированные
растворы  это
такие растворы, концентрация которых
устанавливается по стандарту и заранее
не может быть точно определена. К ним
относятся растворы кислот, щелочей,
гидролизующихся и гигроскопичных солей,
а также веществ, которые могут реагировать
с атмосферным кислородом и углекислотой.
Известно множество способов
приготовления стандартизированных
растворов. Наиболее часто для этой цели
применяют: приготовление по приближенной
навеске (щелочи, соли), методы разбавления
или смешения растворов (кислоты, соли),
методы ионного обмена (растворы солей).

Стандартные
растворы классифицируют по
способу определения их концентрации.
Различают: первичные стандарты
или растворы с приготовленным титром
и вторичные стандарты 
растворы с установленным титром.

Первичные
стандарты  это
растворы, которые готовят либо по
точной навеске вещества (рис. 4.10),
либо путем разведения специально
приготовленных стандартизированных
реагентов – фиксаналов (рис. 4.11).
Фиксанал представляет собой стеклянную
запаянную ампулу, выпускаемую
промышленностью и содержащую строго
нормированное количество реагента,
обычно рассчитанного на 1 л 0,1 н. раствора.

Приготовление
раствора по точной навеске
начинают с расчета ее массы по заданной
концентрации (титру или нормальности)
и объему колбы. Навеску стандартного
вещества взвешивают на аналитических
весах с точностью до 110^⁴
г и количественно переносят в мерную
колбу, где ее растворяют при перемешивании
(рис. 4.10).

Рисунок 4.10 –
Порядок операций при приготовлении
раствора первичного

стандарта по точной
навеске: 1 – мерная колба Мора; 2 –
воронка;

3 – бюкс с навеской
вещества; 4 – промывалка с дистиллированной
водой;

5 – пипетка или
капельница.

а – перенос навески
вещества в мерную колбу; б – ополаскивание
воронки;

в – доведение
объема раствора стандарта до метки.

Этим методом обычно
готовят растворы солей, таких как бура
(Na₂B₄O₇10H₂O),
K₂Cr₂O₇.
Количество вещества в растворе находят
или по значению точно взятой массы
навески (при ее переносе необходимо
тщательно промыть бюкс), или рассчитывают
методом разности, определяя точную
массу бюкса сначала с навеской, а затем
– пустого, уже после переноса вещества
в колбу. В случае необходимости 
концентрацию раствора заново пересчитывают
с учетом фактически взятой массы навески.

Порядок приготовления
раствора методом разведения из
фиксанала показан на рисунке 4.11. Чтобы
стандарт, полученный этим методом, был
качественным и отвечал всем требованиям,
необходимо исключить потери вещества
при вскрытии ампулы и переносе его в
колбу, а также следить, чтобы осколки
ампулы не попали в раствор. Это во многом
зависит от правильности обращения с
ампулой.

Рисунок 4.11 – Способ
приготовления растворов первичного
стандарта

методом разведения
из фиксанала: 1 – мерная колба Мора на
1л;

2 – нижний боек; 3
– воронка; 4 – ампула фиксанала; 5 –
верхний боек.

Перед использованием,
ампулу следует ополоснуть дистиллированной
водой и только затем ее вскрывать
специальным бойком. Сразу же после
переноса вещества в колбу, нужно тщательно
промыть ампулу дистиллированной водой,
не менее, чем 6-ти кратным ее объемом.
Этот метод приготовления первичного
стандарта проще, чем по точным навескам,
но уступает ему в точности. Его используют
не только для получения растворов солей,
но и различных кислот.

Так как для
приготовления раствора первичного
стандарта пригодны только точная
мерная посуда и аналитические весы,
то и к веществам, применяемым для этой
цели, предъявляют ряд обязательных
требований. В качестве первичного
стандарта можно использовать только
такие реактивы, которые характеризуются:

высокой чистотой
(обычно не хуже, чем 99,99 – 99,999% 
квалификации ч.д.а. и о.с.ч.);
точным соответствием
формульному составу и относительно
высокой молекулярной массой;
устойчивостью
при хранении как в твердом виде,
так и в растворе (отсутствие процессов
гидратации, гидролиза, окисления и
карбонизации);
простотой в
приготовлении и хорошей растворимостью;
необратимостью
реакции при стандартизации, селективностью;
возможностью
точной фиксации Т. Э. каким-либо методом.

Вторичным
стандартом называют такие
стандартизированные растворы,
которые устойчивы при хранении и могут
быть использованы для стандартизации
других растворов.

Вторичные стандарты
готовят как растворы приблизительной
концентрации любым известным методом,
а перед употреблением 
определяют их точную концентрацию
путем стандартизации по
первичному стандарту. Поэтому при
приготовлении вторичных стандартов не
требуется высокая точность измерения
массы вещества или объема раствора, как
в случае первичных стандартов. Для этой
цели вполне пригодны технохимические
весы и неточная мерная посуда
(цилиндры, мензурки, градуированные
пробирки).

Примером раствора,
обладающего свойствами вторичного
стандарта, является соляная
кислота. Ее разбавленные растворы
могут храниться длительное время, до
1-го месяца и более, без заметного
изменения концентрации. Бура,
используемая в протолитометрии для
стандартизации HCl, относится
к первичным стандартам и готовится
по точной навеске. Тогда, как рабочий
раствор NaOH –
свойствами стандарта не обладает вообще
и его концентрацию приходится
устанавливать заново при каждом
использовании.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

“

Один из самых простых в исполнении и наиболее распространенный метод количественного химического анализа — титриметрический. Он основан на измерении объема раствора с точно известной концентрацией реактива — титрованного раствора, расходуемого для реакции с определяемым веществом. О том, как приготовить титрованный раствор, поговорим в этом уроке.

Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:

Точно измеренный объем раствора, взятый для анализа, который сохраняет свойства основного образца

Лабораторный сосуд для точного определения небольших объемов жидкостей, тонкая градуированная стеклянная трубка, открытая на одном конце и снабженная краном (стеклянным или тефлоновым) или зажимом на другом

Соединение, позволяющее визуализировать изменение концентрации какого-либо вещества или компонента, например, в растворе при титровании, или быстро определить pH

Метод определения кислот, оснований, солей, основанный на реакции взаимодействия между кислотой и основанием

Перенос точного количества сухого вещества или жидкости, сопровождающийся многократным ополаскиванием исходной тары

Раздел аналитической химии, в задачу которого входит определение количества элементов, функциональных групп, соединений в анализируемом объекте

Коническая колба, которую применяют при аналитических работах, в частности при титровании

Число, выражающее отношение действительной (практической) концентрации раствора к заданной (теоретической)

Нанесение условных знаков, букв, цифр, графических знаков или надписей на объект с целью его дальнейшей идентификации (узнавания), указания его свойств и характеристик

Число молей растворенного вещества в 1 литре раствора

Точно отведенное количество вещества

Метод определения окислителей или восстановителей, основанный на использовании окислительно-восстановительных реакций, протекающих между определяемым веществом и титрантом

Основано на определении конечной точки титрования (КТТ) по результатам измерения потенциала индикаторного электрода, реагирующего на изменение активности одного из участвующих в реакции веществ или продукта реакции

Соответствие техническим требованиям

Характеристика близости результатов, полученных для одного и того же образца одним и тем же методом в одних и тех же условиях (оператор, аппаратура, лаборатория) в течение короткого промежутка времени

Вещество, участвующее в химической реакции

Одна из наиболее распространенных мер центральной тенденции, представляющая собой сумму всех зафиксированных значений, деленную на их количество

Наборы химических реактивов, выпускаемые промышленностью в запаянных ампулах. Ампулы содержат точно известное количество вещества

Определение точной концентрации раствора

Образец вещества или материала с установленными по результатам испытаний значениями одной или более величин, характеризующих свойство или состав этого вещества или материала

Масса вещества в граммах / миллиграммах в 1 мл раствора (г/мл или мг/мл)

Отношение массы определяемого вещества к объему раствора, пошедшего на титрование данной массы, показывает массу вещества, титруемую 1 мл раствора

Метод количественного / массового анализа, который часто используется в аналитической химии, основанный на измерении объема раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом

Раствор точно известной концентрации, предназначенный для целей титриметрического анализа

Высшая степень чистоты реактива. Содержание основного компонента более 99%

Вид мерной химической посуды, предназначенной для измерения объемов жидкостей как на налив, так и для последующего выливания в другую посуду

Выражения для концентрации титрованного раствора

Молярная концентрация — количество моль растворенного вещества, содержащееся в 1 л раствора.

Титр — выраженная в миллиграммах масса растворенного вещества, содержащаяся в 1 мл раствора.

Титр по определяемому веществу — масса определяемого вещества, эквивалентная 1 мл данного титранта.

Эквивалент вещества — такое количество вещества, которое может присоединять или высвобождать один катион водорода в кислотно-основных (ионообменных) реакциях или один электрон в окислительно-восстановительных реакциях. Он определяется исходя из его химической формулы, принадлежности к тому или иному классу химических соединений, а также химической реакции протекающей между определяемым веществом и титрованным раствором.

Растворы стандартизируют двумя способами:

1. По стандартному титрованному раствору

2. По точной навеске соответствующего стандартного образца.

Формула расчета концентрации по стандартному титрованному раствору:

— молярная концентрация эквивалента стандартного раствора, моль/л

— молярная концентрация эквивалента титранта, моль/л

— аликвотная часть стандартного раствора, взятого на анализ, мл

— объем титранта, израсходованный на титрование, мл

Формула расчета концентрации по навеске:

— молярная концентрация эквивалента титранта, моль/л

— масса навески установочного вещества, г

— молярная масса эквивалента определяемого вещества, г/моль

— объем титранта, израсходованный на титрование, мл

Установление коэффициента поправки

Использовать не менее 3 навесок установочного вещества или разных объемов раствора установочного вещества.
Устанавливать коэффициент тем методом, которым будет проводиться количественный анализ.
Состав среды, в которой стандартизируется титрованный раствор, должен быть таким же, как и тот, в котором он будет использован.
Перед стандартизацией титрованный раствор необходимо тщательно перемешать.
По итогам как минимум 3 титрований должны получиться коэффициенты поправки с относительным расхождением не более 0,2% и средний арифметический результат в промежутке от 0,98 до 1,02.

Приготовление 1М раствора соляной кислоты

Концентрированная соляная кислота

1. Заполнить колбу на ⅓ объема водой.

2. Промыть пипетку, используя промежуточный промаркированный стакан с концентрированной кислотой и слив.

3. Отобрать 8,7 мл концентрированной соляной кислоты и перенести аликвоту в мерную колбу.

5. Проверить температуру.

6. Раствор комнатной температуры довести водой до метки.

7. Перемешать еще раз раствор.

Установка приготовленного раствора по карбонату натрия

Раствор индикатора метилового оранжевого

3 навески карбоната натрия

1. Перенести и растворить навеску карбоната натрия в 50 мл воды очищенной.

2. Добавить 2−3 капли раствора индикатора.

3. Титровать до красно-желтого оттенка раствора.

4. Зафиксировать объем титрованного раствора, который пошел на титрование. Повторить определение еще 2 раза.

5. Рассчитать коэффициент поправки по формуле:

6. Проверить приемлемость каждого из коэффициентов.

Сходимость:

На емкости с титрованным раствором должна содержаться следующая информация:

Формула растворенного вещества
Концентрация растворенного вещества
Установленный коэффициент поправки
Дата приготовления и установки коэффициента
Индикатор, с которым устанавливался коэффициент
Температура приготовления раствора
ФИО готовившего

“

Вы узнали, как приготовить титрованный раствор. Закрепите новые знания с помощью тестов и интерактивных заданий.

Для закрепления полученных знаний пройдите тест

Какой концентрацией не может маркироваться титрованный раствор?

Титр раствора по определяемому веществу

Молярная концентрация эквивалента

В каких пределах должно находиться среднее арифметическое значение коэффициента поправки?

Масса определяемого вещества, эквивалентная 1 мл данного титранта, — это:

Титр по определяемому веществу

К сожалению, вы ответили неправильно

Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями

Источник

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!

Источник

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) =