«Задания для студенток заочного отделения технологических специальностей Составили. Г. Г. Мельченко В. А. Старовойтова В. П. Гуськова Н. В. Юнникова Г. Н. Микилева В. Ф. Юстратова Л. С. Сизова Утвержд (стр. 14 из 19)
3.3.4. Примеры решения задач по данным титриметрического анализа
При решении задач рекомендуем придерживаться следующего алгоритмического предписания:
1. Исходя из условий задачи, составляем уравнения химических реакций и определяем их тип: нейтрализации, окисления-восстановления, комплексообразования или осаждения.
2. По условию задачи определяем способ титрования (прямой, обратный, замещения) и способ подготовки проб: способ отдельных навесок или способ пипетирования.
3. Приводим выражение закона эквивалентов в общем виде для установления способа титрования (уравнения 49-51).
4. Записываем выражение закона эквивалентов в соответствии со способом выражения состава реагирующих веществ (уравнение 47).
5. Если использован способ пипетирования, то выражение количества определяемого вещества эквивалента умножаем на дробь Vал. ч / Vм.к.
6. Если в условии задачи указана массовая доля, то массу вещества умножаем на дробь w % / 100.
7. Преобразуем формулы (п.4 – п.6) таким образом, чтобы можно было вычислить неизвестную величину.
8. При необходимости вычисляем молярные массы эквивалентов, определяя фактор эквивалентности (1/Z*) из уравнений химических реакций (см. разд. 2.7.).
9. Подставляем числовые данные в выражение (п.7) и производим расчет неизвестной величины.
Пример 1. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента раствора гидроксида натрия, если на титрование 10,00 см3 его израсходовано 12,50 см3 раствора щавелевой кислоты, Т(Н2С2О4) = 0,005230 г/см3.
Решение.
1. Записываем уравнение химической реакции нейтрализации:
2NaOH + H2C2O4 Na2C2O4 
+ 2H2O 
OH- + H+ H2O2. Из условий задачи видим, что анализ выполнен прямым титрованием.
3. Записываем в общем виде выражение закона эквивалентов для данной химической реакции (ур. 46):
4. Записываем выражение закона эквивалентов в соответствии со способами выражения состава реагирующих веществ (уравнение 48.):
5. Из приведенного уравнения выражаем неизвестную величину молярной концентрации эквивалента гидроксида натрия:
моль/дм36. Вычисляем молярную массу эквивалента щавелевой кислоты: из уравнения реакции нейтрализации (п.1) следует, что два иона водорода щавелевой кислоты участвуют в реакции, значит Z* = 2. (разд. 2.6.)
Для гидроксида натрия, имеющего в своем составе лишь один гидроксид-ион, фактор эквивалентности равен единице.
7. Подставляем числовые значения в выражение п. 5. И производим вычисления:
Пример 2. Чему равна масса гидроксида натрия в растворе, если на его титрование израсходовано 20,00 см3 хлороводородной кислоты с ТHCl / KOH =0,003646 г/см3 ?
Решение.
1. Записываем уравнение химической реакции нейтрализации:
NaOH + HCl NaCl + H2O OH- + H+ H2O2. В условии задачи приведены данные для анализа, выполненного способом отдельных навесок.
3. Записываем выражение закона эквивалентов для прямого титрования в общем виде:
4. Записываем выражение закона эквивалентов, используя данные задачи
по способу выражения состава реагирующих веществ:
5. Преобразуем уравнение п. 4 таким образом, чтобы вычислить массу гидроксида натрия:
6. Рассчитываем молярные массы эквивалентов NaOH и KOH: факторы эквивалентности равны 1 (разд.2.6.) поэтому молярные массы эквивалентов равны молярным массам:
7. Подставляем числовые данные в формулу п. 5. И производим расчет массы гидроксида натрия:
Пример 3. 2,0000 г дигидрата оксалата натрия (Na2C2O4×2H2O) растворили в мерной колбе вместимостью 200,00 см3. На титрование 20,00 см3 этого раствора в кислой среде израсходовано 25,00 см3 раствора перманганата калия (KMnO4). K=0,9800 к С(1/5 KMnO4)=0,0500 моль/дм3. Какова массовая доля Na2C2O4×2H2O в анализируемом образце ?
Решение.
1. Записываем ионно-молекулярное уравнение реакции, на которой основано определение:
2 MnO4- + 5 e + 8H+ Mn2+ + 4H2O 
5 C2O42- - 2 e 2CO2 2MnO4- + 16 H+ + 5C2O42- 2Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O2. В условии задачи приведены данные для анализа, выполненного прямым титрованием, способом пипетирования.
3. Записываем выражение закона эквивалентов для прямого титрования:
4. Выводим формулу расчета массы дигидрата оксалата натрия:
г5. Рассчитываем молярную массу эквивалента для Na2C2O4×2H2O: фактор эквивалентности равняется 1/2, (где 2 – число отданных электронов).
6. Это масса дигидрата оксалата аммония содержится в аликвотной части анализируемого раствора, а во всем объеме содержится в Vм.к. / Vал.ч. раз больше. Следовательно, в методе пипетирования масса анализируемого вещества должна быть рассчитана по формуле:
7. Общая навеска оксалата составляет 100 %, а вычисленная масса - w %.
8. Объединив уравнения п. 5, 7 и 8 составляем формулу расчета массовой доли дигидрата натрия:
9. Подставляем числовые данные в полученную формулу и производим расчет: 
Пример 4. Кислый раствор технического иодида калия, массой 0,7545 г обработали перманганатом калия (KMnO4). Выделившийся иод оттитровали раствором тиосульфата натрия,
. Какой объем Na2S2O3 пойдет на титрование, если w(KI) = 60,29%.Решение.
1. Записываем уравнения химических реакций:
5 2I- - 2 e I20 
2 MnO4- + 8 H+ + 5 e Mn2+ + 4H2O 
10 I - + 2MnO4- + 16H+ 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O 
I20 + 2S2O32- 2I- + S4O62-2. В условии задачи приведены данные для заместительного титрования: рабочим веществом Na2S2O3 титруют не определяемое вещество КI, а его заместитель – свободный йод.
3. Записываем выражение закона эквивалентов для заместительного титрования (уравнение 50).
4. опускаем средний член и записываем выражение закона эквивалентов, учитывая данные задачи о составе растворов:
