Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине ен. 01 Химия

• Название: Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине ен. 01 Химия
• Дата: 07.04.2023
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: MR_po_LR_i_PR_EN.01_Ximiya.docx
• Тип: Методические рекомендации; #1044106
• страница: 22 из 23

Теоретическая часть

Обычно результаты гравиметрических определений выражают в процентах от исходного количества вещества. Для этого нужно знать величину навески анализируемого вещества, массу полученного осадка и его химическую формулу.

Гравиметрические определения преследуют различные цели. В одних случаях необходимо определить содержание того или иного элемента в химически чистом веществе, например содержание бария в хлориде бария BaCl₂•2H₂O. В других случаях требуется найти содержание действующего начала в каком-нибудь техническом продукте или вообще в веществе, имеющем примеси. Например, приходится определять содержание хлорида бария BaCl₂•2H₂O в продажном хлориде бария.

Техника определений в обоих приведенных случаях может оставаться одинаковой, но вычисления при этом будут различны. Рассмотрим ход вычислений на конкретных примерах.

Пример 1. Определить содержание чистого BaCl₂•2H₂O в образце технического хлорида бария. Навеска составляет 0,5956 г. Масса осадка сульфата бария BaSO₄ после прокаливания  равна 0,4646 г.

 Решение:Определение основано на реакции, протекающей по уравнению

BaCl₂•2H₂O + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl + 2H₂O

М=244,30 г/моль                     М= 233,40 г/моль

 

Прежде     всего     вычисляют,       какому     количеству     BaCl₂•2H₂O       соответствует найденное в анализе количество BaSO₄:

233,40 г	BaSO4	получаются из	244,30 г	BaCl2•2H2O
0,4646 г	BaSO4	»           »         »	Х г	BaCl2•2H2O

 

х = (0,4646 • 244.30)/233.40 = 0.4862 г BaCl₂ • 2H₂O.

Затем выражают содержание чистого BaCl₂•2H₂O в процентах от исходной навески технического хлорида бария:

0,5956 г	технического продукта	составляют	100 %
0,4862 г	чистого BaCl2•2H2O	»        »      »	х %

 

х = (0,4862•100)/0.5956 = 81.83%.

Ответ: технический хлорид бария содержит 81.83% чистого BaCl₂•2H₂O.

 

Пример 2. Определить содержание бария в образце химически чистого хлорида бария BaCl₂•2H₂O. Навеска чистого BaCl₂•2H₂O равна 0,4872 г. Масса осадка сульфата бария BaSO₄ после прокаливания 0.4644 г.

Решение:Сначала вычисляют, сколько бария (атомная масса 137,40) содержится в полученном осадке сульфата бария:

в 233,40 г	BaSO4	Содержится	137,40 г	Ba
в 0,4644 г	BaSO4	»        »      »	х г	Ba

 х = (0,4644•137,40)/233,40 = 0,2733 г.

 Очевидно, что это же количество бария входило до реакции в состав навески BaCl₂•2H₂O. Поэтому можно составить пропорцию:

0,4872 г	BaCl2•2H2O	Составляют	100 %
0,2733 г	Ba	»        »      »	х %

 

х = (0,2733 • 100)/0,4872 = 56,09%

Ответ: следовательно, хлорид бария BaCl₂•2H₂O содержит 56.09% бария.
Нередко для вычислений в гравиметрическом анализе используют факторы пересчета, называемые также аналитическими или весовыми факторами.

Фактор пересчета (F)представляет собой отношение атомной (или молекулярной) массы определяемого вещества к молекулярной массе вещества, находящегося в осадке:

Молекулярная масса вещества, находящегося в осадке

Фактор пересчета показывает, сколько граммов определяемого вещества содержит 1 г осадка. В конкретных случаях факторы пересчета находят следующим образом:

 

ОПРЕДЕЛЯЮТ                             ПОЛУЧАЮТ                   ФАКТОР ПЕРЕСЧЁТА

(весовая форма)

Ba                                               BaSO₄ A_Ba/ M_BaSO4

Fe                                                Fe₂O₃ 2A_Fe /M_Fe2O3

FeO                                             Fe₂O₃ 2M _FeO / M_Fe2O3

 

 При определении бария путем взвешивания в виде сульфата BaSO₄ фактор пересчета равен:

F = A_Ba/M_BaSO4 = 137,40 / 233,40 = 0,5887

 

Пользуясь факторами пересчета, делают вычисления по готовым формулам. Например, чтобы вычислить содержание элемента (или другой составной части) в сложном веществе, используют формулу: 

% = (mF/G)•100, 

где m— масса полученного осадка, г;

F — фактор пересчета;

G— навеска исследуемого вещества, г. 

По этой формуле можно рассчитать и процентное содержание бария в хлориде бария BaCl₂•2H₂O: 

Ba, % = (mF/C)•100 = [(0,4644•0,5887)/0,4872] • 100 = 56,09 %.
Практическая часть

Решить задачи в соответствии с заданием преподавателя.

1. 
   Навеска извести 2,060 г. Содержание СаО 1,296 г. Определить %
   

а) СаО;

б) Са.

2. 
   Масса пустого тигля 9,1525 г, с навеской ВаС1₂• 2Н₂О - 10, 5562г. Первое высушивание - 10,3492 г, после второго 10,3480 г, после третьего 10,3480. Найти % -ную концентрацию Н₂О.
   
3. 
   Масса тигля 26,3238, с навеской CuSО₄• 5Н₂О - 28,3238 г, после высушивания и прокаливания 28,2438 г. Определите % Н₂О и ошибку вычисления.
   
4. 
   Масса тигля 11, 8616 г, масса навески ВаС1₂ в тигле составляет 0,3720 г, после 3-го прокаливания масса тигля с навеской - 12,2659 г. Рассчитайте массу бария в прокаленном остатке.
   
5. 
   Масса пустого тигля 9,1525 г, с навеской Mg(NО₃)₂•6H₂О – 13,9648г. Первое высушивание - 13,6492 г, после второго - 12,2480 г, после третьего - 12,2480г. Найти %-ную концентрацию Н₂О в соли.
   
6. 
   Какую навеску буры Na₂B₄О₇•10H₂О следует взять для приготовления 200,0 мл 0,05 н. раствора?
   
7. 
   Сколько граммов NaOH содержалось в растворе, если его объем равен 500 мл, а концентрация 0,1 н.?
   
8. 
   Навеску кристаллического сульфата магния MgSО₄ • 7H₂O массой 0,6538 г перевели в раствор. После осаждения и прокаливания получили гравиметрическую форму Mg₂P₂O₇ массой 0,2946 г. Определить содержание (%) магния в исходной навеске.
   
9. 
   При анализе некоторого продукта были получены следующие данные: мука -87,56%, вода -11,3%, соль поваренная -1,14%. Пересчитать полученные данные на абсолютно сухое вещество.
   
10. 
    Масса часового стекла с навеской ВаС1₂•2Н₂O 12,6981 г. Масса часового стекла 12,2756 г. После 3-го прокаливания масса часового стекла стала равна 0,3602 г. Рассчитайте содержание воды в кристаллогидрате.
    
11. 
    Требуется сравнить два продукта по содержанию сахара, если анализом установлен их состав (%):
    

1. 
   й продукт: мука -84, 56%, сахар 6,24%, вода 9,2%.
   
2. 
   й продукт: мука -77,27%, сахар 7,82%, вода 14,91%.
   

12. 
    Требуется сравнить два продукта по содержанию муки, если анализом установлен их состав (%):
    

1. 
   й продукт: мука-82,87%, сахар 5,53%, вода 11,6%.
   
2. 
   й продукт: мука -74,07%, сахар 4,93%, вода 21,0%.
   

13. 
    Масса тигля 29,3438 г, с навеской CuSO₄• 5Н₂O - 31,4238 г, после высушивания и прокаливания 30,6858 г. Определите % Н₂O и ошибку вычисления.
    
14. 
    При анализе некоторого продукта были получены следующие данные:
    

мука - 89,24%, вода - 5,44%, соль поваренная - 5,32%. Пересчитать полученные данные на абсолютно сухое вещество.

15. 
    Навеска извести составляет 5,136 г., содержание СаО в ней - 2,368 г. Определить %
    

а) СаО;

б) Са.

16.Что такое аналитический фактор пересчета? Вычислите аналитические факторы по следующим данным:

Гравиметрическая форма	CaSO4	Al2O3	Fe3O4
Определяемое вещество	Ca	Al	Fe

17.Навеску кристаллического сульфата магния MgSO₄*7H₂O массой 0,6538 г перевели в раствор. После осаждения и прокаливания получили гравиметрическую форму Mg₂P₂O₇ массой 0,2946 г. Определить содержание (%) магния в исходной навеске. Ответ. 9,84%

18.При анализе некоторого продукта были получены следующие результаты: мука – 87,56%; H₂O – 11,30%; NaCl – 1,14%. Перечислить полученные данные на абсолютно сухое вещество. Ответ. Мука – 98,71%; NaCl – 1,29%.


Практическая работа № 4

Выполнение расчетов в объемном анализе

Цель: закрепить теоретические знания об объемном методе анализа, отработать навыки вычислений, производимых в объемном анализе.

Ход работы