Аргентометрия. Расчет количества добавляемого K2CrO4.

[Juliaklo]

Добрый день, уважаемые химики. Помогите ,  пожалуйста, с расчетами при стандартизации раствора нитрата серебра ( 0,1 н) раствором хлорида натрия (0,1 н).

 

Согласно методике 10 мл раствора хлорида натрия переносят в колбу и  приливают 40 мл воды. Добавляют 5 мл 5% раствора хромата калия  и титруют раствором нитрата серебра до появления красноватого оттенка.

 

Хочется рассчитать оптимальную концентрацию ( или как минимум максимально возможную), чтобы оставаться в пределах погрешности титрования +/- 0,1. В представленном ниже расчете речь идет о - 0,1%.

 

Итак, в 10 мл 0,1 н хлорида натрия содержится 0, 0 355 грамм хлорид-ионов

3,55 - 1000 мл

х - 10

х= 0,0355 г.

Теперь рассчитаем концентрацию хлорид-ионов в 50 мл раствора, полученного после прибавления воды

C= m/M*V

С= 0,0355 г/35, 45 (г/моль) * 0, 05 л = 0,02 моль

Ведь нужно учитывать разбавление?

 

Теперь рассчитаем сколько будет составлять 0,1% от этого числа

0,02 - 100

х - 0,1

х=2*10^-5

 

 [Cl^- ] =  2*10^-5

Пороговое значение концентрации хлорид-ионов 0,1% от 0,02  моль /л показывает , сколько хлорид-ионов может быть недотитровано ( -0,1%) или перетитровано ( +0,1%)

[Ag⁺] = ПР [AgCl]/  [Cl^- ] = 1,8*10^-10/2*10^-5=9*10^-6

[CrO4^2-]= ПР [K2CrO4] / [Ag⁺] ²=1,1*10^-12 / 9*10^-6* 9*10^-6= 0,01358 моль/л

Следовательно, концентрация хромат-ионов не должна быть больше 0,01358 моль/л

Рассчитаем, сколько грамм хромат-ионов должно быть в 50 мл приготовленного для стандартизации раствора, чтобы молярная концентрация равнялась 0,01358 моль/л

 

0,01358 моль/л* 0,05 л*116 = 0,07877 грамм

 

У нас пятипроцентный раствор хромата калия. В литре такого раствора содержится 29 грамм хромат-ионов

50 - 194,2 ( K2CrO4)

х - 116 (СrO^2-)

х=29 г

 

Теперь можно рассчитать, сколько миллилитров 5% раствора K2CrO4 нужно добавить , чтобы концентрация хромат-ионов была 0,01358 моль/л

 

29 - 1000

0,07877 - х

х= 2,7 мл

 

Чтобы не выходить за пределы погрешности титриметрического анализа 0,1 % , концентрация хромат-ионов не должна быть выше 0,01358 моль/л, а объем добавляемого раствора индикатора ( 5%)  не должен превышать 2,7 мл. Ребята, правильно ли я рассуждаю?

Извините, за много букв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменено 5 Февраля, 2020 в 13:48 пользователем Juliaklo

[Juliaklo]

 

M_GM, aversun ,Nemo_78 , yatcheh, 

вы же многим помогаете, помогите и мне. Ребята! Хотя бы тыкните носом в ошибки, я попробую подумать еще. Вы всегда говорите, что разбираете задачи тех, кто приложил усилия к решению, даже если в итоге решение и получилось  неверным. Я сделала, что смогла 

 

[M_GM]

Ну, во-первых,  действительно расчет излишне многословный и запутанный.

Попробую дать свой вариант расчета,  хотя его результаты у меня вызывают некоторые сомнения

Сразу скажем, что 10 мл 0,1 н раствора приводят к тому,

что в пробе (50 мл) будет находиться 1,00E-03 моль хлорид-ионов,

значит для полного протекания реакции потребует 1,00E-03 моль ионов серебра (+10 мл титранта)

Вследствие растворимости AgCl при точной оттитровке

в растворе будут находиться ионы серебра с концентрацией ПР [AgCl]^0,5=1,34E-05 моль/л,
с общим количеством 1,34E-05 *0,06 = 8,05E-07 моль

Перетитрованность в 0,1% означает что в раствор дополнительно введено 

1,00E-03*0,1%=1,00E-06 моль серебра, в результате чего его количество в растворе составит 

1,00E-06+8,05E-07 = 1,805E-06 моль, а концентрация 1,805E-06/0,06 = 3,01E-05 моль/л

Чтобы при такой концентрации начал образовываться хромат серебра (ПР=1,10E-12)

надо, чтобы концентрация хромат-иона была больше, чем  1,10E-12/(3,01E-05)^2 = 1,22E-03 моль/л

а значит и хромата калия в объеме пробы должно быть больше 1,22E-03*0,06=7,29E-05 моль

Масса такого количества хромата калия равна 7,29E-05 * 194 = 1,42E-02 г,

а 5%-ного раствора, его содержащего 1,42E-02/0,05= 0,283 г ~ = 0,3 мл.

Всё!  

 

 

[M_GM]

Нет, не все.

Мы разобрали случай перетитрованности и минимального количества индикатора

Если раствор недотитрован, то в растворе остается избыток хлорид-ионов в количестве

1,00E-03*0,1%=1,00E-06 моль создающий дополнительную концентрацию 1,67E-05 моль/л

Концентрацию ионов серебра находим используя ПР[AgCl] = 1,80E-10

решая уравнение (1,67E-05+Х)Х = 1,80E-10; Х= [Ag+] = 7,46E-06 моль/л

 

Чтобы при такой концентрации Не начал образовываться хромат серебра (ПР=1,10E-12)

надо, чтобы конц-ция хромат-иона была Меньше, чем  1,10E-12/(7,46E-06)^2 = 1,98E-02 моль/л

а значит и хромата калия в объеме пробы должно быть Меньше  чем 1,98E-02*0,06=1,19E-03 моль

Масса такого количества хромата калия равна 1,19E-03 * 194 = 2,30E-01 г,

а 5%-ного раствора, его содержащего 2,30E-01/0,05= 4,61 г ~ = 4,6 мл.

Т.о. индикатора надо добавить не меньше 0,3 мл и не больше 4,6 мл

Вот, теперь все! Всё!  

Изменено 6 Февраля, 2020 в 17:27 пользователем M_GM

[Juliaklo]

 

 

14 часов назад, M_GM сказал:

 

Попробую дать свой вариант расчета,  хотя его результаты у меня вызывают некоторые сомнения

Сразу скажем, что 10 мл 0,1 н раствора приводят к тому,

что в пробе (50 мл) будет находиться 1,00E-03 моль хлорид-ионов,

 

 

 

M_GM,

спасибо большое за помощь!

 

 

Цитата

 

 

 

 

Изменено 7 Февраля, 2020 в 05:59 пользователем Juliaklo