Obliczanie stężeń roztworów

Transkrypt

1 Obliczanie stężeń roztworów 1. Ile mililitrów stężonego, ok. 2,2mol/l (M) roztworu NaOH należy pobrać, aby przygotować 800ml roztworu o stężeniu ok. 0,20 mol/l [ M ]? {ok. 72,7ml 73ml } 2. Oblicz, jaką ilość stężonego, 35,5% roztworu HCl należy pobrać, aby przygotować 2,00 l 0,200mol/l (M) roztworu? D (35,5 %HCl ) = 1,18g/cm 3 M ( HCl ) = 36,45 { 41,3g 34,8ml } 3. Oblicz stężenie molowe roztworu, otrzymanego przez rozpuszczenie odważki bezwodnego węglanu sodowego o masie 1,3856g w kolbie miarowej o pojemności 200,0ml. M (Na 2 ) 105,98. {0,06397mol/l } 4. Ile gramów stałego KMnO 4 należy odważyć, aby przygotować ok. 5l ok.0,02mol/l roztworu? M( KMnO 4) = 158,04 {16g} 5. Ile gramów boraksu ( substancji wzorcowej, Na 2 B 4 O 7 *10H 2 O ) należy odważyć, aby przygotować 250,0ml roztworu o stężeniu 0,2000mol/l? M ( Na 2 B 4 O 7 *10H 2 O ) = 381,42 { 19,071 g } 6. Odważkę metalicznego srebra o czystości 99,999% i masie 1,0838g rozpuszczono w stężonym kwasie azotowym(v) i roztwór przeniesiono ilościowo do kolby miarowej o pojemności 100,0ml. Jakie będzie stężenie molowe otrzymanego roztworu? Ile wynosić będzie to stężenie, jeśli wyrazić je w ilości gramów srebra zawartych w 1,0000ml (cm 3 ) roztworu? M (Ag ) 107,87 {0,1005mol/l; 0,01084 g/ml } 7. Do 30,00ml 0,1000 mol/l roztworu CH 3 COOH dodano 25,00ml roztworu KOH o stężeniu 0,1150 mol/l. Oblicz stężenie otrzymanego roztworu soli i stężenie roztworu elektrolitu, jaki ewentualnie także znajduje się w tym roztworze. { 0,02273mol/l} 8. Mianowany roztwór kwasu solnego ma stężenie równe 0,1000mol/l. Oblicz: a) miano tego roztworu w g/ml (ghcl/ml rru HCl) { 0,003645g/ml } b) miano racjonalne tego roztworu do oznaczania roztworów NaOH ( gnaoh/ml rru HCl). { 0,004000g/ml } c) miano racjonalne tego roztworu do oznaczania roztworów wody wapiennej (wodny r r Ca(OH) 2 {0,003705g/ml } M (HCl) 36,45 ; M (NaOH) 40,00 M ( Ca(OH) 2 ) 74,10 9. Oblicz miano 0,1000 mol/l roztworu KOH i jego miano racjonalne, przeznaczone do miareczkowego oznaczania zawartości roztworów kwasu siarkowego. M (KOH) 56,11 M (H 2 ) 98,08 {0,005611g/ml ; 0,004904g/ml } ,00ml 0,1055mol/l roztworu zasady sodowej zmiareczkowano wobec fenoloftaleiny roztworem kwasu solnego, zużywając go 12,04ml. Oblicz stężenie molowe roztworu kwasu solnego. { 0,08762mol/l } ,00ml wzorcowego roztworu węglanu sodowego o stężeniu 0,1025mol/l zmiareczkowano wobec oranżu metylowego roztworem HCl, zużywając go średnio 18,84ml. Oblicz stężenie molowe kwasu solnego ,00ml wzorcowego roztworu węglanu sodowego o stężeniu 0,06397mol/l zmiareczkowano wobec fenoloftaleiny roztworem HCl, zużywając go średnio 9,42ml. Oblicz stężenie molowe kwasu solnego. { 0,1358mol/l } 13. Do 10,00ml 0,02000mol/l roztworu KmnO 4 dodano 1g stałego jodku potasu, zakwaszono kwasem siarkowym (VI), a wydzielony jod odmiareczkowano roztworem tiosiarczanu sodowego, zużywając go 11,58ml. Oblicz stężenie molowe roztworu tiosiarczanu sodowego. {0,08636mol/l } 14. Odważkę dwuchromianu (VI) sodu (substancja wzorcowa ) o masie 0,4450g rozpuszczono w kolbie miarowej o pojemności 100,0ml.Do zmiareczkowania jodu wydzielonego przez 10,00ml tego roztworu zużyto 11,85ml roztworu tiosiarczanu sodowego. Oblicz stężenie molowe roztworu tiosiarczanu. M (K 2 Cr 2 O 7 ) 294,19 { 0,07659mol/l }

2 OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ I 1. Ile gramów zasady sodowej zawiera próbka roztworu, jeżeli na jej zmiareczkowanie zużywa się średnio 53,24ml roztworu HCl o stężeniu 0,1015mol/l? M (NaOH) 40,00 { 0,2162g } 2. Ile gramów zasady sodowej zawiera próbka roztworu, jeżeli na jej zmiareczkowanie zużywa się średnio 53,24ml roztworu HCl o mianie (racjonalnym) 0, [gnaoh/ml]? { 0,2162g } 3. Ile gramów wodorotlenku baru znajduje się w próbce o objętości 200,0ml jeżeli na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu zużyto średnio 11,35ml roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,08809mol/l? M (Ba(OH) 2 ) 171,36 { 1,7133g } 4. Ile gramów węglanu sodowego znajduje się w kolbie miarowej o objętości 100,0ml, jeżeli na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu zużywa się średnio wobec oranżu metylowego 12,22ml roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,1100mol/l? M (Na 2 ) 105,98 { 0,7123g } 5. Ile gramów węglanu sodowego znajduje się w kolbie miarowej o objętości 100,0ml, jeżeli na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu zużywa się średnio wobec fenoloftaleiny 12,22ml roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,1100mol/l? M (Na 2 ) 105,98 { g } 6. Odważkę uwodnionego węglanu sodowego o masie 1,9000g rozpuszczono w kolbie miarowej o pojemności 100,0ml. Na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu wobec oranżu metylowego zużyto średnio 16,52ml 0,2000mol/l roztworu HCl. Oblicz procentową zawartość wody w preparacie. M (Na 2 ) 105,98 { 7,853% } 7. Oblicz zawartość cynku w roztworze w kolbie miarowej o pojemności 100,0ml, jeśli na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu zużywa się 14,45ml 0,02050 mol/l titranta Kompleksonu III. M ( Zn ) 65,38. { 0,1937g } 8. Oblicz zawartość siarczanu cynku w roztworze w kolbie miarowej o pojemności 100,0ml, jeśli na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu zużywa się 14,45ml 0,02050 mol/l titranta Kompleksonu III. M ( Zn ) { 0,4782g } 9. Oblicz zawartość siarczanu bizmutu (III) w roztworze w kolbie miarowej o pojemności 100,0ml, jeśli na zmiareczkowanie 10,00ml tego roztworu zużywa się średnio 16,05ml 0,01650 mol/l titranta Kompleksonu III. M ( Bi 2( ) 3 ) 706,20 { 0,9351g } 10. Oblicz zawartość nadtlenku wodoru w kolbie miarowej na 200,0ml, jeśli na zmiareczkowanie 10,00ml roztworu nadtlenku zużywa się średnio 11,05ml 0,02028mol/l roztworu manganianu (VII) potasu. Jakie jest procentowe stężenie tego roztworu, jeśli jego gęstość wynosi 1000,0kg/m 3? M (H 2 O 2 ) 34,02. { 0,1906% % } 11. Odważkę zanieczyszczonego arszeniku o masie 1,5000g rozpuszczono w kolbie miarowej o pojemności 200,0ml. Na zmiareczkowanie 20,00ml tego roztworu zużyto 12,45ml 0,01860mol/l roztworu KmnO 4. Oblicz czystość ( w % ) arszeniku. M ( As 2 ) 197,84. { 38,18% } 12. Odważkę zanieczyszczonego arszeniku o masie 1,5000g rozpuszczono w kolbie miarowej o pojemności 200,0ml. Na zmiareczkowanie 20,00ml tego roztworu zużyto 12,45ml 0,04650mol/l roztworu jodu.. Oblicz czystość ( w % ) arszeniku. M ( As 2 ) 197,84. { 38,18% } 13. Z kolby miarowej o pojemności 100.0ml pobrano 10,00ml roztworu zawierającego jony miedzi (II). Po dodaniu nadmiaru KI wydzielony jod odmiareczkowano, zużywając 14,06ml 0,1034mol/l roztworu tiosiarczanu sodowego. Ile miedzi znajdowało się w kolbce? M ( Cu ) 63,55. { 0,92329g }

3 OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ II 1. Z pełnej cysterny o pojemności 10,0 m 3 pobrano próbkę 20,00ml roztworu, zawierającego siarczan cynku i przeniesiono do kolby miarowej na 500,0ml. Po uzupełnieniu objętości i wymieszaniu roztworu do analizy kompleksometrycznej pobrano go 10,00ml i zmiareczkowano za pomocą 0,2000mol/l roztworu Kompleksonu III, zużywając go średnio 12,25ml. Oblicz zawartość siarczanu cynku w cysternie. M (Zn ) 161,43 { 807kg } 2. Z kolby miarowej o pojemności 100,0ml pobrano do analizy 10,00ml roztworu.w celu kompleksometrycznego oznaczenia zawartości glinu dodano 20,00ml 0,02000mol/l roztworu Kompleksonu III, a następnie jego nadmiar odmiareczkowano, zużywając 20,00ml 0,01000mol/l roztworu siarczanu cynku. Oblicz zawartość glinu w kolbie miarowej. M ( Al ) 26,98. { g} 3. Z kolby miarowej o pojemności 100,0ml pobrano do analizy 10,00ml roztworu.w celu kompleksometrycznego oznaczenia zawartości siarczanu glinu dodano 20,00ml 0,02000mol/l roztworu Kompleksonu III, a następnie jego nadmiar odmiareczkowano, zużywając 20,00ml 0,01000mol/l roztworu siarczanu cynku. Oblicz zawartość glinu w kolbie miarowej. M ( Al 2 ( ) 3 ) 342,15. { 0,3421g } 4. Oblicz, ile chlorku sodu znajduje się w kolbie miarowej na 200,0ml, jeżeli na jego oznaczenie w pobranej do analizy próbce 25,00ml zużywa się w metodzie Volharda 25,00ml 0,1000mol/l roztworu AgN, a do odmiareczkowania jego nadmiaru 11,50ml 0,09855mol/l roztworu NH 4 SCN? M ( NaCl ) 58,44 { 0,6389g } 5. W odważce o masie 1,1205g soli oznaczono jony amonowe metodą destylacyjną poprzez dodanie do rozpuszczonej w kolbce destylacyjnej odważki 25ml stężonego ok 5mol/l roztworu KOH i oddestylowaniu wydzielonego amoniaku do odbieralnika, zawierającego 50,00ml 0,2000mol/l HCl. Do odmiareczkowania nadmiaru kwasu zużyto wobec czerwieni metylowej 31,25ml 0,1010mol/l roztworu NaOH. Ile miligramów jonów NH 4 + było w odważce? M ( NH 4 + ) 18,04. { 0,1235g } 6. Ile gramów chlorku sodu znajduje się w próbce, którą po rozpuszczeniu w 30ml wody destylowanej i dodaniu 3ml wskażnika ( rr chromianu (VI) potasu ) zmiareczkowano zużywając 24,45ml mol/l roztworu AgN, a na zmiareczkowanie 30ml wody destylowanej z dodanym wskażnikiem (3 ml) zużywa się 0,35ml tego samego titranta? M ( NaCl ) 58,44. {0,1045g } 7. W roztworze zawierającym NaOH i Na 2 oznaczono ich zawartość metodą Wardera, zużywając wobec fenoloftaleiny 21,55ml, a wobec oranżu metylowego dodatkowo 6,15ml titranta (a więc odczytano z biurety łączznie : 27,70ml ) 0,1000mol/l roztworu HCl. Oblicz zawartość NaOH i Na 2 w roztworze. M ( NaOH ) 40,00; M ( Na 2 ) 105,98. { 0,06160g NaOH; 0,1304g Na 2 }

4 7.1 W roztworze zawierającym NaOH i Na 2 oznaczono ich zawartość metodą Wardera : dodano roztwór fenoloftaleiny i miareczkowano do jej odbarwienia się za pomocą mianowanego 0,1000mol/l roztworu HCl, zużywając go 21,55ml. Następnie dodano drugi wskażnik oranż metylowy i bez uzupełniania biurety miareczkowano dalej, do zmiany barwy z żółtej na przejściową ( cebulkową ). Odczyt końcowy z biurety wynosił 27,70ml. Oblicz zawartość NaOH i Na 2 w roztworze. M ( NaOH ) 40,00; M ( Na 2 ) 105,98. { 0,06160g NaOH; 0,1304g Na 2 } 8. W kolbie miarowej na 100,0ml zawierającej roztwór NaOH i Na 2 oznaczono ich zawartość metodą Winklera. Pobrano dwie identyczne próbki po 10,00ml, jedną zmiareczkowano wobec oranżu metylowego, zużywając go 23,20ml 0,1000mol/l roztworu HCl. Do drugiej dodano 10ml 0,3 mol/l roztworu BaCl 2, a następnie zmiareczkowano tym samym titrantem, zużywając go 10,85ml. Oblicz zawartość r NaOH i Na 2 w kolbie. M ( NaOH ) 40,00; M ( Na 2 ) 105,98 { 0,4340g NaOH; 1.309g Na 2 } 9. Oblicz, ile gramów wapnia i magnezu znajduje się w kolbie miarowej na 500,0ml, jeśli na zmiareczkowani identycznych bpróbek tego roztworu o objętości 25,00ml zyżywa się w miareczkowaniu kompleksometrycznym : pierwszej próbki 28,35ml mol/l wersenianu sodowego wobec wskażnika czerni eriochromowej; drugiej 12,85ml tego samego titranta wobec Kalcesu. M (Ca ) 40,08 M ( Mg ) 24,30. { Ca: 0,2266g; Mg: 0,1657g } 10. W celu oznaczenia twardości wody ( w tzw. stopniach niemieckich : 1 o odpowiada zawartości 10mg CaO w jednym litrze ) pobrano próbkę 50,00ml do kolby miarowej na 500,0ml i rozcieńczono do kreski. Do analizy wzięto 20,00ml otrzymanego roztworu i w miareczkowaniu wobec czerni ET zużyto 21,50ml 0,01000mol/l roztworu wersenianu sodowego. Oblicz twardość wody. M ( CaO ) 56,08. { 602,9 o D } 11. Dla oznaczenia zawartości wapnia pobrano z kolby miarowej o pojemności 250,0ml próbkę 20,00ml roztworu i wytrącono w niej wapń za pomocą nadmiaru jonów szczawianowych. Po odsączeniu osadu i przemyciu rozpuszczono go w kwasie siarkowym, a następnie zmiareczkowano wydzielone z osadu jony szczawianowe, zużywając 19,45ml mol/l roztworu manganianu (VII) potasu. Ile gramów wapnia znajdowało się w kolbie? M ( Ca ) 40,08. { 0,9988 g } KRZYWE MIARECZKOWANIA ALKACYMETRYCZNEGO KRZYWE MIARECZKOWANIA REDOKSYMETRYCZNEGO Miareczkowano roztwór 10ml 0,1mol/l HCl za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. Jak zmienia się ph w miareczkowanym roztworze, jeśli w trakcie miareczkowania zużyto aż 20ml titranta? {1 12,5 ph } 1. Narysuj krzywą miareczkowania 0,1mol/l roztworu HCl za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. 2. Narysuj krzywą miareczkowania 0,01mol/l roztworu HCl za pomocą 0,01mol/l roztworu NaOH. 3. Narysuj krzywą miareczkowania 0,1mol/l roztworu NaOH za pomocą 0,1mol/l roztworu HCl. 4. Narysuj krzywą miareczkowania 0,2mol/l roztworu HCl za pomocą 0,3mol/l roztworu NaOH.

5 5. Narysuj krzywą miareczkowania 0,1mol/l roztworu CH 3 COOH za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. K dch3cooh 6. Narysuj krzywą miareczkowania 0,1mol/l roztworu NH 4 OH za pomocą 0,1mol/l roztworu HCl. K d NH4OH = 1,8*10 5 ( pk d NH4OH = 4,8 7. Oblicz wielkość skoku krzywej miareczkowania dla miareczkowania 0,1mol/l roztworu HCl za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. { 4,30 9,70 ; 5,4 j ph } 8. Oblicz wielkość skoku krzywej miareczkowania dla miareczkowania 0,2mol/l roztworu HCl za pomocą 0,3mol/l roztworu NaOH. { 3,92 10,08 ; 5,4 j ph } 9. Oblicz wielkość skoku krzywej miareczkowania dla miareczkowania 0,1mol/l roztworu kwasu octowego za pomocą 0.1mol/l roztworu NaOH. K dch3cooh { 7,75 9,70 ; 1,95 j ph } 10. Oblicz wielkość skoku krzywej miareczkowania dla miareczkowania 0,1mol/l roztworu HCOOH za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. K dhcooh = 1.8*10 4 ( pk d HCOOH =3,8 ) { 6,74 9,70 ; 2,96 j ph } 11. Porównaj krzywe miareczkowania 0,1mol/l HCl i 0,1mol/l CH 3 COOH, miareczkowanych za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. K dch3cooh 12. Narysuj krzywą miareczkowania mieszaniny, zawierającej 0,1mola HCl i 0,1mola CH 3 COOH za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. K dch3cooh 13. Jakich wskaźników punktu końcowego miareczkowania ( PK ) można użyć podczas miareczkowania 0,1mol/l roztworu CH 3 COOH, miareczkowanego za pomocą 0,1mol/l roztworu NaOH. K dch3cooh Tabela wskażników : tabela 4.5, w: Ryszard Kocjan, Chemia Analityczna wyd. II, PZWL Warszawa Jak zmienia się potencjał red/oks zakwaszonego roztworu H 2 O 2 o stężeniu 0,1mol/l podczas miareczkowania go za pomocą 0,1mol/l roztworu KMnO 4? E o (O 2 /O 2 2 ) = +0,682 V E o (MnO 4 / Mn 2+ ) = + 1,51 V {1% : +0,561V : 50% : +0,682V ; 99,9% : +0,777V ; 100% : +1,273V ; 100,1% : 1,475V } 15. Oblicz potencjał w punkcie równoważności miareczkowania zakwaszonego roztworu H 2 O 2 o stężeniu 0,1mol/l za pomocą 0,1mol/l roztworu KMnO 4. E o (O 2 /O 2 2 ) = +0,682 V E o (MnO 4 / Mn 2+ ) = + 1,51 V { +1,273V } 16. Miareczkowanie ok. 0,1mol/l roztworu arsenianu (III) sodowego za pomocą 0,0500mol/l roztworu manganianu (VII) potasu prowadzono wobec układu do pomiaru potencjału red/oks i przerwano, gdy zmierzony potencjał wynosił +1,30 V. Czy miareczkowanie to może być uznane za dokładne? E o (MnO 4 / Mn 2+ ) = + 1,51 V E o ( AsO 4 3 / AsO 2 ) = + 0,559 V { 99,9% : + 0,643V ; 100,1% : +1,475V ; tak }

6 ILOCZYN ROZPUSZCZALNOŚCI, KRZYWE MIARECZKOWANIA SRTĄCENIOWEGO, ANALIZA WAGOWA 1. Nasycony roztwór Cd (OH) 2 zawiera 1,04mg Cd w 500,0ml. Oblicz iloczyn rozpuszczalności wodorotlenku kadmu. M (Cd) = 112,41; M( Cd (OH) 2 ) = 146,43 {2,51*10 14 } 2. Nasycony roztwór Fe(OH) 3 ma ph = 4,47. Oblicz iloczyn rozpuszczalności Fe(OH) 3 ( w rozwiązaniu należy pominąć autodysocjację wody ). { 2,52 *10 39 } 3. Ile gramów AgCl jest rozpuszczone w 300ml nasyconego roztworu tej soli? { 5,41*10 4 g } 4. O jaką masę zmniejszy się masa osadu AgCl podczas przemywania go za pomocą 300 ml wody? M (AgCl) = 143,32 Ir AgCl 1,8*10 10 { 5,41*10 4 g } 5. Na zmiareczkowanie próbki o objętości50,00ml, zawierającej anion I zużyto 48,00ml roztworu AgN. Ile mg jonów I pozostało w roztworze, jeżeli założyć, że w tym miareczkowaniu PK = PR? M (J 2 ) = 253,81 Ir AgI 7,9* { 1,105*10 7 g } 6. Ile gramów AgCl rozpuści się podczas przemywania tego osadu za pomocą roztworu kwasu solnego o ph = 3,0? M (AgCl) = 143,32 Ir AgCl 1,8*10 10 {2,58*10 5 g/l } 7. Oblicz rozpuszczalność Fe(OH) 3 w roztworze kwasu o ph = 6,5. M (Fe(OH) 3 = 106,87 Ir Fe(OH)3 2,51 * { 1,27*10 6 g/l } 8. Oblicz skok krzywej miareczkowania 10 ml 0,1mol/l roztworu chlorków za pomocą 0,1mol/l roztworu AgN. Ir AgCl 1,8*10 10 { pcl 4,30 5,344 } 9. Oblicz skok krzywej miareczkowania 10 ml 0,1mol/l roztworu jodków za pomocą 0,1mol/l roztworu AgN. Ir AgI 7,9 *10 17 { pi 4,30 11,80 } 10. Z 10,00m 3 roztworu zawierającego żelazo (Fe 3+ ) pobrano próbkę o objętości 10,00ml, z której po wytrąceniu osadu Fe(OH) 3 i po końcowym wyprażeniu otrzymano 0,8552g Fe 2. Oblicz, ile żelaza było w roztworze. M (Fe) = 55,85 M ( Fe 2 ) = 159,69 { 598,2kg } 11. Ile mililitrów 0,1mol/l roztworu AgN należy użyć do wagowego oznaczenia zawartości jonów chlorkowych w 30,0ml ok,0,05mol/l roztworu AlCl 3, jeżeli należy użyć 30% nadmiaru odczynnika wytrącającego? { 58,5 ml } 12. Oblicz mnożniki analityczne dla oznaczania wagowego :1. Fe w postaci Fe 2 ; 2. Ag 2 w postaci AgCl ; 3. Ag 2 w postaci Ba ; 4. Na 2 S 2 w postaci Ba. M ( Fe ) = 151,91; M ( Fe 2 ) = 159,69; M ( Ag 2 ) = 311,82; M (AgCl) = 143,32 m (Ba ) = ; M (Na 2 S 2 ) = 158,13 { 1 : 1,9027; 2: 1,0878; 3: 1,3358; 4: 0,3389 }