Chemia Analityczna I - ćwiczenia (CHC1042c) REDOKSYMETRIA 1. Wzór Nernsta. Krzywe miareczkowania redoks. Kierunek reakcji. Wskaźniki. 2. Jak zmieni się potencjał elektrody platynowej zanurzonej w roztworze, w którym stężenia jonów Mn 2+, MnO 4 oraz H + wynoszą 0,10 mol/dm 3, jeżeli: a) stężenie jonów Mn 2+ zmaleje 10 razy, b) stężenie jonów MnO 4 zmaleje 10 razy, c) stężenia obu wymienionych wyżej jonów zmaleją 10 razy, d) stężenie jonów H + zmaleje 10 razy. E MnO4 /Mn2+ = 1,51 V 3. Przy jakim stężeniu jonów wodorowych potencjały utleniające podanych reakcji połówkowych byłyby identyczne? MnO 4 + 8H + + 5e = Mn 2+ + 4H 2O E 0 MnO4/Mn2+ = 1,51 V Cr 2O 7 + 14H + + 6e = 2Cr 3+ + 7H 2O E 0 Cr2O7/Cr3+ = 1,33 V Stężenia wszystkich jonów (poza H + ) są równe 1,00 mol/dm 3. Odp. 1,4. 10 4 mol/dm 3 4. Drut miedziany zanurzono w roztworze, w którym [Cu 2+ ] = 0,0100, [Fe 2+ ] = 0,200, a [Fe 3+ ] = 0,0400 mol/dm 3. Czy zachodzi samorzutnie reakcja: 2Fe 2+ + Cu 2+ = 2Fe 3+ + Cu? Oblicz jej stałą równowagi K c. Jak będzie dla reakcji odwrotnej? E 0 Fe3+/Fe2+ = 0,771 V E 0 Cu2+/Cu = 0,337 V Odp. K c=2,13 10-15 5. Zmieszano 30,00 cm 3 roztworu Fe 3+ o c = 0,100 mol/dm 3 i 70,0 cm 3 0,0250 M SnCl 2. Jaka liczność jonów Fe 3+ pozostanie w roztworze po ustaleniu się równowagi? E 0 Fe3+/Fe2+ = 0,771 V E 0 Sn4+/Sn2+ = 0,150 V Odp. 2,34 10 13 mol 6. Nadmiar metalicznego cynku dodano do 0,200 M roztworu soli miedzi(ii). Oblicz wartość stałej równowagi reakcji oraz stężenie jonów Cu 2+ w stanie równowagi. ln(10)*rt/f = 0,05916 E 0 Zn2+/Zn = 0,763 V E 0 Cu2+/Cu = 0,337 V Odp. K c=1,54 10 37 ; [Cu 2+ ]= 1,30 10-38 7. Która z poniższych reakcji przebiega podczas roztwarzania srebra w rozcieńczonym HNO 3: 2Ag + 2H + =2Ag + + H 2 E 0 Ag+/Ag = 0,7994 V E 0 2H+/H2 = 0,0000 V 3Ag + 4H + + NO 3 = 3Ag + + NO + 2H 2O E 0 NO3/NO = 0,96 V 8. Próbkę rudy żelaza o masie 1,5380 g roztworzono w kwasie, zredukowano ilościowo żelazo do stopnia utlenienia +2 i zmiareczkowano zużywając 43,50 cm 3 0,04000 M KMnO 4. Oblicz procentową zawartość żelaza w rudzie. Odp. 31,59% 9. Zawartość tlenu w wodzie oznacza się jodometrycznie metodą pośrednią wykorzystując właściwości jonów manganu: 2Mn 2+ + 4OH = 2Mn(OH) 2 2Mn(OH) 2 + O 2 = 2MnO(OH) 2 MnO(OH) 2 + 2I + 4H + = Mn 2+ + I 2 + 3H 2O I 2 + 2S 2O 3 = S 4O 6 + 2I Obliczyć zawartość tlenu w próbce wody (mg/dm 3 i dm 3 O 2/dm 3 H 2O), jeśli na zmiareczkowanie jodu wydzielonego w 100,00 cm 3 próbki zużyto wobec skrobi 3,15 cm 3 0,02000 M Na 2S 2O 3. Odp. 3,53 cm 3 O 2/dm 3 10. Próbkę środka bielącego o masie m = 0,3545 g, zawierającą Ca(OCl)Cl rozpuszczono w wodzie, zakwaszono, dodano nadmiaru jodku potasu i uwolniony jod zmiareczkowano zużywając 18,13 cm 3 0,1052 M Na 2S 2O 3. Oblicz zawartość procentową aktywnego chloru w preparacie. (HOCl, I, H + I 2, Cl, H 2O) Odp. 9,537% 11. Analiza jodometryczna miedzi w roztworze zawierającym 0,3407 g próbki zużywa 35,66 cm 3 0,1004 M Na 2S 2O 3. Oblicz zawartość miedzi w próbce. Odp. 66,78% 12. Próbkę o masie 2,9500 g zawierającą Na 2C 2O 4, H 2C 2O 4 2H 2O i domieszki rozpuszczono i rozcieńczono do 100,00 cm 3. Na zmiareczkowanie 25,00 cm 3 tego roztworu zużyto 25,00 cm 3 0,1080 M NaOH (H 2C 2O 4 + 2OH - C 2O 4 + 2H 2O). Na kolejne 25,00 cm 3 analizy zużyto po zakwaszeniu 49,42 cm 3 0,02080 M KMnO 4. Oblicz zawartości procentowe Na 2C 2O 4 i H 2C 2O 4 2H 2O w próbce. Odp. w kw = 0,2308; w s = 0,2216 13. Jaka objętość 0,02000 M KMnO 4 jest niezbędna do zmiareczkowania 20,00 cm 3 0,04000 M roztworu FeSO 4 w 1,0 M H 2SO 4? Odp. 8,000 cm 3 14. 0,5697 g próbkę rudy roztworzono, Fe 3+ zredukowano do Fe 2+ i zmiareczkowano roztworem K 2Cr 2O 7, którego każdy cm 3 odpowiada 1,000% żelaza w rudzie. Jakie jest stężenie molowe roztworu K 2Cr 2O 7? Odp. 0,01700 mol/dm 3 15. Próbkę koniaku o objętości 5,00 cm 3 rozcieńczono do 500,0 cm 3 (roztwór A). 10,00 cm 3 roztworu A przedestylowano, zbierając etanol w 50,00 cm 3 0,01667 M roztworu K 2Cr 2O 7 zakwaszonego kwasem siarkowym (etanol utlenia się tu do kwasu octowego). Nadmiar nieprzereagowanego dichromianu zmiareczkowano roztworem soli żelaza(ii), zużywając 16,24 cm 3 0,1006 M roztworu. Oblicz masę etanolu w 100 cm 3 koniaku. Odp. 38,77 g 16. Nadtlenek wodoru oznacza się przez miareczkowanie roztworem KMnO 4 Próbkę roztworu o objętości 10,00 cm 3 rozcieńczono wodą do 100,00 cm 3. Z tego roztworu pobrano 20,00 cm 3 zakwaszono kwasem siarkowym i zmiareczkowano zużywając 32,85 cm 3 roztworu KMnO 4, którego 23,41 cm 3 odpowiada 0,1683 g Na 2C 2O 4. Jaka objętość O 2 wydzieliła się w trakcie miareczkowania? (H 2O 2,, MnO 4, H + O 2, Mn 2+, H 2O) Odp. 39,47 cm 3 O 2
17. Próbkę meteorytu o masie m = 1,0000 g roztworzono w atmosferze azotu (dla uniknięcia utlenienia Fe 2+ ) w kwasie: Fe 3O 4 + 8H + = 2Fe 3+ + Fe 2+ + 4H 2O, a następnie zmiareczkowano zużywając (ciągle w atmosferze obojętnej) 30,00 cm 3 0,02500 M KMnO 4. Obliczyć: a) zawartość procentową Fe 3O 4 w meteorycie. b) jaka objętość roztworu nadmanganianu potasu zostałaby zużyta w metodzie Zimmermanna-Reinhardta (całość żelaza przeprowadza się w Fe 2+ i miareczkuje)? Odp. a 86,82%; b 90,00 cm 3 18. Jakie jest stężenie molowe manganu(ii) w roztworze, jeśli na zmiareczkowanie 25,00 cm 3 tego roztworu w środowisku obojętnym w obecności zawiesiny ZnO zużywa się 37,36 cm 3 0,02020 M KMnO 4? (Obie formy manganu przechodzą wówczas w MnO 2 ) (MnO 4, Mn 2+, H 2O MnO 2, H + ) Odp. 0,04528 mol/dm 3 19. Oblicz masę antymonu w roztworze, jeśli na zmiareczkowanie 50,00 cm 3 tego roztworu, zakwaszonego kwasem solnym, zużyto 14,52 cm 3 0,03125 M KBrO 3. (BrO 3, Sb 3+, H + Br, Sb 5+, H 2O) Odp. 165,7 mg 20. 50,00 cm 3 0,09600 M roztworu FeSO 4 miareczkowano 0,01600 M roztworem KBrO 3 w środowisku kwaśnym (Fe 2+, BrO 3-, H + Fe 3+, Br -, H 2O). Miareczkowanie zakończono, gdy potencjał półogniwa żelazowego (Fe 3+ /Fe 2+ ) osiągnął wartość +0,910 V. Oblicz względny błąd miareczkowania. Potencjał w punkcie równowagowym wynosi +1,35 V. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ )=+0,771 V Odp. 0,442% 21. 40,00 cm 3 0,05000 M roztworu KNO 2 miareczkowano 0,1000 M roztworem Ce(SO 4) 2 w środowisku kwaśnym (NO, Ce 4+, H 2O NO 3-, Ce 3+, H + ). Miareczkowanie zakończono, gdy potencjał półogniwa cerowego (Ce 4+ /Ce 3+ ) osiągnął wartość +1,49 V. Oblicz względny błąd miareczkowania. Potencjał w punkcie równowagowym wynosi +1,15 V. E 0 (Ce 4+ /Ce 3+ )=+1,610 V Odp. +0,934% 22. Podczas oznaczania azotanów(iii) metodą cerometryczną, badany roztwór zawierający około 0,35 g NaNO 2 wlano powoli do 50,00 cm 3 roztworu soli Ce 4+ o stężeniu 0,3000 mol/dm 3 (NO, Ce 4+, H 2O NO 3-, Ce 3+, H + ). Nadmiar soli ceru(iv) zmiareczkowano roztworem soli Mohra (Fe(NH 4) 2(SO 4) 2.6H 2O). Jakie powinno być stężenie roztworu soli Mohra, aby w miareczkowaniu można było użyć biurety o pojemności 25,00 cm 3? (Zużyta objętość roztworu powinna wynosić około 0,8 pojemności biurety). Odp. 0,24 mol/dm 3 23. Do miareczkowania pobrano 25,00 cm 3 0,1840 M roztworu FeSO 4. Miareczkowanie zakończono po dodaniu 31,30 cm 3 0,02420 M roztworu K 2Cr 2O 7. Stężenie jonów wodorowych w obu roztworach wynosiło 1,00 mol/dm 3. Oblicz błąd względny miareczkowania oraz potencjał układu w punkcie końcowym. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ )=+0,771 V E 0 (Cr 2O 7 /Cr 3+ )=+1,30 V Odp. 1,2%; +0,884 V 24. Do mieszaniny manganianu(vii) potasu i chromianu(vi) potasu o masie 0,1600 g dodano po zakwaszeniu nadmiar jodku potasu (MnO 4-, I -, H + Mn 2+, I 2, H 2O; Cr 2O 7, I -, H + Cr 3+, I 2, H 2O). Wydzielony jod zmiareczkowano zużywając 42,38 cm 3 0,09863 M Na 2S 2O 3. Obliczyć procentową zawartość składników w mieszaninie. Odp. K 2CrO 4: 34,05%; KMnO 4: 65,95% 25. Próbkę rudy arsenu o masie 0,1604 g roztworzono w kwasie i wytrącono arsen jako siarczek arsenu(iii). Osad ten zadano 50,00 cm 3 0,04000 M KMnO 4 (As 2S 3, MnO 4-, H + 3- AsO 4, SO 4, Mn 2+, H 2O). Nadmiar nieprzereagowanego KMnO 4 odmiareczkowano, zużywając (środowisko kwaśne) 18,24 cm 3 0,1000 M FeSO 4. Obliczyć procentową zawartość arsenu w rudzie. Odp. c pas=27,28% 26. Próbkę chromitu o masie 0,5018 g stopiono z Na 2O 2, roztwór po wyługowaniu stopu zakwaszono a zawarty w nim dichromian(vi) potasu zadano 2,7905 g FeSO 4.7H 2O. Na odmiareczkowanie nadmiaru jonów Fe(II) zużyto 25,20 cm 3 0,01605 M KMnO 4. Obliczyć zawartość procentową chromu w chromicie. Odp. c pcr=27,68% 27. 25,00 cm 3 0,1136 M Na 2C 2O 4 miareczkowano 0,04646 M KMnO 4 w roztworze o stałym ph=0,96 i osiągnięto punkt końcowy po dodaniu 24,60 cm 3 roztworu manganianu(vii). Obliczyć a) potencjał półogniwa: Pt H +, Mn 2+, MnO 4 - w punkcie końcowym miareczkowania, b) błąd względny miareczkowania. E o (MnO 4- /Mn 2+ )=1,561 V RT/F*ln(10)=0,05916 V Odp. E=1,444 V; +0,61% 28. Próbkę technicznego K 2Cr 2O 7 o masie 0,3524 g, gotowano z nadmiarem stężonego roztworu HCl, a wydzielający się chlor pochłonięto w roztworze KI. Na zmiareczkowanie wydzielonego jodu zużyto 18,21 cm 3 roztworu tiosiarczanu sodu Na 2S 2O 3 (wobec skrobi jako wskaźnika) o stężeniu 0,3270 mol/dm 3. Obliczyć procentową zawartość K 2Cr 2O 7 w próbce. Odp. 82,85% 29. Naważkę pyłu spawalniczego o wilgotności 6,46% poddano suszeniu w temperaturze 110 o C, a otrzymaną próbkę o masie 0,4646 g przeprowadzono do roztworu w celu oznaczenia zawartości chromu(vi). Roztwór zakwaszono, dodano nadmiar KI, a wydzielony jod (Cr 2O 7, I -, H + Cr 3+, I 2, H 2O) odmiareczkowano wobec wskaźnika skrobiowego zużywając 24,06 cm 3 0,1109 M Na 2S 2O 3. Obliczyć procentową zawartość chromu w wilgotnej próbce pyłu. Odp. 9,350 % 30. 2,500 g próbki zawierającej As 2O 5, Na 2HAsO 3 i substancje obojętne przeprowadzono do roztworu i uregulowano ph za pomocą wodorowęglanu sodu. Na zmiareczkowanie arsenianu(iii) (H 2AsO 3-, I 2, H 2O HAsO 4, I -, H + ) zużyto 11,30 cm 3 0,1500 M roztworu I 2. Otrzymany w wyniku miareczkowania roztwór zakwaszono, dodano nadmiar jodku potasu (HAsO 4, I -, H + H 2AsO 3-, I 2, H 2O) i stwierdzono, że wyniku reakcji powstało 2,472 mmol jodu. Obliczyć zawartość procentową (% wag.) As 2O 5, Na 2HAsO 3 w badanej próbce. Odp. 3,57 %; 11,52 %
31. Próbkę zanieczyszczonej hydrazyny (N 2H 4) o masie 1,4286 g rozpuszczono w wodzie i roztwór rozcieńczono do 1,000 dm 3. Na zmiareczkowanie 50,00 cm 3 tego roztworu zużyto 42,41 cm 3 roztworu jodu (N 2H 4, I 2 N 2, I -, H + ), którego stężenie określono miareczkując przy ph=8,00 roztwór otrzymany przez roztworzenie 0,4123 g As 2O 3 w NaOH. Na zmiareczkowanie roztworu arsenianu(iii) zużyto 40,28 cm 3 roztworu jodu (H 2AsO 3-, I 2, H 2O HAsO 4, I -, H + ). Obliczyć procentową (% wag.) zawartość hydrazyny w próbce. Odp. 98,44 % 32. Próbkę KNO 2 o masie 9,4680 g, zawierającą zanieczyszczenia obojętne, rozpuszczono otrzymując 500,0 cm 3 roztworu. Do dalszej analizy pobrano 25,00 cm 3 tego roztworu, zakwaszono i dodano 21,60 cm 3 0,1030 M KMnO 4. Roztwór dokładnie wymieszano, a nadmiar KMnO 4 odmiareczkowano zużywając 10,65 cm 3 0,1020 M Na 2C 2O 4. Obliczyć zawartość KNO 2 w próbce w % wag. Odp. 80,46 % 33. Próbkę stali o masie 4,000 g, zawierającą mangan, roztworzono w kwasie, a mangan utleniono do MnO 4-. Po usunięciu nadmiaru substancji utleniającej roztwór zakwaszono i dodano 0,7236 g stałego FeSO 4.7H 2O. Nadmiar jonów Fe 2+ odmiareczkowano zużywając 1,600 cm 3 0,0625 M K 2Cr 2O 7. Obliczyć zawartość procentową manganu w stali. Odp. 0,550 % 34. Próbkę 0,0500 M roztworu siarczanu(vi) żelaza(ii) o objętości 50,00 cm 3 miareczkowano 0,1000 M roztworem KIO 3. Oba roztwory zawierały kwas siarkowy(vi) o stężeniu 1,0 mol/dm 3. Oblicz względny błąd miareczkowania, jeżeli jako wskaźnika użyto sól sodową kwasu difenyloaminosulfonowego. Zmiana barwy tego wskaźnika następuje przy potencjale 0,850 V. Potencjał w punkcie równowagowym wynosi 1,06 V. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ )=0,674 V E 0 (IO 3- /I - )=1,08 VRT/F ln 10 = 0,05916 V Odp. 0,1 % 35. Mieszaninę stałą zawierającą węglan wapnia oraz szczawian wapnia rozpuszczono w kwasie, a z otrzymanego roztworu pobrano dwie próbki po 25,00 cm 3. Jedną z nich zmiareczkowano mianowanym roztworem KMnO 4 w środowisku kwaśnym zużywając 12,05 cm 3 0,00500 M KMnO 4, na zmiareczkowanie drugiej próbki zużyto 35,20 cm 3 0,05010 M roztworu EDTA. Obliczyć procentową zawartość szczawianu wapnia w próbce stałej. M(CaCO 3) = 100,09 M(CaC 2O 4) = 128,10 Odp. 10,68 % 36. Próbkę wodnego roztworu metanalu (HCHO) o objętości 25,00 cm 3 i gęstości 1,020 g/cm 3 rozcieńczono do 250,0 cm 3, z otrzymanego roztworu pobrano 25,00 cm 3 i dodano 50,00 cm 3 0,1065 M roztworu I 2. Po zakończeniu reakcji (HCHO, I 2, H 2O H +, I -, HCOOH) nadmiar jodu odmiareczkowano zużywając 24,05 cm 3 0,1435 M Na 2S 2O 3. Obliczyć stężenie procentowe (% wag.) metanalu w badanej próbce. M HCHO=30,027 Odp. 4,238 % 37. 50,00 cm 3 0,0450 M roztworu KNO 2 miareczkowano 0,1850 M roztworem Ce(SO 4) 2 w środowisku kwaśnym (NO, Ce 4+, H 2O NO 3-, Ce 3+, H + ). Miareczkowanie zakończono po dodaniu 23,70 cm 3 roztworu Ce(SO 4) 2. Oblicz potencjał układu w punkcie końcowym miareczkowania przyjmując, że stężenie jonów wodorowych było stałe i wynosiło 1,00 mol/dm 3. E 0 (Ce 4+ / Ce 3+ )=+1,610 V E 0 (NO 3- / NO )=+0,970 V RTln(10)/F=0,05916 V Odp. +1,02 V 38. Próbkę 2,054 g roztworu H 2O 2 umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 100,00 cm 3, a następnie, po dopełnieniu do kreski, do analizy pobrano 25,00 cm 3 roztworu. Po zakwaszeniu dodano 50,00 cm 3 roztworu KMnO 4 o stężeniu 0,08126 mol/dm 3 (MnO 4-, H 2O 2, H + Mn 2+, O 2, H 2O). Nadmiar KMnO 4 odmiareczkowano zużywając 10,85 cm 3 0,1020 M Na 2C 2O 4. Obliczyć stężenie procentowe roztworu H 2O 2. Odp. 59,96 % 39. Próbkę soli o masie 0,1143 g, zawierającej chlorek baru(ii) i domieszki obojętne, rozpuszczono w wodzie i wytrącono jodan(v) baru(ii). Osad po odsączeniu rozpuszczono w kwasie siarkowym(vi) i do roztworu dodano nadmiar jodku potasu (IO 3-, I -, H + I 2, H 2O). Wydzielony jod odmiareczkowano w obecności skrobi jako wskaźnika za pomocą 0,1047 M Na 2S 2O 3, zużywając 35,15 cm 3 titranta. Obliczyć procentową (% wag.) zawartość chlorku baru(ii) w próbce soli. Odp. 55,87 % 40. Próbkę azotanu(v) amonu o masie 0,3675 g rozpuszczono w 100,0 cm 3 0,1524 M roztworu FeSO 4 zakwaszonego kwasem siarkowym i po przeprowadzeniu (na gorąco) redukcji azotanu(v) (Fe 2+, NO 3-, H + Fe 3+, NO, H 2O) odmiareczkowano nadmiar jonów Fe 2+ zużywając 24,35 cm 3 0,01846 M KMnO 4. Obliczyć procentową zawartość (% wag.) azotanu(v) amonu w analizowanej próbce. Odp. 94,33 % 41. 25,00 cm 3 0,1221 M roztworu KNO 2 miareczkowano 0,2255 M roztworem Ce(SO 4) 2 (Ce 4+, NO, H 2O Ce 3+, NO 3-, H + ). Miareczkowanie zakończono po dodaniu 26,85 cm 3 titrantu. Oblicz potencjał układu w punkcie końcowym, jeżeli ph roztworu w tym punkcie wynosi 2,00. E 0 (NO 3- /NO ) = 0,940 V E 0 (Ce 4+ /Ce 3+ ) = 1,691 V RT/F ln 10 = 0,05916 V Odp. 0,883 V 42. 25,00 cm 3 roztworu soli żelaza(ii), otrzymanego przez roztworzenie 0,1428 g najczystszego żelaza w rozcieńczonym kwasie siarkowym(vi), miareczkowano za pomocą 0,02045 M KMnO 4 do chwili, gdy potencjał półogniwa Pt Fe 3+, Fe 2+ osiągnął wartość E=+0,908 V. Stężenie jonów wodorowych wynosiło 1,00 mol/dm 3. Obliczyć objętość roztworu KMnO 4 zużytą podczas miareczkowania. Potencjał w punkcie równoważnikowym wynosi +1,39 V. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771 V RT/F ln 10 = 0,05916 V A Fe = 55,845 Odp. 24,89 cm 3
43. Próbkę rudy żelaza o masie 1,5593 g, zawierającej 18,64% wag. Fe 2O 3 przeprowadzono do roztworu i zredukowano jony żelaza(iii) do Fe(II). Jaką objętość roztworu KMnO 4 zużyto w manganometrycznym oznaczeniu Fe 2+ w tym roztworze (w środowisku kwaśnym), jeżeli na utlenienie 0,2174 g H 2C 2O 4.2H 2O (w środowisku kwasu siarkowego) potrzebne jest 34,25 cm 3 tego samego roztworu KMnO 4? M(H 2C 2O 4.2H 2O)=126,06 Odp. 36,15 cm 3 44. Do 25,00 cm 3 roztworu jonów Cu 2+ dodano nadmiar jodku potasu (Cu 2+, I - CuI, I 2), a wydzielony jod odmiareczkowano wobec wskaźnika skrobiowego zużywając 23,45 cm 3 roztworu Na 2S 2O 3. Obliczyć stężenie molowe jonów Cu 2+ w analizowanym roztworze wiedząc, że na zmiareczkowanie jodu wydzielonego z 0,1123 g KIO 3 (IO 3-, I -, H + I 2, H 2O) potrzeba 31,90 cm 3 tego samego roztworu Na 2S 2O 3. M(KIO 3)=213,995 Odp. 0,09258 M 45. Do preparatu chlorku miedzi(i) o masie 0,4065 g dodano nadmiar jonów Fe 3+. Na zmiareczkowanie jonów Fe 2+ powstałych w wyniku reakcji (CuCl, Fe 3+ Cu 2+,Fe 2+, Cl - ) zużyto 34,05 cm 3 0,01948 M K 2Cr 2O 7 (Cr 2O 7, Fe 2+, H + Cr 3+, Fe 3+, H 2O). Obliczyć procentową zawartość chlorku miedzi(i) w preparacie. M(CuCl)=98,999 Odp. 96,92% 46. Obliczyć potencjał redoks w punkcie równoważności podczas miareczkowania w środowisku kwaśnym ([H + ]=1,00 mol/dm 3 ) 20,00 cm 3 roztworu jonów Fe 2+ roztworem manganianu(vii) potasu. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ )=0,771 V E 0 (MnO 4- /Mn 2+ )=1,51 V 47. Zmiareczkowano w środowisku kwaśnym ([H + ]=1,00 mol/dm 3 ) 30,00 cm 3 roztworu jonów Sn 2+ roztworem bromianu(v) potasu o stężeniu 0,0500 mol/dm 3. Obliczyć potencjał redoks w punkcie równoważności. E 0 (Sn 4+ /Sn 2+ )=0,150 V E 0 (BrO 3- /Br - )=1,42 V 48. 40,00 cm 3 0,05000 M roztworu KNO 2 miareczkowano 0,1000 M roztworem Ce(SO 4) 2 w środowisku kwaśnym (Ce 4+, NO, H 2O Ce 3+, NO 3-, H + ) wobec błękitu brylantynowego C jako wskaźnika. Stężenie jonów wodorowych było stałe i wynosiło 1,00 mol/dm 3. Zmiana barwy tego wskaźnika w środowisku kwaśnym zachodzi przy potencjale 1,49 V. Obliczyć względny błąd miareczkowania. Potencjał w punkcie równoważności wynosi 1,15 V. E 0 (Ce 4+ /Ce 3+ )=1,610 V RT/F ln 10 = 0,05916 V Odp. +0,934% 49. 50,00 cm 3 0,05000 M roztworu FeSO 4 miareczkowano 0,01600 M roztworem KBrO 3 w środowisku kwaśnym (Fe 2+, BrO 3-, H + Fe 3+, Br -, H 2O). wobec ferroiny jako wskaźnika. Zmiana barwy ferroiny w środowisku kwaśnym zachodzi przy potencjale 0,947 V. Obliczyć potencjał w punkcie równoważności oraz błąd względny miareczkowania. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ )=+0,771 V E 0 (BrO 3- /Br - )=1,42 V Odp. -0.1% 50. 50,00 cm 3 0,1036 M roztworu Sb 3+ miareczkowano za pomocą 0,1043 M KBrO 3 (Sb 3+, BrO 3-, H + = Sb 5+, Br -, H 2O) w roztworze o stałym ph=0,00. Obliczyć potencjał układu w punkcie końcowym miareczkowania przy założeniu, że popełniono błąd względny +0,42%. E 0 (Sb 5+ /Sb 3+ )=0,565 V E 0 (BrO 3- /Br - )=1,441 V RT/F ln 10 = 0,05916 V Odp. 1,418 V 51. Próbkę rudy chromu o masie 0,2580 g stopiono z Na 2O 2, wyługowano wodą i zakwaszono. Do otrzymanego w ten sposób dichromianu(vi) dodano 52,00 cm 3 0,1023 M roztworu siarczanu(vi) żelaza(ii). Nadmiar soli żelaza(ii) odmiareczkowano zużywając 13,53 cm 3 roztworu KMnO 4 o stężeniu 0,02088 mol/dm 3. Obliczyć procentowe stężenie chromu w rudzie (% wag.) A cr=51,996 Odp. 26,25% 52. Z 500 cm 3 wody gruntowej (d=1,011 g/cm 3 ) wytrącono jony Ca 2+ w postaci CaC 2O 4. Otrzymany osad po przemyciu roztworzono w rozcieńczonym H 2SO 4 i zmiareczkowano 26,20 cm 3 0,02210 M KMnO 4. Obliczyć zawartość wapnia w wodzie gruntowej w ppm. A ca = 40,078 Odp. 114,8 ppm 53. W celu oznaczenia miana roztworu tiosiarczanu sodu, rozpuszczono w wodzie naważkę 0,2019 g dichromianu(vi) potasu, roztwór zakwaszono kwasem siarkowym(vi) i dodano nadmiar jodku potasu (Cr 2O 7, I -, H + Cr 3+, I 2, H 2O). Na odmiareczkowanie wydzielonego jodu zużyto 36,45 cm 3 roztworu tiosiarczanu sodu. Obliczyć stężenie molowe roztworu tiosiarczanu sodu. K 2Cr 2O 7 294,19 Odp. 0,1130 M 54. Próbkę NaNO 2 o masie 0,1210 g rozpuszczono w wodzie, zakwaszono i miareczkowano mianowanym roztworem KMnO 4 o stężeniu 0,02004 mol/dm 3. Miareczkowanie zakończono po dodaniu 35,40 cm 3 titranta. Obliczyć względny błąd miareczkowania oraz potencjał, przy którym zakończono miareczkowanie, jeżeli ph roztworu wynosiło 1,000. NaNO 2 68,997 E 0 (NO 3- /NO ) = 0,940 V RT/F ln(10) = 0,05916 V E 0 (MnO 4- /Mn 2+ ) = 1,51 V Odp. +1,1% ; 1,39 V 55. W wyniku obróbki chemicznej zużytego katalizatora o masie 3,2533 g otrzymano 1,4541 g mieszaniny tlenków wanadu(v) i glinu(iii). Tlenki roztworzono, zredukowano wanad(v) do wanadu(iv) i zmiareczkowano, zużywając 19,57 cm 3 0,02197 M roztworu KMnO 4 (VO 2+, MnO 4-, H 2O VO 4 3-, Mn 2+, H + ). Obliczyć zawartość wanadu i glinu (% wag.) w próbce. Al 26,9815 Al 2O 3 101,961 V 50,9415 V 2O 5 181,88 Odp. V: 3,366 %; Al: 20,48 %
56. Próbkę roztworu Fe 2+ o objętości 50,00 cm 3 zmiareczkowano za pomocą 0,01600 M roztworu KBrO 3 (Fe 2+, BrO 3-, H + Fe 3+, Br -, H 2O) w roztworze o stałym stężeniu jonów wodorowych [H + ] = 1,00 mol/dm 3. Miareczkowanie zakończono, gdy potencjał układu osiągnął wartość 0,910 V. Potencjał w punkcie równowagowym wynosi 1,35 V. Zużyto 49,78 cm 3 titranta. Obliczyć zawartość żelaza w gramach w analizowanej próbce roztworu. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771 V E 0 (BrO 3- /Br - ) = 1,42 V RT/F ln(10) = 0,05916 V Fe 55,845 Odp. 0,268 g roztworze wynosiło 2,11 ppm (d=1,00 g/cm 3 ). Na podstawie wyników obu analiz obliczyć średnią zawartość (w % wag.) Mn w stali. M Mn = 54,938 Odp. 1,02 % 57. 25,00 cm 3 0,1365 M roztworu Fe 2+ miareczkowano za pomocą 0,02275 M KBrO 3 ( Fe 2+, BrO 3-, H + Fe 3+, Br -, H 2O) w roztworze o stałym stężeniu jonów wodorowych [H + ] = 1,00 mol/dm 3. Miareczkowanie zakończono, gdy potencjał układu osiągnął wartość 0,902 V. Obliczyć objętość roztworu titranta zużytą podczas miareczkowania oraz błąd względny miareczkowania. Potencjał w punkcie równoważnikowym, E PR = 1,353 V. E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771 V E 0 (BrO 3- /Br - ) = 1,450 V RT/F ln(10) = 0,05916 V Odp. V = 24,85 cm 3 ; -0,61 % 58. Z próbki o objętości 50,00 cm 3 zawierającej jony baru wytrącono ilościowo osad chromianu(vi) baru. Osad odsączono i przemyto, a następnie rozpuszczono w zakwaszonym roztworze KI (BaCrO 4, I -, H + Βa 2+, Ι 2, Cr 3+, H 2O). Wydzielony w reakcji jod zmiareczkowano zużywając 12,55 cm 3 0,1025 M roztworu Na 2S 2O 3. Obliczyć stężenie jonów baru (w mg/cm 3 ) w próbce. Ba 137,327 Odp. 1,178 mg/cm 3 59. Odważkę 0,2335 g Na 2C 2O 4 rozpuszczono w wodzie i roztwór zakwaszono kwasem siarkowym(vi). Obliczyć objętość roztworu KMnO 4 konieczną do zmiareczkowania jonów szczawianowych w tym roztworze, jeżeli na zmiareczkowanie 0,1459 g As 2O 3 w środowisku kwaśnym (H 3AsO 3, MnO 4-, H + H 3AsO 4, Mn 2+, H 2O) zużywa się 25,65 cm 3 tego samego roztworu KMnO 4. Na 2C 2O 4 134,00 As 2O 3 197,84 Odp. 30,30 cm 3 60. Próbkę powietrza o objętości 25,00 dm 3, pobraną z otoczenia pieca kuchennego, przepuszczono w temperaturze 150 o C nad pentatlenkiem dijodu. Wydzielony w reakcji jod (I 2O 5, CO = I 2, CO 2) zebrano w płuczce wypełnionej roztworem KI i zmiareczkowano wobec wskaźnika skrobiowego zużywając 11,25 cm 3 roztworu Na 2S 2O 3 o stężeniu 0,00211 mol/dm 3. Obliczyć stężenie CO w powietrzu w [μg/g], przyjmując gęstość powietrza równą 0,00120 g/cm 3. M(CO) = 28,010 Odp. 55,4 [μg/g] 61. Próbkę stali o masie 2,006 g roztworzono, jony manganu(ii) utleniono do MnO 4-, a po usunięciu nadmiaru utleniacza do roztworu dodano nadmiar jodku potasu (MnO 4-, I -, H + Mn 2+, I 2, H 2O). Wydzielony jod zmiareczkowano zużywając 17,90 cm 3 0,1024 M Na 2S 2O 3. Drugą próbkę tej samej stali o masie 0,1025 g również roztworzono, otrzymany roztwór przeniesiono do kolby o objętości 50,0 cm 3 i uzupełniono do kreski. Następnie roztwór z kolby rozcieńczono 10-krotnie. Stężenie Mn w końcowym