Работа 2. «Определение содержания кальция в воде»

Определение основано на взаимодействии ионов кальция, находящихся в анализируемом растворе, с трилоном Б по уравнению реакции:

Са²⁺ + H₂Y^2- « СаY ^2- + 2H⁺

Так как комплексонат кальция относительно малоустойчив (lgK = 10,7), создание щелочной среды при анализе необходимо для сдвига реакции взаимодействия вправо. Для определения конечной точки титрования применяется металлохромный индикатор мурексид.

Ход работы:

С помощью пипетки на 25 мл в конические колбы для титрования отбирают аликвотные пробы, добавляют 2,5 мл 2Н раствора NaOH, сухую индикаторную смесь «мурексид» (на кончике шпателя) до красной окраски и титруют раствором трилона Б до перехода окраски в фиолетовую. По показаниям бюретки определяют объём раствора трилона Б, пошедший на титрование, и полученные результаты заносят в таблицу 3:

Таблица 3

Результаты опыта

По результатам титрований рассчитывают массу кальция в анализируемом растворе:

Задачи для самостоятельного решения

Пример 1.

Вычислить массовую долю (%) CaCO₃ и MgCO₃ в известняке, если после растворения 1,000 г его получили 100,0 мл раствора, на титрование 20,00 мл которого для определения суммы Ca и Mg израсходовали 19,25 мл 0,05140 М ЭДТА, а на титрование Ca с мурексидом в отдельной пробе затратили 6,25 мл того же раствора ЭДТА.

Решение.

Если через ω(CaCO₃) обозначить массовую долю (%) CaCO₃, то по результатам титрования пробы на содержание кальция с мурексидом можно записать

.

Подставляя числовые значения, получаем

Объем стандартного раствора ЭДТА, затраченный на титрование Mg, найдем как V₁–V₂ = 19,25 – 6,25 = 13,00 мл, тогда

,

.

Пример 2.

На титрование 20,00 мл раствора Hg(NO₃)₂ после добавления избытка Na₂MgY (комплексоната магния) и протекания реакции замещения

MgY^2- + Hg²⁺ → HgY^2- + Mg²⁺

затрачено 19,85 мл 0,05 М ЭДТА (K=1,055). Вычислить концентрацию (г/л) раствора Hg(NO₃)₂.

Решение.

При титровании по методу замещения

n(Hg²⁺) = n(Mg²⁺) = n(ЭДТА).

Выразим количество вещества ЭДТА (моль) с учетом условия задачи

Тогда массу определяемого вещества можно представить формулой

Концентрацию исходного раствора Hg(NO₃)₂ можно выразить в виде

После подстановки числовых значений получаем:

1. На титрование 40мл воды при определении общей жесткости потребовалось 5,10мл 0,015М раствора трилона Б. Вычислить общую жесткость воды.

2. Рассчитать концентрацию магния в воде (в ммоль/л) если при титровании 200мл воды ЭДТА при рН = 9,7 с хромогеном черным Т до синей окраски израсходовано 25мл 0,015М раствора.

3. Сколько граммов меди обнаружено в растворе, если на титрование этого раствора уходит 15 мл 0,03М раствора ЭДТА в присутствии индикатора мурексида?

4. Навеску MgCl₂ , равную 0,3г, растворили в мерной колбе вместимостью 250мл. На титрование 25мл полученного раствора израсходовали 10,5мл 0,025М раствора ЭДТА. Рассчитать массовую долю MgCl₂ в исследуемом образце.

5. На титрование 15,0мл минеральной воды израсходовано 2,8мл 0,05М раствора ЭДТА. Рассчитать общую жесткость воды.