Примеры решения задач по теме « Гравиметрический анализ»

Пример 1. Вычислите факторы пересчета для следующих веществ:

Вещество                     Ca    Cl     S      Cr     Fe₂O₃  MgSO₄

Гравиметрическая   CaO AgCl BaSO₄  Cr₂O₃    FePO₄ Mg₂P₂O₇

форма

Решение:  Для каждого вещества используем формулу (3.20):

F₁ = M (Ca) / M (CaO) = 40.08 / 56.08 = 0.7147

F₂ = M (Cl) / M (AgCl) = 35.453 / 143.32 = 0.2474

F₃ = M (S) / M (BaSO₄) = 32.064 / 233.40 = 0.1374

F₄ = 2 M (Cr) / M (Cr₂O₃) = (2×51.996) / 151.99 = 0.6842

F₅ = M (Fe₂O₃) / 2 M (FePO₄) = 159.69 / (2×150.82) = 0.5294

F₆ = 2 M (MgSO₄) / M (Mg₂P₂O₇) = (2×120.37) / 222.57 = 1.0816

Пример 2. После соответствующей обработки 0.9000 г сульфата калия-алюминия получен осадок Al₂O₃ массой 0.0967 г. Вычислите массовую долю (%) алюминия в исследуемом образце.

Решение: Формула сульфата калия-алюминия KAl(SO₄)₂ ∙ 12 H₂O.

Определяемый компонент - Al ; гравиметрическая форма - Al₂O₃ . В этом случае гравиметрический фактор с учетом стехиометрических коэффициентов рассчитываем по формуле

F = 2 M(Al) / M (Al ₂O₃) = (2×26.981) / 101.96 = 0.5292         

    Для вычисления содержания алюминия используем формулу (3.22):

ω (%) = F ∙ ∙100%

w (Al), % = (0.5292 ∙ 0.0967 / 0.9000) ∙ 100% = 5.69%

Ответ: Массовая доля алюминия в исследуемом образце w (Al) = 5.69%.

 Пример 3. Какую навеску сульфата железа FeSO₄ ∙ 7 H₂O следует взять для определения в нем железа в виде Fe₂O₃ , считая массу осадка (Fe₂O₃) равной 0.2000 г?

Решение: Определяемый компонент (вещество) - FeSO₄ ∙ 7 H₂O;

 гравиметрическая форма - Fe₂O₃ . В данном случае фактор пересчета с учетом стехиометрических коэффициентов рассчитываем по формуле: 

F = 2 М (FeSO₄ ∙ 7 H₂O) / M (Fe₂O₃) = (2×278.02)/159.69 = 3.4820.

Тогда навеску FeSO₄ ∙ 7 H₂O рассчитываем по формуле: 

m (FeSO₄ ∙ 7 H₂O) = F ∙ m (Fe₂O₃) = 3.4820 ∙ 0.2000 = 0.6964 г.        

Ответ: m (FeSO₄ ∙ 7 H₂O) = 0.6964 г.

Контрольные задания 191-200

(гравиметрический анализ)

191. а)Охарактеризуйте методы отгонки и осаждения.

б) В растворе, содержащем ионы хлора, хлор осажден в виде AgCl, масса которого  после  высушивания и прокаливания оказалась равной 0.1562 г. Написать уравнение реакции и вычислить массу хлора в растворе.

192. а) Что такое гравиметрический анализ? Его достоинства и недостатки. Для определения содержания каких веществ применяется?

б) Для определения сульфатной серы в минерале его навеску в 1.1850 г перевели в раствор, а сульфат - ионы осадили в виде BaSO₄. Осадок промыли, высушили и прокалили. Масса BaSO₄ составила 0.1321 г. Вычислить массу и массовую долю (%) серы в навеске.

193. а) Что представляют собой осаждаемая и гравиметрическая формы?

Рассмотрите на примере определения катионов магния. Напишите уравнения реакций и рассчитайте гравиметрический фактор.

б) Вычислите массовую долю (%) гигроскопической воды в хлориде натрия по следующим данным: масса бюкса 0.1282 г; масса бюкса с навеской 6.7698 г; масса бюкса с навеской после высушивания 6.7506 г.

194. а)Перечислите химическую посуду и приборы, необходимые для проведения метода осаждения в гравиметрическом анализе.

б)Из навески серебряного сплава 0.2466 г, после соответствующей обработки, был получен осадок хлорида серебра массой 0.2675 г. Вычислить массовую долю ( %) серебра в сплаве.

195. а)Перечислите правила взвешивания на аналитических весах.

б)  В растворе хлорида магния осадили магний в виде MgNH₄PO₄. После  прокаливания масса полученного осадка Mg₂P₂O₇ была равна 0.1113 г.  Написать уравнения реакций и вычислить массу магния в растворе.

196. а)Опишите операцию фильтрования осадков. Как правильно выбрать фильтр для того или иного случая фильтрования?

б) Вычислить навеску карбоната кальция, необходимую для получения осадка (гравиметрической формы) CaO массой 0.3000 г.

197. а)  Как проводятся вычисления результатов анализа в методе осаждения?

б) В растворе сульфата железа (III) железо было осаждено в виде гидроксида. Масса прокаленного осадка Fe₂O₃ оказалось равной 0.3288 г. Вычислить массу железа в растворе.

198. а)  Что представляют собой осаждаемая и гравиметрическая формы?

Рассмотрите на примере определения катионов серебра. Напишите уравнения реакций и рассчитайте гравиметрический фактор.

б)Для анализа взято 0.4328 г фосфорного удобрения. Масса прокаленного осадка пирофосфата магния Mg₂P₂O₇ составила 0.1823 г. Вычислить массовую долю фосфора (Р) в удобрении.

199. а)Опишите операции гравиметрического анализа – высушивание и прокаливание осадков.

б)Масса прокаленного осадка BaSO₄ составила 0.4128 г. Чему равна масса химически чистого FeS, из которой получен осадок BaSO₄?

200. а)Что называется гравиметрическим фактором? Как он рассчитывается и какую роль играет в методе осаждения?

б) Вычислите массовую долю (%) гигроскопической воды в иодиде калия по следующим данным: масса тигля 4.4523 г; масса тигля с веществом 9.9727 г; масса бюкса с веществом после высушивания 9.9512 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Князев, Д.А. Неорганическая химия. / Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин. М.: Юрайт, 2012. 598 с.

2. Хомченко, Г.П. Неорганическая химия. / Г.П. Хомченко, И.К. Цитович. СПБ: ИТК ГРАНИТ, 2009. 464 с.

  3. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебное пособие для вузов. / Н.Л. Глинка. М.:          Интеграл-Пресс, 2010. 728 с.

4. Лидин, Р.А. Химические свойства неорганических веществ. / Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.А. Андреева. М.: Колосс, 2008. 480с.

5. Литвинова, Т.Н. Сборник задач по общей химии. / Т.Н. Литвинова. М.: Оникс. Мир и образование, 2007. 223 с.

6. Хомченко, И.Г. Общая химия. / И.Г. Хомченко. М.: Новая волна, 2011.

464 с.

7. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. / Н.Л. Глинка. М.: Интеграл-Пресс, 2009. 240 с.

8. Цитович, И.К. Курс аналитической химии. / И.К. Цитович. М.: Лань, 2009. 495 с.

9. Власова, Е.Г. Аналитическая химия: химические методы анализа./ Е.Г. Власова; под ред. О.М. Петрухина, Л.Б. Кузнецовой. М.: Лаборатория знаний, 2017. 464 с.

10.  Золотов, Ю.А. Введение в аналитическую химию. / Ю.А. Золотов. М.: Лаборатория знаний, 2016. 263 с.

11.  Моногарова , О.В. Аналитическая химия. Задачи и вопросы. Учебное пособие. / О.В. Моногарова,  С.В. Мугинова,  Д.Г. Филатова; под ред. Т.Н. Шеховцовой. М.: ГЕОТАР-Медиа, 2016. 112 с.

12.  Волков, А.И. Справочник по аналитической химии. / А.И. Волков, И.М. Жарский. Минск. ООО «Литера Гранд», 2014. 320 с.

13.  Хаханина, Т.И. Аналитическая химия. / Т.И. Хаханина, Н.Г. Никитина. М.: Издательство Юрайт, 2016. 278 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

                                                                                                                                     Таблица 1

Плотность (ρ) и концентрация (ω)

водных растворов некоторых веществ (20º С)