Рассчитайте интервал объемов раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,1 моль/л и поправочным коэффициентом равным 0,9975, который должен затратиться на титрование 10 мл разведения пероксида водорода, приготовленного разведением навески 10 мл препарата в мерной колбе вместимостью 100 мл до метки, с учетом требований ГФ (должно быть пероксида водорода 2,7 - 3,3%). Мм(H2O2) = 34.01 г/моль. ρ H2O2 =1 г/мл
Дано: | Решение: |
Vнав. (Н2О2) = 10 мл Vк. (Н2О2) = 100 мл Vп. (Н2О2) = 10 мл Kп ~0,1моль/л KMnO4 = 0,9975 М.м.. (Н2О2) = 34,01 г/моль ρ. (Н2О2) = 1,0 г/мл ω. (Н2О2) min = 2,7% ω. (Н2О2)max = 3,3% | Анализ данных: Н2О2– это исследуемый раствор KMnO4 – это рабочий раствор Метод количественного определения – метод перманганатометрии Способ прямого титрования |
Найти: V ~ 0,1 моль/лKMnO4 min=? V ~ 0,1 моль/лKMnO4 max=? |
В основе метода лежит реакция:
5 Н2О2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = 5 O2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O
Н2О2 - 2е = O2 + 2 Н+ | 5
MnO4 - + 8 Н+ + 5 е = Mn2+ + 4 H2O | 2
fэкв. (Н2О2) = ½ M1|z(Н2О2) = Mм(Н2О2) • fэкв. (Н2О2) = Mм(Н2О2) • 1/2 = 34,01 г/моль: 2 = 17,005 г/моль
|
|
ω опр.min • m н.ф.опр
V ~ раб min = -------------------------------
Т т. раб./ опр• К п раб • 100%
ω опр.max • m н.ф.опр
V ~ раб max = ------------------------------
Т т. раб./ опр• К п раб • 100%
ω (Н2О2) min • m н.ф. (Н2О2)
V ~ 0,1 моль/лKMnO4 min = ----------------------------------------
Т 0,1 моль/лKMnO4/ Н2О2• К п раб • 100%
ω (Н2О2) max • m н.ф. (Н2О2)
V ~ 0,1 моль/лKMnO4 max = ------------------------------------------
Т 0,1 моль/лKMnO4/ Н2О2• К п раб • 100%
Найдем титр рабочего раствора по определяемому веществу:
С 1/Z т. раб. • M1/Z опр.
Т т. раб./ опр. = -----------------------
С 1/Z 0,1 моль/л KMnO4 • M1/Z Н2О20,1 моль/л • 17,005 г/моль
Т 0,1 моль/л KMnO4 / Н2О2= --------------------------------- = ----------------------------------- = 0,001701 г/мл
1000 1000
Титр показывает, что 1 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взаимодействует с 0,001701 г х.ч. пероксида водорода.
Найдем массу навески фактической, так как титруется не все разведение, а только его часть:
m нав. ( Н2О2) = V нав. ( Н2О2) • ρ нав. ( Н2О2) =10 мл • 1,0 г/мл = 10,0000 г
m нав. ( Н2О2) - Vк( Н2О2) следовательно, 10,0000 г – 100 мл
m н.ф. ( Н2О2) - Vп . ( Н2О2) m н.ф. ( Н2О2) – 10 мл
Следовательно:
10,0000 г • 10 мл
m н.ф. ( Н2О2) = ------------------------ = 1,0000 г
100 мл
Рассчитаем интервалы объемов раствора перманганата калия:
ω (Н2О2) min • m н.ф. (Н2О2) 2,7% • 1,0000 г
V ~ 0,1 моль/лKMnO4 min = -------------------------------------------- = ----------------------------------------- =
Т 0,1 моль/лKMnO4/ Н2О2• К п раб • 100% 0,001701 г/мл • 0,9975 • 100%
= 15,91 мл
ω (Н2О2) max • m н.ф. (Н2О2) 3,3% х 1,0000 г
V ~ 0,1 моль/лKMnO4 max = -------------------------------------------- = ---------------------------------------- =
Т 0,1 моль/лKMnO4/ Н2О2• К п раб • 100% 0,001701 г/мл х 0,9975 х 100%
= 19,45 мл
Ответ: V ~ 0,1 моль/лKMnO4 min = 15,91 мл
V ~ 0,1 моль/лKMnO4 max = 19,45 мл
Дополнительные задачи III типа
(предварительный расчет объема рабочего раствора)
|
|