Precypitometria przykłady zadań

Transkrypt

1 Precypitometria przykłady zadań 1. Moneta srebrna o masie g i zawartości 9000% srebra jest analizowana metodą Volharda. Jakie powinno być graniczne stężenie molowe roztworu KSCN aby w miareczkowaniu nie zużyć go więcej niż 500 cm 3? Ag + + KSCN AgSCN + K g 100% x - 90 % % % cm 3 KSCN 1mol/dm (1mol) Ag 500 cm 3 KSCN - x g Ag x = / 3 2. Ile cm 3 01 mol/dm 3 roztworu AgNO 3 zostanie zużyte na zmiareczkowanie chlorków w roztworze zawierającym 05 g mieszaniny NaCl i NaNO 3 w stosunku masowym 1:2? Odp. 285 cm 3 3. Ile cm 3 roztworu NH 4 SCN zużyje się na odmiareczkowanie roztworu AgNO 3 jeżeli do roztworu g substancji zawierającej 132% chlorków dodano 350 cm 3 roztworu AgNO 3 o stężeniu mol/dm 3? 1 cm 3 roztworu NH 4 SCN odpowiada 111 cm 3 roztworu AgNO 3 Cl - + AgNO 3 AgCl + NO - 3 AgNO 3 + NH 4 SCN AgSCN + NH 4 NO g 100% x % % 0099 Cl - w próbce % 1000 cm 3 AgNO 3 1mol/dm 3 355g (1mol) Cl - x mol/dm g Cl - x = 350 cm cm 3 = 766 cm 3 nadmiar = 2734 cm3 1 cm 3 NH 4 SCN odpowiada 111 cm 3 AgNO 3 x cm 3 x= = 69 cm3 4. Sucha mieszanina KCl i KSCN waży g. Po rozpuszczeniu mieszaniny miareczkowano chlorki i tiocyjaniany zużywając 403 cm 3 roztworu AgNO 3 o stężeniu 01 mol/dm 3. Obliczyć procentową zawartość KSCN w mieszaninie. KCl + AgNO 3 AgCl + KNO 3 KSCN + AgNO 3 AgSCN + KNO 3 01 moli AgNO 3 w 1000 cm 3 roztworu 1

2 x cm 3 x = moli AgNO 3 przereagowało z całością mieszaniny masa KCl=x g to masa KSCN = 03469g - x 1 mol KCl 745 g y 1 moli KCl x g y 1 =! moli KCl =! moli AgNO 3 1 mol KSCN 97 g y 2 moli KCl x g y 2 = "! y 1 + y 2 = = g KSCN g 100% g - x x=! + "! % = 5708 % moli KSCN = "! = x = g KCl moli AgNO 3 5. Próbkę arsenu o masie 01500g roztworzono w kwasie. Po zobojętnieniu dodano do roztworu 1200 cm mol/dm 3 roztworu AgNO 3 który strącił arsen w postaci Ag 3 AsO 4. Po przemyciu osad rozpuszczono w kwasie i jony srebra odmiareczkowano roztworem KSCN 01 mol/dm 3. Ile cm 3 roztworu KSCN zużyto? Ile cm 3 roztworu KSCN zużyto by gdyby w tym samym układzie zastosować miareczkowanie odwrotne (tzn. miareczkować jony srebra w zakwaszonym przesączu po strąceniu arsenianu)? Odp.6002 cm cm Jaka jest zawartość procentowa bromku i substancji obojętnej w próbce o masie 1600g składającej się z CaBr 2 6H 2 O i substancji obojętnej jeśli po dodaniu do wodnego roztworu próbki 520 cm 3 02 mol/dm 3 roztworu AgNO 3 na odmiareczkowanie nadmiaru jonów srebra zużyto 400 cm 3 roztworu KSCN 01 mol/dm 3? Odp. 9625%375% g substancji zawierającej KCl i K 2 SO 4 rozpuszczono w wodzie i rozcieńczono do 1000 cm 3. Odmierzono 50 cm 3 tego roztworu i dodano 25 cm 3 roztworu AgNO 3 01 mol/dm 3. Na odmiareczkowanie nadmiaruagno 3 zużyto 12 cm 3 NH 4 SCN o stężeniu 013 mol/dm 3. Jaka jest procentowa zawartość chlorków? Ile cm 3 roztworu AgNO 3 zużyto by gdyby zawartość chlorków wynosiła 50%. Odp. 1335% 3521 cm 3 8. Do mieszaniny LiCl i BaCl 2 o masie 0500g dodano 3760 cm mol/dm 3 roztworu AgNO 3 i nadmiar tego ostatniego odmiareczkowano 185 cm mol/dm 3 roztworu KSCN. Znaleźć zawartość procentową baru w mieszaninie. Odp. 5967% g odważka skalenia zawiera 773% Na 2 O i 917 % K 2 O. jakie powinno być stężenie molowe roztworu AgNO 3 aby na miareczkowanie jonów chlorkowych zawartych w NaCl i KCl otrzymanych z próbki zużyć 2518 cm 3 tego roztworu? Odp mol/dm 3. 2

3 10. Próbkę 25 cm 3 KBr o stężeniu 01 mol/dm 3 miareczkowano roztworem AgNO 3 o stężeniu 01 mol/dm 3 wobec K 2 CrO 4 którego stężenie w PR wyniosło 001 mol/dm 3. Obliczyć błąd miareczkowania I AgBr =[Ag + ][Br - ]= I Ag2CrO4 =[Ag + ] 2 [CrO 4 2- ]= [CrO 4 2- ]= [K 2 CrO 4 ]=001 mol/dm 3 [Ag + ]=# $ %&'()*+ -./0. 23' = # = mol/dm 3 [Ag + ]=[Br - ]= = mol/dm mol/dm mol/dm 3 = mol/dm 3 - niedomiar Ag w stosunku do iloczynu rozpuszczalności osadu świadczącego o końcu miareczkowania mol/dm cm 3 x - 50 cm 3 ( cm3 objętość w PR) x= mola 01 mol AgNO 3 w 1000 cm mola w x x=00048 cm cm 3 100% cm 3 - x x= % = 002 % 11. Do 50 cm 3 roztworu KCl o stężeniu 01 mol/dm 3 dodano 1 cm 3 roztworu K 2 CrO 4 o stężeniu 05 mol/dm 3 jako wskaźnika i miareczkowano 01 mol/dm 3 roztworem AgNO 3.Obliczyć błąd miareczkowania. Odp. 0003%. 12. Obliczyć skok krzywej miareczkowania jeżeli 200 cm 3 roztworu KI o stężeniu 02 mol/dm 3 miareczkowano roztworem AgNO 3 o stężeniu 02 mol/dm 3. PR występuje po dodaniu 200 cm 3 roztworu AgNO 3 o takim samym stężeniu (V 1 C 1 =V 2 C 2 ) skok następuje w granicach 01% niedomiaru-01% nadmiaru objętości titranta w stosunku do obj PR tutaj 200±002 a więc cm 3 a) pi po dodaniu 1998 cm 3 AgNO 3 02 mol KI w 1000 cm 3 02 mol AgNO 3 w 1000 cm 3 x cm 3 x cm 3 x= mola KI x= mola AgNO mola KI mola AgNO 3 = mola KI w nadmiarze mola KI w 3998 cm 3 ( ) x cm 3 x[i - ]= mol/dm 3 pi= -log[i]=40 b) pi po dodaniu 2002 cm 3 AgNO 3 c) 02 mol KI w 1000 cm 3 02 mol AgNO 3 w 1000 cm 3 x cm 3 x cm 3 x= mola KI x= mola AgNO 3 3

4 mola AgNO mola KI = mola AgNO 3 w nadmiarze mola Ag w 4002 cm 3 x cm 3 x= mol/dm 3 [Ag + ] I AgJ = [Ag + ] [I - ]= [I - ] = $ %&8 = 23; = : 2< mol/dm 3 pi= -log [I]=1208 skok miareczkowania w granicach pi Przy jakim stężeniu jonów Br - zacznie wytrącać się osad Ag 2 CrO 4 jeżeli stężenie K 2 CrO 4 jako wskaźnika w roztworze miareczkowanym wynosi a) mol/dm 3 b) mol/dm 3? Odp mol/dm 3 Kompleksometria przykłady zadań 1. Podczas oznaczania twardości całkowitej wody zużyto na miareczkowanie 100 cm 3 wody wobec czerni eriochromowej T w środowisku amoniakalnym 15 cm 3 EDTA o stężeniu 0031 mol/dm 3. Jak jest twardość wody w stopniach niemieckich Niemiecki stopień twardości wody ( 0 d) odpowiada zawartości 10 mg CaO w 1 dm 3 wody ( zawartość Ca i Mg wpływającą na twardość wody przelicza się na CaO). 1 0 d = 10 mg CaO (5608 g/mol) w 1000 cm 3 Ca 2+ + H 2 Y 2- CaY H + Mg 2+ + H 2 Y 2- MgY H + CaO + H 2 Y 2- CaY H cm 3 EDTA 1mol/dm g (1mol) CaO 15 cm mol/dm 3 - x x = = g = mg mg CaO w 100 cm d -10 mg CaO (w 1000 cm 3 ) x cm 3 x mg x= mg x= d 2. Twardość wody wynosi 25 0 d. Na miareczkowanie wapnia wobec mureksydu w 200 cm 3 wody zużyto 24 cm 3 roztworu EDTA o stężeniu 002 mol/dm 3. Jaka jest zawartość magnezu w 100 cm 3 wody? Ca 2+ + H 2 Y 2- CaY H + ( CaO + H 2 Y 2- CaY H + ) 1000 cm 3 EDTA 1mol/dm g (1mol) CaO 24 cm mol/dm 3 - x x = = g CaO w 200 cm 3 = g w 1000 cm 3 =1346 mg 1 0 d -10 mg CaO (w 1000 cm 3 ) x 136 mg cm 3 x = d 4

5 25 0 d d = d tw.całk. tw.wapn. tw.magnezowa (pochodzi od zwartego Mg) wg definicji d=115 mg CaO w 1000cm 3 1 mol CaO odpowiada w reakcji z H 2 Y 2-1 mol Mg 5608 mg mg 115 mg - x x = = 4985 mg Mg w 1000 cm 3 tj 4985 mg Mg w 100 cm 3 wody 3. Twardość wody wynosi d. zawartość Mg wynosi 235 mg w 250 cm 3 wody. Jaka jest zawartość wapnia? Ile stopni twardości odpowiada zawartości wapnia a ile magnezu? Odp mg Ca /1dm d Mg d Ca 4. Twardość wody wynosi 28 0 d. Obliczyć ile miligramów wapnia zawiera 1 litr wody jeżeli na oznaczenie zawartości magnezu w 50 cm 3 wody zużyto 140 cm 3 EDTA o stężeniu mol/dm 3? Odp.8576 mg 5. Odważkę 05 g stopu rozpuszczono i rozcieńczono do 250 cm 3. Na miareczkowanie sumy miedzi i cynku w 50 cm 3 roztworu zużyto 4725 cm 3 roztworu EDTA mol/dm 3 a na miareczkowanie cynku po zamaskowaniu miedzi 3250 cm 3 tego samego roztworu EDTA. Obliczyć procentową zawartość miedzi i cynku w stopie. Cu 2+ + H 2 Y 2- CuY H + całość 4725 cm 3 EDTA (H 2 Y 2- ) Zn 2+ + H 2 Y 2- ZnY H cm cm cm 3 = 1475 cm 3 EDTA na Cu cm 3 EDTA 1mol/dm g (1mol) Zn 3250 cm mol/dm 3 - x x = = g Zn w 50 cm 3 = g w 250 cm cm 3 EDTA 1mol/dm g (1mol) Cu 1475 cm mol/dm 3 - x x = = g Zn w 50 cm 3 = g w 250 cm 3 05g % 05g % x x x= 2146 % Zn x= 947 % Cu 6. Do 250 cm 3 próbki roztworu zawierającego jony ołowiu dodano 500 cm mol/dm 3 roztworu EDTA ustalono ph i nadmiar EDTA odmiareczkowano 001 mol/dm 3 roztworem soli magnezu zużywając 147 cm 3. Obliczyć stężenie molowe jonów ołowiu. Odp mol/dm 3 7. Do roztworu zawierającego jony manganu (II) po doprowadzeniu do odpowiedniego ph dodano stałego kompleksonianu magnezu. Uwolnione jony magnezu w ilości równoważnej jonom manganu miareczkowano EDTA zużywając 3150 cm mol/dm 3 Obliczyć zawartość manganu w próbce. 5

6 Mn 2+ + MgY 2- MnY 2- + Mg 2+ Mg 2+ + H 2 Y 2- MgY H cm 3 EDTA 1mol/dm 3 1mol Mg 3150 cm mol/dm 3 - x x = = mola Mg 1 mol Mn wypiera 1 mol Mg mola Mn mola Mg 1 mol Mn 5494 g mola Mn x x= = g = 1921 mg 8. Do roztworu fosforanów po doprowadzeniu do odpowiedniego ph dodano 400 cm mol/dm 3 roztworu MgCl 2. Po odsączeniu i przemyciu fosforanu magnezowoamonowego zmiareczkowano nadmiar jonów Mg cm mol/dm 3 EDTA. Obliczyć zawartość fosforanu sodu w analizowanym roztworze w przeliczeniu na Na 2 HPO 4 2H 2 O. Na 2 HPO 4 2H 2 O + MgCl 2 + NH 4 Cl MgNH 4 PO 4 + 2NaCl + HCl + 2H 2 O Mg 2+ + H 2 Y 2- MgY H + nadmiar V Mg c Mg = V EDTA c EDTA V Mg mol/dm 3 = 120 cm mol/dm 3 x = 1158 cm 3 Mg (nadmiar) 400 cm cm 3 = 2842 cm 3 roztworu Mg przereagowało 1000 cm 3 MgCl 2 1mol/dm g (1mol) Na 2 HPO 4 2H 2 O 2842 cm mol/dm 3 - x x = = 02542g Na 2 HPO 4 2H 2 O 9. Obliczyć skok krzywej miareczkowania po miareczkowaniu 100 cm 3 roztworu soli strontu o stężeniu 002 mol/dm 3 za pomocą roztworu EDTA o stężeniu 002 mol/dm 3 PR po dodaniu 100 cm 3 EDTA a więc skok między cm 3 Sr 2+ + H 2 Y 2- SrY H + a) psr po dodaniu 999 cm 3 EDTA 002 mol Sr w 1000 cm mol EDTA w 1000 cm 3 x cm 3 x cm 3 x= mola Sr x= mola EDTA mola Sr mola EDTA = mola Sr w nadmiarze mola Sr w 1999 cm 3 ( ) x cm 3 x=[sr]= mol/dm 3 psr= -log[sr]=50 b) psr po dodaniu 1001 cm 3 EDTA 6

7 002 mol EDTA w 1000 cm 3 02 mol Sr w 1000 cm 3 x cm 3 x cm 3 x= mola EDTA x= mola Sr mola EDTA mola SR = mola EDTA w nadmiarze mola EDTA w 2001 cm 3 x cm 3 x= mol/dm 3 [EDTA] mola SrEDTA w 2001 cm 3 x cm 3 x= mol/dm 3 [SrEDTA] [Sr]= =.>?@6: >?@6:A: B 2C D β= [Sr]= = E : F : 10-3 mol/dm 3 psr = -log [Sr] = 560 skok miareczkowania w granicach psr Na zmiareczkowanie sumy wapnia i magnezu w 100 cm 3 wody zużyto 205 cm3 roztworu EDTA o stężeniu 0025 mol/dm 3 a na zmiareczkowanie wapnia w 200 cm 3 wody 123 cm 3 tego samego roztworu EDTA. Jaka jest zawartość wapni oraz magnezu w próbce jaka twardość wody w stopniach niemieckich? Odp.616 mg Ca 872 mg Mg d. 11. Obliczyć stężenie molowe roztworu EDTA jeżeli na miareczkowanie 250 cm 3 roztworu soli magnezu zużyto 253 cm 3 roztworu EDTA. Roztwór soli magnezu otrzymano przez rozpuszczenie g bezwodnego siarczanu magnezu (II) i rozcieńczenie wodą w kolbie miarowej do 500 cm 3. Odp mol/dm W silnie amoniakalnym środowisku do roztworu zawierającego sole baru dodano ZnEDTA roztwór doprowadzono do ph=10 i miareczkowano wyparte jony cynku (II) za pomocą roztworu EDTA mol/dm 3 zużywając 305 cm 3. Oblicz zawartość baru w próbce. Odp. 843 mg 13. Do roztworu zawierającego siarczany dodano 400 cm 3 roztworu BaCl mol/dm 3 a następnie osad odsączono i przemyto. Do przesączu dodano 200 cm 3 EDTA mol/dm 3 którego nadmiar odmiareczkowano wobec czerni eriochromowej T zużywając 1025 cm 3 roztworu MgCl 2 o stężeniu mol/dm 3. Ile miligramów jonów siarczanowych było w roztworze? Odp mg cm 3 soli baru o stężeniu 002 mol/dm 3 miareczkowano w środowisku alkalicznym roztworem EDTA o stężeniu 002 mol/dm 3. Obliczyć pba po dodaniu a) 10 cm 3 b) 40 cm 3 c) 50 cm 3 roztworu EDTA. Odp. a) 188 b) 265 c) 490 (β= ). Więcej zadań: -Wesołowski M. Szefer K. Zimna D. Zbiór zadań z analizy chemicznej WNT W-wa Galus Z. (red) Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej WNT W-wa

8 8