2015-10-14
1001
Определить массовую долю химически чистой хлороводородной кислоты в фарм.препарате, если для приготовления 200 мл разведения взяли 2 мл хлороводородной кислоты с ρ = 1,123 г/мл, а на титрование 10 мл полученного раствора было затрачено 7,5 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 1,0262. Мм НСl = 36,46 г/моль.
Рассуждения: В задаче речь идет о растворах двух веществ: кислоты хлороводородной и гидроксиде натрия. Необходимо найти массовую долю одного из них, следовательно, это - задача III типа. Так же мы видим, что из одного из веществ (хлороводородной кислоты) готовилось разведение – его мы обозначим как объем колбы (Vк), а объем навески взятой на анализ обозначим как объем пипетки (Vп). Придерживаясь рекомендаций, приведенных выше, записываем «Дано» и начинаем решать задачу.
| Дано: | Решение: |
| Vнав (НС1). = 2 мл Vк. (НС1) = 200 мл Vп. (НС1) = 10 мл V ~ 0,1 моль/л(NаОН) = 7,5 мл Kп ~0,1моль/л (NаОН) = 1,0262 М.м.. (НС1) = 36,46 г/моль ρ. (НС1) = 1,123 г/мл | Анализ данных: НС1 – это исследуемый (анализируемый) раствор, так как не известна его концентрация NаОН – это рабочий раствор, так как известен его поправочный коэффициент Метод количественного определения – метод алкалиметрии, вариант нейтрализации (так как рабочий раствор – щелочь, а в основе метода лежит реакция нейтрализации) Способ прямого титрования (так как. вещества взаимодействуют друг с другом напрямую). |
| Найти: ω. (НС1) =? |
Записываем уравнение реакции, лежащее в основе анализа, чтобы правильно рассчитать молярную массу эквивалента исследуемого вещества. Во избежание ошибок на первое место в реакции записываем исследуемое вещество, то есть хлороводородную кислоту:
HCl + NаОН = NaCl + H2O
1 моль 1 экв.
Вещества реагируют друг с другом в соотношении 1 моль: 1 эквивалент, следовательно:
f экв.(HCl) = 1 M 1|z (HCl)= Mm (HCl) • f экв.(HCl) = Mm (HCl)
M 1|z (HCl)= Mm (HCl) = 36,46 г/моль
Массовую долю исследуемого вещества находим по формуле:
m х.ч.
ω = --------- • 100%
m н.ф.
В нашем случае это:
m х.ч. (HCl)
ω( HCl) = --------------- • 100%
m н.ф. (HCl)
1) Найдем массу навески фактической.
Во-первых – из условия задачи мы видим, что нам не дано ни одной массы, но зато мы знаем объем раствора и его плотность, следовательно, из формулы ρ=m/V мы можем выразить массу навески хлороводородной кислоты, взятой для приготовления разведения:
! m =V • ρ, то есть в нашем случае:
m нав. ( HCl) = V нав. ( HCl) • ρ нав. ( HCl) = 2 мл • 1,123 г/мл = 2,2460 г
Во-вторых – из условия задачи мы также видим, что в данном случае готовится разведение, и на титрование оно берется не все, а только его часть. Следовательно, масса навески фактической с массой навески не совпадает, (она будет меньше), и это необходимо учесть в расчетах. Поэтому следующим действием мы составляем пропорцию:
m нав.. ( HCl) - Vк . ( HCl) следовательно, 2,2460 г – 200 мл
m н.ф.. ( HCl) - Vп . ( HCl) m н.ф.. ( HCl) – 10 мл
А затем, решая пропорцию, находим массу навески фактической хлороводородной кислоты:
2,2460 г • 10 мл
m н.ф.. ( HCl) = ------------------------ = 0,1123 г
200 мл
2) Найдем массу химически чистого вещества хлороводородной кислоты.
m х.ч.(исслед.в-ва) = Т т. раб./ опр• V т. (раб.р-ра)
То есть, в нашем случае,
m х.ч.. ( HCl) = Т 0,1 моль/л NаОН./ HCl• V 0,1 моль/л NаОН
а) Вначале рассчитываем титр точный рабочего раствора по определяемому веществу:
С 1/Z т. раб. • M1/Z опр.
Т т. раб./ опр. = -----------------------
Следовательно:
С 1/Z0,1 моль/л NаОН • M1/Z HCl 0,1 моль/л • 36,46 г/моль
Т 0,1 моль/л NаОН/ HCl. = --------------------------------- = ----------------------------------- = 0,003646 г/мл
1000 1000
Не забываем обосновать рассчитанный показатель: это титр соответствия и он обозначает взаимодействие!!! 1 мл рабочего раствора с граммами определяемого вещества, то есть в нашем случае получается следующее:
Титр показывает, что 1 мл раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,003646 г химически чистого хлороволорода.
б) Далее рассчитываем теоретический (точный) объем рабочего раствора – гидроксида натрия – через его поправочный коэффициент.
V т. = V ~ • К п
V 0,1 моль/л NаОН = V ~ 0,1 моль/л NаОН • К п ~ 0,1 моль/л NаОН = 7,5 мл • 1,0262 = 7,69 65 мл округляем и
получаем 7,70 мл
в) Подставляем найденные значения в формулу и рассчитываем массу химически чистого вещества:
m х.ч.. ( HCl) = Т 0,1 моль/л NаОН / HCl• V 0,1 моль/л NаОН = 0,003646 г/мл • 7,70 мл = 0,0280 742 г
округляем и получаем 0,0281 г
3) Рассчитываем массовую долю хлороводородной кислоты в растворе:
m х.ч. (HCl) 0,0281 г
ω( HCl) = --------------- • 100% = --------------- • 100% = 25,02 22618% округляем и получаем
m н.ф. (HCl) 0,1123 г 25,02%
И, снова, не забываем обосновать рассчитанный показатель, то есть указать, что в данном случае показывает массовая доля. Помним, что это – содержание химически чистого вещества в 100 г вещества (раствора). В нашем случае:
Массовая доля показывает, что в 100 г раствора хлороводородной кислоты содержится 25,02 г х.ч. хлороводорода.
Ответ: ω (НС1) = 25,02%
