38.Вычислить молярную и нормальные концентрации раствора

I. Способы выражения содержания растворенного вещества в
растворе
Концентрацией раствора называется величина, выражающая
относительное содержание растворенного вещества в растворе.
Существуют различные способы выражения концентрации.
1.
Массовая доля растворенного вещества- это безразмерная
физическая величина, равная отношению массы растворенного вещества к
общей массе раствора, т.е.
m рв
ω рв = ———— •100%, (1)
m р−ра
или
mр.в.
ω рв = ————•100%, (2)
ρ•V
где:
ω рв - массовая доля растворенного вещества, %
m рв- масса растворенного вещества, г
m р−ра- общая масса раствора, г
mв - масса воды, г
ρ - плотность раствора, г/мл
V - объем раствора, мл
2. Молярная концентрация или молярность (См, М) - число молей
растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора.
m рв
Cм = ————, (3)
M•V
где:
См – молярная концентрация, моль/л
m рв- масса растворенного вещества, г
М - молярная масса растворенного вещества, г/моль;
V - объем раствора, л
Если в одном литре раствора содержится 0,1 моль вещества, то он
называется децимолярным, 0,01 моль- сантимолярным , 0,001 мольмиллимолярным.
Например:
1М КОН - это молярный раствор гидроксида калия, один литр такого
раствора содержит 1моль вещества (гидроксида калия) или
1моль -56 г/моль=56 г КОН;
0,01М КОН - сантимолярный раствор, 1л его содержит 0,01 моль, т.е.
0,01*56 г = 0,56 г КОН
3. Нормальная концентрация или нормальность или молярная
концентрация эквивалента (Сн, Н,СN, N) – число эквивалентов растворенного
вещества, содержится в 1 л раствора.
mрв
Cн = ————, (4)
Mэ•V
где:
Cн - нормальная концентрация, экв/л;
m рв- масса растворенного вещества, г
Mэ - эквивалент растворенного вещества или молярная масса эквивалента;
V - объем раствора, л.
Например:
3Н раствора серной кислоты содержит 3 эквивалента серной кислоты в
1л раствора.
Растворы, содержащие доли эквивалентов в 1л раствора называют:
0,1- децинормальный,
0,01 - сантинормальный .
Готовя растворы определенной нормальности, следует учитывать
молярную массу эквивалента (Мэ).
Молярная масса эквивалента не является константой, а зависит от
характера реакции, в которой участвует данное вещество.
Для нахождения молярной массы эквивалента вводят фактор
эквивалентности (fэквив).
Фактор эквивалентности- число, обозначающее, какая доля вещества
эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно- основной реакции или
одному электрону в кислотно-основной реакции.
Фактор эквивалентности- безразмерная величина. Он может быть
рассчитан, если известна стехиометрия реакции. Если при протекании реакции
pА+gВ= продукты. Если p g,то следовательно одна частица вещества А будет
эквивалентна (g/p) вещества В. А + (g/p)= продукты.
Отношение g/p – фактор эквивалентности.
Молярная масса эквивалента вещества – это произведение фактора
эквивалентности на молярную массу вещества
Мэ = fэквив *М (5)
Где:
Мэ- молярная масса эквивалента
М- молярная масса
fэквив –фактор эквивалентности
Кислотно-основные реакции
H3PO4 +NaOH= NaH2 PO4 + H2O
fэквив(H3PO4)=1
fэквив(NaOH)=1
Мэ(H3PO4)= М(H3PO4)
Мэ(NaOH)= М(NaOH)
H3PO4 +2NaOH= Na2H PO4 + 2H2O
/2
1/2 H3PO4 +NaOH=1/2Na2H PO4 + H2O
fэквив(H3PO4)=1/2
fэквив(NaOH)=1
Мэ(H3PO4)= 1/2М(H3PO4)
Мэ(NaOH)= М(NaOH)
H3PO4 +3NaOH= Na3PO4 +3 H2O /3
1/3H3PO4 +NaOH= 1/3Na3PO4 + H2O
fэквив(H3PO4)=1/3
fэквив(NaOH)=1
Мэ(H3PO4)= 1/3М(H3PO4)
Мэ(NaOH)= М(NaOH)
В реакциях полной нейтрализации для определения молярной массы
эквивалента можно использовать формулы:
а) Молярная масса эквивалента кислоты ( Мэкислоты) в реакции полной
нейтрализации равен ее молярному весу, деленному на ее основность – число
ионов Н+.
М кислоты
Мэкислоты = ————— (6)
n(H+)
Например:
Мэ (HCl)
М(HCl) 36,46
=————=————= 36,46г/экв
1
1
М(H2SO4)
98
Мэ ( H2SO4) =—————— = ————= 49г/экв
2
2
б) Молярная масса эквивалента основания (Мэоснования) в реакции полной
нейтрализации равен его молекулярному весу, деленному на его кислотность число ионов (ОН-) в его молекуле.
М основания
Мэоснования = ———————— (7)
–
n(OH )
Например:
М(КОН) 56,10
Мэ(КОН) = ————— =———— = 56,10 г/экв
1
1
М(Са(ОН)2)
74
Мэ(Са(ОН)2) = ————— =———— = 37 г/экв
2
2
в) Молярная масса эквивалента соли (Мэсоли) в реакции полной
нейтрализации равен ее молекулярному весу, деленному на произведение
валентности катиона и его количество.
М соли
Мэсоли = ———————— (8)
n+
N(Ме ) • n
Например:
М(Αl2(SO4)3)
342,16
Мэ(Αl2(SO4)3) = ——————— = —————— = 57,02 г/экв
2•3
6
Реакция окисления- восстановления
Молярная масса эквивалента определяется по формуле:
м
Мэ=———— (9)
n
Где:
Мэ – молярная масса эквивалента
n- число электронов, которое отдает (принимает) 1 молекула вещества в
данной реакции.
Например:
2KJ + CL2 = 2KCL + J2
2J -2e = J2
1
2
CL + 2e = 2CL
1
Находим фактор эквивалентности, разделив коэффициенты в уравнении на
наименьшее общее кратное числа отданных и принятых электронов ( НОК = 2)
fэквив(KJ) = 1
Мэ(KJ)= М(KJ)
fэквив(CL2) =1/2
Мэ(CL2)= М(CL2)/2
Или по формуле делим молярную массу на число электронов, которое отдает 1
молекула KJ (1e) и принимает 1 молекула CL2 (2e)
Из курса общей химии известно, что все вещества реагируют между
собой в строго эквивалентном количестве (закон эквивалентов).
Произведение нормальной концентрации раствора на его объем в литрах
показывает общее число эквивалентов, содержащихся в данном объеме
раствора.
Обозначив нормальные концентрации двух реагирующих растворов
через Сн1 и Сн2, а их объемы через V1 и V2 , получим аналитическую запись
закона эквивалентов:
СН1•V1= СН2•V2 (10)
Переход от молярной концентрации к нормальной концентрации можно
осуществить по следующим формулам:
Cм
fэкв= ——— (11)
Cн
Где:
fэкв - фактор эквивалентности (это число обозначающее какая доля вещества
эквивалентна одному иону водорода в реакции нейтрализации или одному
электрону в оксидиметрии)
См - молярная концентрация, моль/л;
Сн - нормальная концентрация, экв/л.
Фактор эквивалентности определяется следующим образом:
Мэ
fэкв= ——— (12)
М
Где:
fэкв - фактор эквивалентности;
Мэ – молярная масса эквивалентна вещества (рассчитывается в зависимости от
класса неорганического соединения вещества, пример расчета смотри выше,
формулы 6,7), г/моль;
М – молярная масса вещества, г/моль.
4. Титр раствора (Т) – показывает, сколько граммов растворенного
вещества содержится в 1 мл раствора.
m р.в.
Т = ————
V
(13)
или
Сн•Мэ
Т= ———
1000
где:
Т – титр раствора, г/мл
m р.в. – масса растворенного вещества, г
V – объем раствора, мл
Сн - нормальная концентрация , экв/л;
Мэ– молярная масса эквивалента вещества, г/моль.
(14)
Титр раствора по определяемому веществу (Т р-ра/опр.в-во) – показывает
сколько граммов определяемого вещества взаимодействует с 1 мл раствора.
m опр. в-ва
Т р-ра/опр.в-во = ———— (15) или
V
Сн•Мэ опр.в-ва
Т р-ра/опр.в-во = ———------- (16)
100
где:
Т р-ра/опр.в-во – титр раствора по определяемому веществу, г/мл
m опр.в-ва. – масса определяемого вещества, г
V – объем раствора, мл
Сн - нормальная концентрация раствора, экв/л;
Мэ опр.в-ва – молярная масса эквивалента определяемого вещества вещества,
г/моль.
5. Поправочный коэффициент (К) – это отношение точной концентрации
раствора к его теоретической концентрации.
Сн точн.
К= —————— (17)
Сн теор.
где:
К - поправочный коэффициент;
Сн точн - точная концентрация раствора, экв/л
Сн теор - теоретическая концентрация раствора, экв/л
ΙΙ. Расчет концентрации при смешении растворов.
Расчет концентраций при смешении растворов производят по правилу
смешения:
Отношение массы одного компонента к массе второго обратно
пропорционально отношению разности массовых долей каждого компонента
и смеси в абсолютном значении.
Это правила выражают в виде диагональной схемы правила смешения,
которая получила название правила креста или «конверт Пирсона».
Предположим, что смешивают два раствора с разной концентрацией. Масса
первого раствора m1, масса второго раствора m2. Обозначим массовые доли
растворенного вещества в смешиваемых растворов через ω1 и ω2. Массовую долю
растворенного вещества в смеси примем за ωсм.
Тогда:
ω1
ωсм – ω2 (массовые части 1-го раствора)
ωсм
ω2
ω1 – ωсм (массовые части 2-го раствора)
То есть:
m1
——
m2
=
ωсм – ω2
——————
ω1 – ωсм
Аналогичную схему применяют для расчетов при смешении растворов с
разной молярной или нормальной концентраций, однако вместо массовых долей
берут соответственно молярные или нормальные концентрации растворов, а
вместо их массы – объемы растворов:
С1
Ссм – С2 (объемные части 1-го раствора)
Ссм
С2
То есть:
V1
——
V2
=
С1 – Ссм (объемные части 2-го раствора)
Ссм – С2
——————
С1 – Ссм
Расчеты также можно производить обычным алгебраическим способом,
сопоставляя массы растворенного вещества и массы (или объемы) смешиваемых
растворов.
ΙΙΙ. Примеры решения задач
1. Определение массовой доли вещества в растворе
Пример 1. В 420 г воды растворено 180 г нитрата кальция. Определить
массовую долю (в %) нитрата кальция в растворе ?
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи
Дано:
m р.в.(Ca(NO3)2 ) = 180 г
m в = 420 г
ω (Ca(NO3)2) - ?
2. Определить массовую доли нитрата
кальция в растворе по формуле (1)
m р.в.
ω (Ca(NO3)2)= ———— * 100%
m р-ра
m р-ра = m р.в. + m в = 180г +420 г = 600г
180 г
ω (Ca(NO3)2)= ———— * 100% = 30 %
420 г
Определите массовую долю (в %) хлорида калия в растворе,
полученном при смешении 150 г 20% раствора и 250 г 40% раствора хлорида
калия?
Пример 2.
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи
Дано:
m1р-ра(KCl) = 150 г
m2 р-ра(KCl) = 250 г
ω1(KСl) = 20 %
ω2(KСl) = 40 %
ωсм(KСl) - ?
2. Найти массу хлорида калия
исходных растворах по формуле (1)
в
m1(KCl) = m1р-ра(KCl) • ω1(KСl) /100% =
150г • 20%/100% = 30 г
m2(KCl) = m2р-ра(KCl) • ω2(KСl) /100% =
250г • 40%/100% = 100 г
m(KCl) = m1(KCl) + m2(KCl) =30 г +50 г=130 г
3. Найти массу полученного раствора
mсм.р-ра (KCl) = m1р-ра(KCl) +m2р-ра(KCl)=
150г +250г = 400 г
4. Найти массовую долю полученного
раствора по формуле (1)
m(KCl)
ωсм (KCl) = ———— * 100% =
m см.р-ра
= 130 г/400г *100% = 32,5 %
Пример 3. Определить массу соли, содержащейся в растворе объемом 0,5 л ,
если массовая доля соли в этом растворе 20%, а плотность раствора 1,2 г/мл?
Алгоритм решения
1. Записать условия данной задачи
Дано:
V = 0,5 л = 500 мл
ω р.в. =20%
ρ =1,2 г/мл
m р.в.
-?
2. Записать формулу определения
массовой доли растворенного вещества
(2) и из нее выразить массу соли.
mр.в.
ω р.в. = ———— •100%, =>
ρ•V
mр.в. = ω р.в. •ρ•V/100%
mр.в. = 20% •1,2г/мл•500мл/100% =
=120 г
2. Определение молярной, нормальной концентраций растворов
Пример1. 500 мл раствора серной кислоты содержат 196 г серной
кислоты. Определить молярную и нормальную концентрации раствора серной
кислоты?
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи
Дано:
V = 500 мл=0,5 л
m(H2SO4)= 196 г
См(H2SO4)-?
Сн(H2SO4) -?
2.
Определить
молярную
концентрацию по формуле (3)
m рв
Cм = ————, (3)
M•V
М(H2SO4) = 98г/моль
См(H2SO4) =196г/(98г/моль•0,5л)=
=4моль/л
3.Определить
нормальную
концентрацию по формуле (4)
mрв
Cн = ————
Mэ•V
М(H2SO4)
98
Мэ ( H2SO4) =————— = ——— =
2
2
= 49 г/экв
Сн(H2SO4) = 196г/(49г/экв•0,5л)=8экв/л
3. Определение титра раствора
Пример 1. Определить титр раствора, в 150 мл которого содержится 7,5 г
карбоната натрия?
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи Дано:
V = 150 мл
m(Na2СO3)= 7,5 г
Т(Na2СO3)-?
2. Определить титр раствора
карбоната натрия по формуле (11)
m р.в.
Т = ————
V
Т(Na2СO3) = 7,5г/150мл = 0,05 г/мл
Пример2. Определить титр уксусной кислоты по гидроксиду натрия для
0,4 Н раствора уксусной кислоты?
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи
Дано:
Сн(СН3СООН)= 0,4 экв/л
Т СН3СООН/NaOH -?
2. Определить титр раствора
Сн•Мэ опр.в-ва
уксусной кислоты по гидроксиду натрия
Т р-ра/опр.в-во = ———
по формуле (14)
1000
М(NaОН) 40
Мэ(NaОН) = ——
1
= — = = 40 г/экв
1
Т СН3СООН/NaOH = (0,4•40)/1000 = 0,016г/мл
4. Отношение между эквивалентными концентрациями и
объемами растворов реагирующих веществ.
Пример1. Для нейтрализации 50 мл раствора серной кислоты израсходовано
25 мл 0,4 Н раствора щелочи. Определить нормальную концентрацию раствора
серной кислоты.
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи
Дано:
V(H2SO4) =50 мл
Vщелочи= 25 мл
Сн щелочи = 0,4э/л
Сн(-H2SO4) ?
2.
Определить
нормальную Сн(H2SO4)• V(H2SO4) =Сн щелочи • Vщелочи
концентрацию серной кислоты
закона эквивалентов (формула 8)
из
Сн щелочи • Vщелочи
Сн(H2SO4)= ———————— =
V(H2SO4)
=(0,4экв/л• 25мл)/50мл = 0,2 экв/л
Пример 2. На титрование 25 мл раствора хлороводородной кислоты
требуется 24,8 мл раствора гидроксида калия с титром 0,02806г/мл.
Определить нормальную концентрацию гидроксиса калия?
Алгоритм решения
1. Записать данные условия задачи.
Дано:
V(HCl) = 25 мл
V(KOH) =24,8мл
Т(КОН)=0,02806 г/мл
Сн(HCl) - ?
2.
Определить
нормальную
концентрацию гидроксида калия по
формуле (12)
Сн•Мэ
Т= ———
1000
М(КОН)
56
Мэ(КОН) = ———— = —— = 56г/экв
1
1
Т(КОН)•1000 0,02806•1000
Сн(КОН) = ———
Мэ(КОН)
= 0,50107 экв/л
= —————=
56
3.
Определить
нормальную Сн(HCl)• V(HCl) =Сн(КОН) • V(КОН)
концентрацию хлороводородной
0,501071 • 24,8
кислоты из закона эквивалентов
Сн(HCl)= —————— = 0,4971 экв/л
25
5. Приготовление разбавленных растворов из концентрированных
растворов
Пример 1.
Сколько литров 96% раствора серной кислоты (с плотностью -1840кг/м3)
требуется для приготовления 20л 0,5 М раствора серной кислоты?
Алгоритм решения
1. Записывать
задачи
данные
условия Дано:
ω1(H2SO4) =96%
ρ1=1840 кг/м3 = 1,84 г/мл
V2 = 20 л
См2(H2SO4) =0,5 моль/л
V1 -?
2. Определить, сколько граммов
серной кислоты содержится в 20л 0,5 М
раствора по формуле (3)
m рв
Cм = ————, (3)
M•V
М(H2SO4) = 98г/моль
m(H2SO4) =См2(H2SO4) •М(H2SO4) •V2=
= 0,5 моль/л•98г/моль • 20л = 980 г
3. Определить, в каком объеме 96%
раствора серной кислоты содержится
980 г серной кислоты по формуле (2)
mр.в.
ω р.в. = ———— •100%, =>
ρ•V
m(H2SO4)
V1 = ——————— •100%
ρ1• ω1(H2SO4)
980 г
V1 = ——————— •100% = 0,54л
1,84 г/мл • 96%
Пример 2
Сколько миллилитров 50% раствора азотной кислоты , плотность
которого 1,315 г/мл, требуется для приготовления 5л 2% раствора, плотность
которого 1,010 г/мл?
Алгоритм решения
Расчет ведем, исходя из теоретического положения, вытекающего из
понятия о процентной концентрации раствора, а именно: при одном и том же
количестве растворенного вещества массы растворов и их процентная
концентрация обратно пропорциональны друг другу:
ρ1•V1
ω2
———— ═ ———— (16),
ρ2•V2
ω1
где
ρ1,V1,ω1 – плотность, объем и массовая доля растворенного вещества в 1
растворе
ρ2,V2,ω2 – плотность, объем и массовая доля растворенного вещества в 2
растворе
1.Записать данные условия задачи
Дано:
ω1(HNO3) = 50%
ρ1(HNO3)= 1,315 г/мл
V2(HNO3)= 5 л
ω2(HNO3) = 2%
ρ2(HNO3)= 1,010 г/м
V1(HNO3)-?
2. Определить объем 50%-ного
ρ1•V1
ω2
раствора азотной кислоты из формулы
———— ═ ———, (16)
ρ2•V2
ω1
ρ2•V2 • ω2
1,010•5 •2
V1(HNO3) = ————— = ————— =
ρ1•ω1
1,315 •50
=0,154 л
6.Смешение растворов разных концентрации
Задачи такого типа легко решаются с помощью
диагональной схемы
(«правила креста»).
Диагональную схему строят следующим образом. В точке пересечения
двух прямых обозначают концентрацию смеси, у концов этих прямых по одну
сторону от точки пересечения указывают концентрации составных частей смеси,
а по другую – разности концентраций смеси и ее составных частей
( см. ІІ)
Пример1 Найти массу воды, которую надо добавить к 200 г 50%-ного
раствора КОН, чтобы получить 10% раствор.
Алгоритм решения
1. Записать условие задачи
Дано:
m1= 200 г
ω1 = 50%
ω2 = 0% (чистая вода)
ωсм= 10%
m2 -?
2. Составить диагональную схему (см. ω1 =50%
раздел ІІ)
ω2 = 0%
ωсм – ω2 =10-0=10
ωсм =10%
ω1 – ωсм =50-10=40
3. Найти массу воды из соотношения m1
массовых частей
——
m2
=
ωсм – ω2
10
———— = ———=0,25
ω1 – ωсм
40
m2= m1/0,25 = 200г/0,25 = 1000г
Пример2. Найти массы 20%-ного и 50%-ного растворов серной кислоты,
необходимые для получения 500мл 30%-ного раствора с плотностью 1,11 г/мл .
Алгоритм решения
1. Записать условие задачи
Дано:
ω1 = 50%
ω2 = 20%
ωсм= 30%
Vсм = 500 мл
ρсм = 1,11 г/мл
m1, m2 -?
2. Найти массу итогового раствора по
плотности и объему.
mсм = ρсм •Vсм
mсм = 1,11г/мл•500мл = 555 г
2. Составить диагональную схему (см. ω1 =50%
раздел ІІ)
ωсм – ω2 =30-20=10
ωсм =30%
ω2 = 20%
3. Найти соотношение масс исходных m1
растворов
——
m2
=
ω1 – ωсм =50-30=20
ωсм – ω2
10
———— = ——— = 0,5
ω1 – ωсм
20
m1 = 0,5 m2
4. Найти массы исходных растворов, mсм = m1 + m2 = 0,5 m2 + m2 = 1,5 m2
исходя из предположения, что в сумме m2 = mсм/1,5 = 555/1,5 = 370 (г)
они дают массу итогового раствора.
m1 = 0,5 m2 = 185 (г)
IV Задачи для самостоятельной работы
На оценку «удовлетворительно»
1.Определите массовую долю (в%) хлорида натрия в растворе, если в 500 г воды
растворено 125 г соли.?
2.Определите массовую долю (%) нитрата кальция в растворе, полученном при
смешении 300 г 10% раствора и 500 г 20 % раствора нитрата кальция? 3.Требуется
приготовить раствор массой 320 г массовой доли хлорида калия 3%. Рассчитайте
массу хлорида калия и массу воды, которые необходимы для приготовления
раствора?
4.Какой объем 37% раствора хлороводородной кислоты с плотностью
1190 кг/м3 потребуется для приготовления 1,5 л 0,2 М раствора?
5.На титрования 5 мл раствора сульфата калия требуется 4,2 мл 0,7 Н раствора
хлороводородной кислоты. Определить нормальную концентрацию и титр
сульфата калия?
6.Вычислить нормальную концентрацию раствора гидроксида натрия, если титр
этого раствора 0,004060 г/мл?
7.Вычислить титр 0,01 Н раствора серной кислоты с поправочным коэффициентом
0,9123?
8.Для нейтрализации 42 мл раствора кислоты потребовалось прилить к ним 14 мл
0,3 Н раствора щелочи. Определить нормальность кислоты?
9.Для 0,05 Н раствора карбоната калия вычислить титр раствора?
10. Определить титр гидроксида калия по серной кислоте для 0,01 Н раствора
гидроксида калия?
11.Титр гидроксида натрия по азотной кислоте равен 0,012452 г/мл. Определить
нормальную концентрацию гидроксида натрия?
12.Сколько гидроксида аммония,содержится в 250 мл, если титр этого
раствора равен 0,0072 г/мл?
13.Сколько граммов сульфата натрия требуется для приготовления 200 мл 0,1 Н
раствора?
14.На титрование 15 мл раствора азотной кислоты требуется 13,2 мл раствора
гидроксида калия с нормальной концентрацией 0,6 э/л.
Определить нормальную концентрацию и титр азотной кислоты?
15. На титрование 25 мл уксусной кислоты израсходовано 22,6 мл карбоната калия с
концентрацией 0, 1 э/л. Определить нормальность раствора уксусной кислоты и
титр уксусной кислоты по гидроксиду калия?
16.Из навески хлорида алюминия массой 4 г приготовлено 250 мл раствора.
Определить титр раствора?
17.Сколько граммов хлорида бария требуется для приготовления 250 мл
0,01 Н раствора?
18.Титр раствора карбоната натрия равен 0,0036 г/мл. Определить нормальность
раствора?
19. Определить титр уксусной кислоты по гидроксиду натрия для 0,8 Н раствора
уксусной кислоты?
20.Вычислить нормальную концентрацию раствора гидроксида натрия,
если титр раствора равен 0,080 г/мл?
21.Определить титр 0,01 Н раствора гидроксида калия?
22. Рассчитайте титр 0, 4 Н раствора хлорида натрия?
23. Определить титр хлороводородной кислоты по карбонату натрия для
0,1 Н раствора хлороводородной кислоты?
24. Определить титр серной кислоты по хлориду бария для 0,02 Н раствора
серной кислоты?
25. Определить титр гидроксида натрия по хлороводородной кислоте для
0,15 Н раствора гидроксида натрия?
26. Сколько граммов сульфата натрия требуется для приготовления 500 мл раствора
с титром 0,00269 г/мл?
27. Сколько граммов сульфата хрома требуется для приготовления 100 мл раствора
с титром 0,01835 г/мл?
28. Из навески сульфата алюминия массой 6 г приготовлено 400 мл раствора.
Определить нормальную концентрацию раствора?
29. На титрование 15 мл раствора азотной кислоты требуется 16,2 мл 0,05 Н
раствора гидроксида аммония. Определить титр раствора азотной кислоты?
30.Из навески нитрата серебра массой 2 г приготовлено 200 мл раствора.
Определить титр раствора?
31. На титрование 25 мл раствора карбоната натрия требуется 21,8 мл 0,009 Н
раствора хлороводородной кислоты. Определить титр карбоната натрия? 32. На
титрование 10 мл раствора гидроксида кальция требуется 12,6 мл 0,8 Н раствора
уксусной кислоты. Определить титр раствора гидроксида кальция?
33. На титрование 5 мл 0,6 Н раствора уксусной кислоты требуется 8,4 мл раствора
гидроксида натрия. Определить титр гидроксида натрия по серной кислоте?
34. Из навески нитрата железа (3) массой 5 г приготовлено 500 мл раствора.
Определить нормальную концентрацию раствора?
35.На титрование 10 мл раствора гидроксида калия требуется 9,4 мл 0,003 Н
раствора азотной кислоты. Определить титр гидроксида калия по серной кислоте?
36.Из навески хлорида цинка массой 2 г приготовлено 600 мл раствора. Определить
нормальную концентрацию раствора?
37.На титрование 20 мл раствора серной кислоты требуется 16,7 мл 0,08 Н раствора
гидроксида натрия. Определить нормальную концентрацию раствора серной
кислоты?
38.На титрование 10 мл раствора гидроксида аммония требуется 12, 1 мл
0,6 Н раствора хлороводородной кислоты. Определить нормальную концентрацию
и титр раствора гидроксида аммония?
39. Вычислить титр раствора азотной кислоты, если на титрование 20 мл его
израсходовано 16 мл 0,013 Н раствора гидроксида натрия?
40. Из навески массой 2г карбоната натрия приготовлено 200 мл раствора.
Определить нормальную концентрацию раствора?
41.Поправочный коэффициент к 0,1 Н раствору серной кислоты равен 0,928.
Определить титр серной кислоты?
42.Сколько граммов щавелевой кислоты требуется для приготовления 500 мл 0,04Н
раствора?
43. Определить титр гидроксида калия по серной кислоте для 0,01 Н раствора
гидроксида калия с поправочным коэффициентом 1,0264?
44.Поправочный коэффициент к 0,5 Н раствору хлороводородной кислоты равен
1,1800. Определить титр этого раствора?
45.Из навески хлорида бария массой 1,5 г приготовлено 150 мл раствора.
Определить нормальную концентрацию раствора хлорида бария?
46.Вычислить титр раствора азотной кислоты, если на титрование 20 мл его
израсходовано 16 мл 0,13 Н раствора гидроксида натрия?
47.Нитрат калия массой 10 г растворили в воде объемом 150 мл. Плотность воды
равна 1г/мл. Рассчитайте массовую долю соли в растворе.
48.Из навески карбоната натрия массой 2 г приготовлено 200 мл раствора.
Определить нормальную концентрацию раствора карбоната натрия?
49.Поправочный коэффициент к 0,1Н раствору фосфорной кислоты равен 1,2597.
Определить титр фосфорной кислоты?
50. Содержание солей в морской воде достигает 3,5 %. Сколько соли останется после
выпаривания 10 кг морской воды?
На оценку « хорошо»
1.Для нейтрализации 20 мл 0,1 Н раствора серной кислоты потребовалось 8 мл
раствора едкого натра. Сколько граммов едкого натра содержит 1 л этого раствора?
2. На нейтрализацию 40 мл раствора гидроксида калия израсходовано 24 мл 0,5 Н
раствора хлороводородной кислоты. Какова нормальность раствора гидроксида
калия и титр гидроксида калия по нитрату кальция? 3. Навеску 3,2816 г хлорида
натрия растворили в мерной колбе на 500 мл. Определить нормальную
концентрацию раствора?
4. Из навески хлорида бария массой 2 г приготовлено 200 мл раствора. Определить
нормальную концентрацию раствора?
5. На титрование 25 мл раствора серной кислоты требуется 23,8 мл 0,1 Н раствора
гидроксида натрия с поправочным коэффициентом К= 0,9123 . Определить
нормальность раствора серной кислоты и титр раствора серной кислоты по карбонату
натрия?
6. Вычислить титр серной кислоты по гидроксиду калия для 0,1 Н раствора
серной кислоты с поправочным коэффициентом 1,123?
7. Сколько граммов сульфата хрома (3) требуется для приготовления 100 мл раствора
с нормальной концентрацией 0,25 э/л?
8. Сколько граммов сульфата натрия требуется для приготовления 500 мл раствора с
нормальной концентрацией 0,2 э/л?
9. Сколько граммов сульфата алюминия требуется для приготовления 200 мл 0,05 Н
раствора с поправочным коэффициентом 1,174?
10. Из гидроксида калия массой 1 г приготовлено 100 мл раствора. На титрование 5
мл этого раствора требуется 6,8 мл раствора серной кислоты. Определить
нормальную концентрацию раствора серной кислоты?
11.На титрование 25 мл раствора гидроксида бария требуется 23,6 мл 0,04 Н
раствора серной кислоты. Сколько граммов гидроксида бария содержится в 250 мл
раствора?
12. На титрование 10 мл раствора серной кислоты требуется 2 г гидроксида натрия.
Определить нормальную концентрацию раствора серной кислоты?
13. Сколько граммов ацетата кальция требуется для приготовления 600 мл 0,08 Н с
поправочным коэффициентом 0,966?
14. Из навески щавелевой кислоты массой 5 г приготовлено 500 мл раствора. На
титрование 10 мл этого раствора требуется 11,7 мл раствора гидроксида натрия.
Определить нормальную концентрацию раствора гидроксида натрия?
15. Определить титр и молярную концентрацию для приблизительного 0,1Н раствора
фосфорной кислоты с поправочным коэффициентом К= 1,1258?
16. Из навески 1,05 г щавелевой кислоты приготовлено 200 мл раствора.
Определить нормальную и молярную концентрацию приготовленного раствора?
17.Поправочный
коэффициент
соляной
кислоты
равен
0,9435
для
приблизительного 0,1 Н раствора. Определить титр хлороводородной кислоты по
гидроксиду натрия и молярную кислоту для раствора хлороводородной кислоты по
хлориду бария?
18.Вычислить молярную, нормальную концентрации и титр раствора хлорида
натрия, в 200 мл которого содержится 2,9230 г соли?
19.В 200 мл раствора содержащего 2 г щавелевой кислоты. На титрование 20 мл
этого раствора израсходовано 15 мл раствора гидроксида натрия. Определить
нормальную концентрацию и титр раствора гидроксида натрия?
20. Сколько граммов карбоната натрия содержится в 250 мл раствора, если
концентрация карбоната натрия равна 0,1 Н с поправочным коэффициентом 0,9851?
21.Титр хлороводородной кислоты по гидроксиду калия равен 0,005600г/мл.?
Вычислить нормальную и молярную концентрации хлороводородной кислоты?
22.Вычислить нормальную концентрацию и титр 0,3 М раствора фосфорной
кислоты?
23. Вычислить нормальную концентрацию и титр 2 М раствора хлорида бария ?
24.Вычислить нормальную концентрацию и титр 5 М раствора сульфата натрия?
25.Вычислить молярную концентрацию и титр 0,1 Н раствора нитрата кальция?
26.Вычислить молярную концентрацию 0,2 Н раствора хлорида алюминия (3)
27.Вычислить молярную концентрацию 0,5 Н раствора карбоната натрия?
28.На титрование 20 мл раствора гидроксида натрия израсходовано 19,1 мл
раствора серной кислоты с титром 0,0100 г/мл. Определить нормальную и молярную
концентрации раствора гидроксида натрия?
29.Поправочный коэффициент к 0,01 Н раствору азотной кислоты равен 1,0900.
Определить титр раствора азотной кислоты по карбонату натрия?
30.Определить титр хлороводородной кислоты по гидроксоду калия, если титр
хлороводородной кислоты равен 0,003647 г/мл?
31.Определить титр гидроксида натрия по хлороводородной кислоте, если титр
гидроксида натрия равен 0,004 г/мл?
32.Сколько граммов сульфата меди требуется для приготовления 150 мл
0,3 Н раствора?
33.Сколько граммов карбоната натрия содержится в 500 мл 0,25 Н раствора?
34.Навеску хромата калия массой 0,5224 г растворили в мерной колбе объемом 100
мл. Определить молярную концентрацию и нормальную концентрации раствора и
титр полученного раствора?
35.Из навески гидроксида калия массой 1 г приготовлено 100 мл раствора. На
титрование 5 мл этого раствора требуется 6,8 мл раствора серной кислоты.
Определить нормальную концентрацию раствора серной кислоты?
36.Сколько граммов ацетата кальция требуется для приготовления 600 мл 0,08 Н с
поправочным коэффициентом 0,966?
37.На титрование 20 мл раствора уксусной кислоты израсходовано 18,5 мл раствора
карбоната аммония с титром 0,025 г/мл. Определить нормальную концентрацию
раствора уксусной кислоты?
38.Вычислить молярную и нормальные концентрации раствора хлорида натрия в
200 мл которого содержится 2,923 г соли?
39.На титрование 15 мл раствора серной кислоты израсходовано 14,2 мл раствора
гидрокида натрия с титром гидроксида натрия по серной кислоте 0,004802 г/мл.
Сколько граммов серной кислоты содержится в 200 мл раствора?
40.На титрование 5 мл раствора азотной кислоты израсходовано 7,1 мл раствора
карбоната калия с титром карбоната калия по азотной кислоте
0,006 г/мл. Сколько граммов азотной кислоты содержится в 400 мл раствора?
41.Сколько граммов воды надо прибавить к 800 г 60 % раствора серной кислоты для
получения 40% раствора?
42.1 л воды растворено 2 моль гидроксида натрия. Определите массовую долю (в%)
гидроксида натрия в растворе?
43. Вычислить молярную концентрацию и титр раствора 0,9 Н раствора нитрата
кальция с поправочным коэффициентом 0,9635?
44. Найти массу 20%-ного раствора, необходимого для приготовления 10%-ного
раствора соляной кислоты при разбавлении первого раствора водой в количестве 200
г
45. К 80 г 15%-ного раствора прибавлено 20 г воды. Какова концентрация
получившегося раствора?
На оценку «отлично»
1.Сколько миллилитров требуется прилить к 50 мл раствора гидроксида калия с
титром 0,0112 г/мл, чтобы получить раствор с титром 0,005 г/мл?
2.На титрование 20 мл раствора буры, содержащего 2,523 г буры в 200 мл раствора,
израсходовано 22,5 мл раствора хлороводородной кислоты. Определить
нормальность хлороводородной кислоты и титр хлороводородной кислоты по
карбонату натрия?
3.На титрование 20 мл раствора серной кислоты расходуется 18 мл 0,1125 М
раствора гидроксида натрия. Сколько граммов серной кислоты содержится в 1л
раствора?
4.Какое количество нитрата натрия надо взять для приготовления 300 мл
0,2 М
раствора?
5.Имеется 2 М раствор карбоната натрия. Как приготовить из него один литр 0,25 Н
раствора?
6.Какой объем раствора, содержащего 4 г гидроксида натрия в 800 мл раствора для
титрования 10 мл раствора, содержащего 6 г уксусной кислоты в 300 мл раствора?
7.В лаборатории имеется раствор с массовой долей гидроксида натрия 25%,
плотность которого равна 1,27 г/мл. Рассчитайте его объем, который надо смешать с
водой, чтобы получить 500 мл раствора с массовой долей гидроксида натрия 8%
(плотность 1,09г/мл).?
8.К раствору хлорида натрия (объемом 120 мл, массовая доля хлорида натрия 16%,
плотность 1,12 г/мл) прилили воду объемом 80 мл (плотность воды 1 г/мл).
Рассчитайте массовую долю хлорида натрия в полученном растворе?
9.Сколько литров 31,5 % раствора азотной кислоты (плотность 1190 кг/м3) получится
из 100 л аммиака при н.у.?
10.Какой объем 0,2 Н раствора гидроксида калия требуется для титрования раствора,
содержащего 1 г хлороводородной кислоты?
11.К 300 мл 40% раствора азотной кислоты (плотность 1250 кг/м3) прил
125 мл
воды. Определите массовую долю (в%) азотной кислоты в полученном растворе?
12.Сколько воды необходимо прибавить к 800 мл 0,5 Н раствора хлороводородной
кислоты, чтобы получить 0,4 Н раствора?
13.К 150 мл 2 Н раствора серной кислоты прибавили 50 мл раствора серной кислоты
с титром 0,04904 г/мл. Определить нормальную концентрацию и титр полученного
раствора?
14.Сколько миллилитров 0,1Н раствора гидроксида натрия требуется для
нейтрализации 0,025 г уксусной кислоты?
15.Сколько граммов сульфита натрия потребуется для приготовления пяти литров 8
% - ного раствора, плотность которого равна 1,075 г/мл?
16. Сколько вода надо прибавить к 100 мл 20 %-ного раствора серной кислоты
(плотность 1,14 г/мл), чтобы получить 5 %-ный раствор серной кислоты? 17.Какой
процентной концентрации получится азотная кислота, если к 500 мл 32 %-ной кислоты
плотностью 1,2 г/мл прибавить один литр воды?
18.До какого объема надо разбавить 500 мл 20 %-ного раствора хлористого натрия
(плотность 1,152 г/мл), чтобы получить 4,5 %-ный раствор плотностью 1,029 г/мл?
19.Сколько миллилитров 2 Н раствора серной кислоты потребуется для
приготовления 500 мл 0,5 Н раствора?
20.Сколько миллилитров 10 %-ной серной кислоты (плотность 1,07 г/мл) потребуется
для нейтрализации раствора, содержащего 16 г гидроксида натрия? 21.Сколько
миллилитров 0,2 М раствора можно приготовить из 250 мл раствора
хлороводородной кислоты с титром 0,03646 г/мл?
22. Сколько миллилитров воды требуется прилить к 50 мл раствора гидроксида калия
с титром 0,0112 г/мл, чтобы получить раствор с титром 0,005 г/мл?
23. Имеется разбавленный раствор серной кислоты. Опытным путем установлено,
что наибольшее количество цинка, которое может прореагировать с 100 г этого
раствора, равно 13 г. Каково содержание (в %) серной кислоты в этом растворе?
24. Смешаны 100 г 20%-ного раствора и 50 г 32%-ного раствора некоторого вещества.
Какова концентрация полученного раствора?
25. Необходимо приготовить 1 л 21%-ного раствора гидроксида натрия, плотность
которого 1,230 г/мл. Сколько необходимо для этого технического продукта,
содержащего 95% гидроксида натрия?
26. 1л раствора азотной кислоты, плотность которого 1,310 г/мл, содержащей 50%
кислоты, разбавлен 690 мл воды. Какова концентрация полученного разбавленного
раствора?
27. 1,2 л хлороводорода, измеренного при нормальных условиях, растворены в 72,8
мл воды. При этом получился раствор, плотность которого 1,1 г/мл. Вычислите
процентную концентрацию соляной кислоты и объем полученного раствора.
28. Необходимо приготовить 1 л 20 %-ного раствора серной кислоты, имеющей
плотность 1,14 г/мл, из 93,6 %-ной кислоты, плотность которой 1,83 г/мл. Сколько для
этого нужно концентрированной кислоты и воды?
29. Сколько мл серной кислоты, плотностью 1,84 г/мл, необходимо для
приготовления 1 л аккумуляторной кислоты, плотность которой 1,18 г/мл?
30. Вычислите содержание в процентах гидроксида кальция в известковом молоке,
если для приготовления 1 л было взято 200 г оксида кальция и 948 мл воды. Какова
плотность полученного известкового молока?
ОТВЕТЫ
На оценку «удовлетворительно»
1.20% 2. 16,25%. 3. mв=9,6 г; mр =310,4 г 4. V=24,9мл 5. С= 0,588э/л; Т= 0,05116 г/мл
6. С=0,1015э/л 7. С=0,009123 э/л; Т=0,00044703 г/мл 8. С=0,1 э/л 9. Т=0,00345 г/мл
10. Т=0,00049 г/мл 11. С=0,1976 э/л 12. m=1.8 г 13. m=1,42г 14. С=0,528э/л; Т=0,03326 г/мл
15. С=0,0904 э/л; Т=0,0050624 г/мл 16. Т=0,016 г/мл 17. m= 0,2588 г 18. C=0.06792 э/л
19. Т=0,032 г/мл 20. С=2 э/л 21. Т=0,00040 г/мл 22. Т= 0,0232 г/мл 23. Т=0,0531 г/мл
24. Т=0,00208 г/мл 25. 0,005475 г/мл 26. m=1,345 г 27. m=1,835 28. С=0,2632 э/л
29. Т=0,003402 г/мл 30. Т=0,01 г/мл 31. Т=0,004159 г/мл 32. Т=0,037296 г/мл 33. Т=0,0175 г/мл 34.
C=0.01239 э/л 35. Т=0,001382 г/мл 36. С=0,049015 37. С=0,0668 э/л 38. С=0,726 э/л; Т=0,02541 г/мл 39.
Т=0,0006552 г/мл 40. С=0,1887 э/л 41. Т=0,004547 г/мл 42. m=1,26 г
43. Т=0,00050294 г/мл 44. Т=0,021535 г/мл 45. С=0,09615 э/л 46. Т=0,006552 г/мл 47. 6,7%
48. С=0,018868 э/л 49. Т=0,004115 г/мл 50. 350 г
На оценку «хорошо»
1.m =10 г 2. С=0,3 э/л; Т=0,0246г/мл 3. С=0,1132 э/л 4. С=0,1887 э/л 5.С=0,08685 э/л; Т=0,0046031 г/мл 6.
Т=0,006289 г/мл 7. m=1,6325 г 8. m=7,1г 9. m=0,6539г 10. С=1,1163 Н 11. m=0.97705 г
12. С=0,0112 э/л 13. m=2,16306 г 14. С=0,1356 э/л 15. Т=0,003681 г/мл; См=0,0011043 моль/л
16.Сн=0,08333 э/л; См=0,041167 моль/л 17. Т=0,05169 г/мл; С=0,09435моль/л
18. C=0,2499 моль/л 19. С=0,2116 э/л; Т=0,008464 г/мл 20. m=1,30526 г 21. С=0,1 моль/л 22. 1Н ; Т=0,0327 г/мл
23. 4Н ; Т=0,4160 г/мл 24. 2,5Н; Т= 0,1775 г/мл 25. 0,05М; Т=0,00820 г/мл 26. 0,06М 27. 0,025М 28. С= 0,1949
моль/л 29. Т=0,0005777 г/мл 30. Т=0,005673 г/мл 31. Т= 0,00365 г/мл
32. m=3,6 г 33. m=6,625г 34. Сн=0,05386 э/л; См=0,02693 моль/л 35.С=0,1313 э/л 36. m=3,66306 г
37. С=0,4818 э/л 38. С=0,2499 моль/л. 39. m=0,9092 г 40. m=3,40704 г 41. m=400г 42. 7,4%
43. С=0,433575 моль/л; Т= 0,071106 г/мл 44. 200 г 45. 12%
На оценку «отлично»
1.V=112 мл 2. С=0,05873 э/л; Т=0,003113 г/мл 3. m= 0,4961 г 4. 5,1г 5. 2,5 мл разбавить водой до одного литра
6. V=26,64 мл 7. V=137,3 мл 8.10% 9. 204,1 л 10. 137 мл 11. 30 % 12. 200 мл
13. С=1,7502 э/л; Т=0,08576 г/мл 14. V=3,289 мл 15. 430г 16. 342 г 17. 12% 18. 2488 мл 19. 125 мл
20. 183,1 мл 21. 1,27 л 22. V=112 мл 23. 19,6 % 24. 24 % 25. 272 г 26. 32,7 % 27. 20%; 82,8мл 28. 113 мл кислоты
и 896 мл воды 29. 166 мл 30. 23%; 1,148 г/мл
Список используемой литературы
1. Аналитическая химия / Под.ред А.А.Ищенко–М:Издательский центр «Академия»,2004.
2. Н.Л. Глинка «Задачи и упражнения по общей химии» Издательство «Химия», 1973г.
3. Л.М. Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова «Сборник задач и упражнений по общей химии».
Учебное пособие для ВУЗОВ. – М: Высшая школа, 1980г.
4.Л.А.Михилев, Н.Ф. Пассет, М.И. Федотова «Задачи и упражнения по неорганической химии».
Учебное пособие для техникумов. – Л: Химия, 1985г.
5.Г.Л. Абкин «Задачи и упражнения по общей химии» Учебное пособие для ВУЗОВ. – М., «Высшая
школа», 1971г.
6. С.А. Шапиро., М.А. Шапиро «Аналитическая химия». Учебник для учащихся техникумов.- 3-е
изд.,- М: Высш. Школа, 1979г.
7. Г.П. Хомченко «Пособие по химии» для поступающих в ВУЗы – 4-е изд., испр. и доп. – М.: ООО
«издательство Новая волна»; Издатель Умеренков, 2002г.
8. Аналитическая химия. Химические методы анализа /Под ред. О.М. Петрухина. М.: Химия, 1992 г.
РЕЗЕНЗИЯ
на методические указания по курсу «Аналитическая химия» по специальности сборник задач по
титриметрическому методу анализа
Сборник задач составлен для изучения по дисциплине: «Аналитическая химия» раздела
«Титриметрический анализ».
Сборник задач содержит задачи на определение массовой доли вещества в растворе, на определение
молярной и нормальной концентрации, на переход от одних форм выражения концентрации в другие,
на приготовление разбавленных растворов различных концентраций.
В сборнике приведены алгоритмы решения разнообразных видов задач. Для самостотельного
решения задачи разбиты по уровню сложности. В конце сборника имеются ответы.
Сборник задач позволит осуществлять дифференцированный подход при проработке данного раздела.
Данный сборник соответствует учебному стандарту по специальности 240505
Преподаватель химических дисциплин
Е. Д. Лочашвили