Помогите вспомнить аналитическую химию (задачи)

[Probably]

Всем привет!  Давно уже не открывал учебника по аналитической химии и вот наткнулся на ряд таких и понял, что абсолютно не помню как их решать. Теперь выдалось время и желание. Но, если в университете всё получалось, то отсутствие практики дало о себе знать и справится пока не могу.

 

1. Какой объём 0,5 моль\л раствора едкого кали нужно добавить к 10 л 0,5 моль\л раствора муравьиной кислоты, чтоб получить раствор с pH = 3 (pK = 3,75)

 

 HCOOH + KOH = HCOOK + H2O

 

Здесь, если мне не изменяет память, буферный раствор. Слабая кислота и её соль. 

 

Формулу помню такую: pH = pK - lg (Cкислоты\Ссоли)

Только вот все данные у нас уже есть. Значит, формула не подходит. А как вытащить отсюда объём KOH, не имею понятия. 

 

 

 

2. Для нейтрализации 0,513 гр. органической кислоты с индикатором фенолфталеином потрачено 24 мл 0,1 моль\л раствора едкого натра. Назовите формулу органической кислоты.

 

XCOOH + NaOH ---> XCOONa + H2O

Что мы имеем, у нас есть молярная концентрация NaOH, из неё можем узнать кол-во вещества щёлочи:

0,1 * 0,024 = 0,0024

Но вот, что дальше делать, без понятия. Соотношения в реакции в любом случае будут 1:1, но подставлять такой моль не выйдет - получим невозможную молярку. Значит, дело в фенолфталеине, наверное. Но, признаться, не знаю, как это использовать. Буду рад за подсказку)

 

3. Какой индикатор нужно использовать при титровании 0,1 моль\л раствора хлороводородной кислоты 0,1 моль\л раствором едкого натра в присутствии хлорида амония

 

HCl + NaOH = NaCl + H2O  (kat: NH4Cl)

0,1M    0,1M

 

И вот тут ступор, т.к. выбор катализатора не помню, и материал из литературы рядом найти не могу(

 

4. 0,2 моль\л раствор уксусной кислоты (pK = 4,8) титруют раствором едкого натра с индикатором феноловым красным (pT = 7,6). Расчитать ошибку титрирования.

 

А вот здесь совсем безидейно

 

 

Заранее спасибо за помощь любого рода!

 

 

[M_GM]

Всем привет!  Давно уже не открывал учебника по аналитической химии и вот наткнулся на ряд таких и понял, что абсолютно не помню как их решать. Теперь выдалось время и желание. Но, если в университете всё получалось, то отсутствие практики дало о себе знать и справится пока не могу.

 

1. Какой объём 0,5 моль\л раствора едкого кали нужно добавить к 10 л 0,5 моль\л раствора муравьиной кислоты, чтоб получить раствор с pH = 3 (pK = 3,75)

 

 HCOOH + KOH = HCOOK + H2O

 

Здесь, если мне не изменяет память, буферный раствор. Слабая кислота и её соль. 

 

Формулу помню такую: pH = pK - lg (Cкислоты\Ссоли)

Только вот все данные у нас уже есть. Значит, формула не подходит. А как вытащить отсюда объём KOH, не имею понятия. 

Почему не подходит - очень даже подходит

Но можно упростить: pH = pK - lg (n_{кислоты}\n_соли)

Дальше учесть, что соль образуется из кислоты

и если образовалось х моль соли, значит кислоты стало 5-х моль

Подставляем в формулу и находим х

А зная сколько соли образовалось не трудно просчитать и объем щелочи на это затраченный

2. Для нейтрализации 0,513 гр. органической кислоты с индикатором фенолфталеином потрачено 24 мл 0,1 моль\л раствора едкого натра. Назовите формулу органической кислоты.

 

XCOOH + NaOH ---> XCOONa + H2O

Что мы имеем, у нас есть молярная концентрация NaOH, из неё можем узнать кол-во вещества щёлочи:

0,1 * 0,024 = 0,0024

Но вот, что дальше делать, без понятия. Соотношения в реакции в любом случае будут 1:1, но подставлять такой моль не выйдет - получим невозможную молярку. 

Почему вдруг невозможную? Органических кислот много. Можно подобрать под любую молярную массу.

Кстати и орг. кислоты не обязательно одноосновные

Другое дело что это делает задачу полностью многовариантной и неопределенной.

3. Какой индикатор нужно использовать при титровании 0,1 моль\л раствора хлороводородной кислоты 0,1 моль\л раствором едкого натра в присутствии хлорида амония

 

HCl + NaOH = NaCl + H2O  (kat: NH4Cl)

0,1M    0,1M

 

И вот тут ступор, т.к. выбор катализатора не помню, и материал из литературы рядом найти не могу(

Нужно оценить pH в растворе содержащем хлорид аммония (это никак не катализатор, а просто примесь или компонент раствора)

И выбрать индикатор (см. таблицы) с подходящим рТ

4. 0,2 моль\л раствор уксусной кислоты (pK = 4,8) титруют раствором едкого натра с индикатором феноловым красным (pT = 7,6). Расчитать ошибку титрирования.

В момент перехода окраски раствор будет недотитрован, содержать кислоту и соль. Берем формулу из задачи 1 и находим при каком соотношении кислота/соль рН раствора будет равен 7,6

А из соотношения нетрудно найти ошибку

Изменено 17 Октября, 2017 в 15:42 пользователем M_GM

[Probably]

Почему не подходит - очень даже подходит

Но можно упростить: pH = pK - lg (n_{кислоты}\n_соли)

Дальше учесть, что соль образуется из кислоты

и если образовалось х моль соли, значит кислоты стало 5-х моль

Подставляем в формулу и находим х

А зная сколько соли образовалось не трудно просчитать и объем щелочи на это затраченный

 

 

 

спасибо, с этим разобрался    Не додумал до молей.

 

 

 

Почему вдруг невозможную? Органических кислот много. Можно подобрать под любую молярную массу.

Кстати и орг. кислоты не обязательно одноосновные

Другое дело что это делает задачу полностью многовариантной и неопределенной.

 

 

 

 

 

 

Хорошо, предположим. Значит, я неверно понимаю суть своих вычислений.

Мы имеем 0,0024 моль щёлочи. Значит, по соотношению, мы должны получить 0,0024 моль кислоты и   0,513 \ 0,0024 = 213,75... г\моль

 

Не подскажете, какому соотношению теперь необходимо высчитать искомую формулу? 

 

 

Нужно оценить pH в растворе содержащем хлорид аммония (это никак не катализатор, а просто примесь или компонент раствора)

И выбрать индикатор (см. таблицы) с подходящим рТ

 

Такс, а вот тут вопрос. Если я правильно понимаю, у нас тут раствор соли, образованной сильной кислотой и сильным основанием, не значит ли это, что pH будет равен примерно 7? 

Или наличие в растворе NH4Cl таки повернёт наш водородный показатель в основную сторону? этот момент непонятен

 

В момент перехода окраски раствор будет недотитрован, содержать кислоту и соль. Берем формулу из задачи 1 и находим при каком соотношении кислота/соль рН раствора будет равен 7,6

А из соотношения нетрудно найти ошибку

Спасибо, с этим тоже разобрался!

Изменено 17 Октября, 2017 в 17:16 пользователем Probably

[M_GM]

Хорошо, предположим. Значит, я неверно понимаю суть своих вычислений.

Мы имеем 0,0024 моль щёлочи. Значит, по соотношению, мы должны получить 0,0024 моль кислоты и   0,513 \ 0,0024 = 213,75... г\моль

 

Не подскажете, какому соотношению теперь необходимо высчитать искомую формулу?

Общая формула монокарбоновой кислоты С_хH_2х+1COOH, ее молярная масса M=14х+46

Получаем 14х+46=214; х=12; С₁₂H₂₅COOH; тридекановая к-та

 

Или наличие в растворе NH4Cl таки повернёт наш водородный показатель в основную сторону? этот момент непонятен

Повернет. Только почему в основную, если соль гидролизуется по катиону?