Расчет содержания активного хлора по формуле.

[Коты]

Здравствуйте.

 

Помогите пожалуйста понять и осознать методику расчета.

 

Титровал 0,1 N тиосульфатом натрия содержание гипохлорита натрия в растворе по определенной методике определения активного хлора.

Могу скинуть методику, если треба, но полагаю что здесь она не совсем нужна, поэтому чтобы не сбивать никого с толку, приведу только необходимые показания.

 

Вот формула для расчета:

 

Сах= 35,45×с(Na2S2O3)×V/Vax, где

 

V- объем р-ра тиосульфата, израсходованного на титрование, см3

 

Vax- объем аликвоты р-ра NaOCl, отобранный для титрования, см3

 

с- концентрация тиосульфата (я так понимаю, поскольку не было написано что это такое)

 

35,45-  ну это понятно что молярная масса хлора.

 

Теперь в ходе титрования у меня получилось что 11,3 см3 0,1 N раствора тиосульфата израсходовалось до обесцвечивания йода.

 

Я подставил свои цифры в эту формулу-

 

35,45×c×V/Vax = 35,45×0,1×11,3/1= 40,05,

 

вот такая цифра у меня получилась, чего не может быть в принципе.

 

Понятно что ерунда. Значит где то ошибся я в 10 раз.

 

Я задавал этот вопрос в др разделе форума (в аналитическом) и вот как посчитал другой, уважаемый пользователь форума:

 

Cax= 35,45 г/моль×0,1 (Na2S2O3) моль/л×0,0133л/1 мл= 0,04 г/мл = 4%,

 

эта цифра и рассчет конечно же, вероятней всего соответствует действительности.

То есть данный расчет скорей всего верный.

 

Но мне очень хочется понять чем руководстовался уважаемый пользователь, когда производил данный расчет.

Почему например он подставил 0,0133, а не 11,3 (где объем титранта).

Подозреваю что он все это перевел в литры? Но почему? Как это все считать вообще, какой алгоритм расчета должен быть при решении подобных задач?

 

Помогите пожалуйста понять это, мне это нужно для того, чтобы научиться считать самому и не задавать здесь больше глупых вопросов.

 

 

 

 

 

Изменено 27 Октября, 2024 в 14:08 пользователем Коты
Орфографические ошибки

[cty]

В 27.10.2024 в 14:38, Коты сказал:

Но мне очень хочется понять чем руководстовался уважаемый пользователь, когда производил данный рассчет.

Почему например он подставил 0,0133, а не 11,3 (где объем титранта).

Подозреваю что он все это перевел в литры? Но почему? Как это все считать вообще, какой алгоритм рассчета должен быть при решении подобных задач?

Не 0,0133, а 0,0113.

Алгоритм - пойти в школу и получить среднее образование. Затем можно попытать счастье в вузе.

Еще вариант - посмотрите мультик "38 попугаев".

 

 

Изменено 27 Октября, 2024 в 11:55 пользователем cty

[Коты]

В 27.10.2024 в 14:48, cty сказал:

Не 0,0133, а 0,0113.

Алгоритм - пойти в школу и получить среднее образование. Затем можно попытать счастье в вузе.

Еще вариант - посмотрите мультик "38 попугаев".

 

 

Стар я уже стал для всех этих дел (школ, вузов).

Плюс еще алкоголизм сделал свое черное дело(

[Shizuma Eiku]

В 27.10.2024 в 14:38, Коты сказал:

Могу скинуть методику

Да, это нужно для начала.

В 27.10.2024 в 14:38, Коты сказал:

Теперь в ходе титрования у меня получилось что 11,3 см3 0,1 N раствора тиосульфата израсходовалось до обесцвечивания йода.

 

Я подставил свои цифры в эту формулу-

 

35,45×c×V/Vax = 35,45×0,1×11,3/1= 40,05,

Там всё в литрах вероятно должно быть.

В 27.10.2024 в 14:38, Коты сказал:

Подозреваю что он все это перевел в литры? Но почему?

Потому что там молярные концентрации, а они моль/литр.

В 27.10.2024 в 14:38, Коты сказал:

Как это все считать вообще, какой алгоритм расчета должен быть при решении подобных задач?

Это очень просто - нужно умножить объем пошедшего на титрование раствора на его молярную концентрацию и получится количество вещества, пошедшего на титрование. По уравнению реакции можно от него перейти к количеству провзаимодействовавшего вещества, а чтобы перейти от него к концентрации, нужно поделить это значение на объем аликвоты.

Изменено 27 Октября, 2024 в 19:33 пользователем Shizuma Eiku

[Коты]

В 27.10.2024 в 22:32, Shizuma Eiku сказал:

Да, это нужно для начала.

 

Ну так то я все это уже писал в аналитическом разделе, но Вы, как я понял его полностью игнорируете)

Ну конечно для вас я продублирую сюда: 

 

Итак, это сама методика, по которой я работал.
 

 

 

 

9.6 Определение массовой концентрации активного хлора в растворе гипохлорита натрия

В коническую колбу вместимостью 250 см3 вносят мерным цилиндром 50 см3 дистиллированной воды, градуированной пипеткой 1 см3 раствора гипохлорита натрия по 4.2.6, 1 г сухого йодида калия и 10 см3 раствора соляной кислоты (2:1) мерным цилиндром или градуированной пипеткой, тщательно перемешивают и выдерживают 5 мин в темном месте. Проводят титрование из бюретки вместимостью 25 см3 раствором тиосульфата натрия с точно установленной концентрацией до светло-желтого цвета, затем добавляют 1 см3 раствора крахмала и продолжают титрование до полного обесцвечивания раствора. Если на титрование полученного раствора требуется объем тиосульфата, превышающий объем бюретки, проводят повторное определение, отбирая для титрования 0,5 см3 раствора гипохлорита натрия.

Массовую концентрацию активного хлора в растворе гипохлорита натрия Cах, мг/см3, рассчитывают по формуле

(4)

где 35,45 - молярная масса атома хлора, г/моль;

V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование раствора гипохлорита натрия, см3;

Vах - объем аликвоты раствора гипохлорита натрия, отобранный для титрования, см3.

Рассчитанное значение массовой концентрации активного хлора в растворе гипохлорита округляют до трех значащих цифр (до десятых долей).

 

 

Теперь как это все сделал я. 

Правда без установки титра тиосульфата, поскольку нечем было устанавливать.

 

 

 

Сначала я растворил 1,24 г натрия тиосульфата 5 водного ч д а. в мерной колбочке на 50 мл (потому что других нет) для получения 0,1 N  раствора.

Эту процедуру я проделал 2 раза, для получения 100 мл 0,1 N раствора и перелил его в склянку, которую обернул бумагой для затемнения.

Никак не стабилизировал, т к мало раствора.

 

0,5 р-р крахмала тоже по инструкции- 

Сначала отвесил 0,5 г и размешал с 20 мл дист. воды, затем закипятил в Ме стакане 80 мл дист воды и постепенно прилил взбалтывая эту суспензию к кипящей воде и кипятил еще 2 мин. После чего выключил плиту и оставил охлаждаться.

 

34 мл соляной кислоты (х ч, плотностью 1,83 г/см3) я растворил в 17 мл дист воды.

 

 

 

 

 

Сам ход анализа (как я делал):

 

 

 

 

 

1. Налил в коническую колбу на 250 мл 50 мл дист воды, отмеренной мерным цилиндром (при этом уровень 50 мл оказался гораздо ниже нижнего уровня на 50 мл, отмеченного на колбе).

 

2. Добавил в воду 1 мл анализируемого раствора гипохлорита, отмеренного инсулиновым шприцем.

 

3. Отмерил и добавил 1 г Кl.

При этом раствор сразу приобрел коричневую окраску из за выделившегося l.

Помешал, взбалтывая колбу.

 

4. Прилил 10 мл приготовленного р-ра НСl (2:1), при этом раствор заметно еще сильнее потемнел.

 

5. Хорошо перемешал, поболтал и поставил в темное место на 5 минут

 

6. По истечении 5 минут стал титровать 0,1 раствором тиосульфата натрия инсулиновым шприцем.

 

До того как раствор приобрел светло-желтую окраску (вместо темно-коричневой) у меня ушло 11 мл раствора тиосульфата. (Первый раз перетитровал до полного обесцвечивания, но потом переделал).

 

7. Добавил 1 см3 свежеприготовленного 0,5% раствора крахмала, раствор приобрел темно-синий цвет и я оттитровал его до полного обесцвечивания раствора.

На это ушло всего 0,3 мл (буквально пару капель).

 

Итак получилось на титрование 1 см3 пробы у меня израсходовалось 11,3 см3 0,1 N гипосульфита.

 

Потом подставил все в указанную формулу:

 

Сах= 35,45×с (Na2S2O3)×V/Vах = 

Сах= 35,45×0,1 (Na2S2O3)×11,3/1= 40,05,

 

вот такая цифра у меня получилась.

Фигня какая то короче. Я вот думаю, может где то ошибся на 10 и по факту получилось 4,0%?

Ну не может быть просто 40% активного хлора там, ну никак.

Но пересчитывал неск раз, вроде все верно.

 

Потом сделал такой же анализ, но только с другой пробой, от друного производителя, которую купили для сравнения.

 

Там побольше вышло- 27,2 мл, но тоже по формуле- 35,45×0,1×27,2/1 = 96,4

 

Ну это уже вообще конечно полный бред.

 

9,6% еще может быть, но никак не 96))

 

Меня с толку сбивает еще вот какой нюанс-

 

В той методике, которую прислал Аркадий, там нужно отбирать 50 мл пробы (для сравнения с той, по которой я делал, в котлрой всего лишь 1 мл) и там вот такая формула для вычисления:

 

X = (VT 0,1×K×35,457)/V

 

И если в нее подставить мои показания, которые у меня получились в ходе титрования 1 мл пробы, то получается практически то же самое число - 40,06.

 

= 11,3×0,1×35,457/1 = 40,06.

 

Мистика, да и только.

 

 

 

[Коты]

В 27.10.2024 в 22:32, Shizuma Eiku сказал:

НуЭто очень просто - нужно умножить объем пошедшего на титрование раствора на его молярную концентрацию и получится количество вещества, пошедшего на титрование. По уравнению реакции можно от него перейти к количеству провзаимодействовавшего вещества, а чтобы перейти от него к концентрации, нужно поделить это значение на объем аликвоты.

Ну правильно, вот есть формула для расчета: Сах=35,45×c(Na2S2O3)×V/Vax, где 35,45- молярка хлора, понятно.

с- концентрация гипосульфита,

V- объем титранта (в моем случае 11,3 мл)

Vax- объем аликвоты пробы.

 

Ну я и подставил- 35,45×0,1 N×11,3/1= 40,05 и вот что в итоге вышло)

 

Я понимаю, что один из уважаемых пользователей мне уже объяснял что правильно будет в л считать, а не в мл, ну а как до этого додуматься я не понимаю, ну например в каком то другом случае, вот если есть формула, в которую я подставил все данные, которые получились в ходе анализов и в итоге получилась хрень.

 

Значит как то формулу нужно было изменять, чтобы не сбивала с толку таких дегегератов как я😃

 

P.S. Почему тогда например делится на 1 мл аликвоты, а не на 0,001 л, если нужно считать в л?

Изменено 28 Октября, 2024 в 09:34 пользователем Коты
Дополнения

[cty]

В 28.10.2024 в 12:31, Коты сказал:

Почему тогда например делится на 1 мл аликвоты, а не на 0,001 л, если нужно считать в л?

Вы хоть в центнерах на кубомер или в промилле можете посчитать. Но надо знать, как переводятся единицы измерений, чтобы получить корректный результат с нужной размерностью. Для этого достаточно закончить среднюю школу.

 

В методиках у всех физических величин есть размерности. Внимательно смотрите в каких единицах что подставляется в формулу и какая размерность у результата расчета.

[Shizuma Eiku]

В 28.10.2024 в 12:20, Коты сказал:

Ну так то я все это уже писал в аналитическом разделе, но Вы, как я понял его полностью игнорируете)

Нет, просто не все разделы я ежедневно просматриваю.

В 28.10.2024 в 12:20, Коты сказал:

По истечении 5 минут стал титровать 0,1 раствором тиосульфата натрия инсулиновым шприцем.

Надо купить бюретку, да и мелкую пипетку Мора тоже не мешало бы, они дешевые.

В 28.10.2024 в 12:20, Коты сказал:

Итак получилось на титрование 1 см3 пробы у меня израсходовалось 11,3 см3 0,1 N гипосульфита.

Можно по молям посчитать. В 11.3 мл 0.1М раствора тиосульфата самого тиосульфата 0.1*0.0113=0.00113 моль. С иодом он реагирует 2Na₂S₂O₃+I₂->Na₂S₄O₆+2NaI, следовательно, иода в смеси было 0.00113/2=0.00057 моль, реакция выделения иода ClO^-+2I^-+2H⁺->I₂+Cl^-+H₂O из неё следует что 1 моль гипохлорита соответствует 1 молю выделенного иода, следовательно, гипохлорита всего было в аликвоте 0.00057 моль. Для гипохлорита натрия это 0.00057*74.5=0.042 г. Поскольку объем испытуемого раствора 1 мл, получается концентрация гипохлорита натрия 42 г/ литр т.е. по расчету все получилось правильно, около 4% активного хлора.

[cty]

В 28.10.2024 в 20:00, Shizuma Eiku сказал:

Можно по молям посчитать. В 11.3 мл 0.1М раствора тиосульфата самого тиосульфата 0.1*0.0113=0.00113 моль. С иодом он реагирует 2Na₂S₂O₃+I₂->Na₂S₄O₆+2NaI, следовательно, иода в смеси было 0.00113/2=0.00057 моль, реакция выделения иода ClO^-+2I^-+2H⁺->I₂+Cl^-+H₂O из неё следует что 1 моль гипохлорита соответствует 1 молю выделенного иода, следовательно, гипохлорита всего было в аликвоте 0.00057 моль. Для гипохлорита натрия это 0.00057*74.5=0.042 г. Поскольку объем испытуемого раствора 1 мл, получается концентрация гипохлорита натрия 42 г/ литр т.е. по расчету все получилось правильно, около 4% активного хлора.

"Под термином «активный хлор» понимают суммарное содержание в воде: свободного хлора, двуокиси хлора, хлорноватистой кислоты, хлораминов, гипохлоритов".

https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293805/4293805007.htm

По этой методике (и той, по которой делал топикстартер) считают на условный Cl₂, из которого получается эквивалентное количество гипохлорита, а не на NaClO.

Подразумеваются реакции:

Na₂S₂O₃ + 1/2I₂ → 1/2Na₂S₄O₆ + NaI (1)

1/2ClO^- + I^- + H⁺ → 1/2I₂ + Cl^- + 1/2H₂O (2)

1/2Cl₂ + 1/2H₂O -> 1/2ClO^- + 1/2Cl^- + H⁺ (3)

или

1/2Cl₂ + I^- → 1/2I₂ + Cl^- вместо (2) + (3),

т.е. 1 моль Na₂S₂O₃ эквивалентен 1 молю 1/2Cl₂ (1 молю "активного" Cl) поэтому в формуле множитель 35,45 г/моль, что дает 0.0113*0,1*35,45/1 = 0,040 г/мл (40 г/л).

Изменено 28 Октября, 2024 в 18:18 пользователем cty

[Shizuma Eiku]

В 28.10.2024 в 21:17, cty сказал:

"Под термином «активный хлор» понимают суммарное содержание в воде: свободного хлора, двуокиси хлора, хлорноватистой кислоты, хлораминов, гипохлоритов".

В случае гипохлоритов активный хлор это однозначно масса хлора, выделевшегося при действии избытка соляной кислоты.

В 28.10.2024 в 21:17, cty сказал:

Подразумеваются реакции:

Na₂S₂O₃ + 1/2I₂ → 1/2Na₂S₄O₆ + NaI (1)

1/2ClO^- + I^- + H⁺ → 1/2I₂ + Cl^- + 1/2H₂O (2)

1/2Cl₂ + 1/2H₂O -> 1/2ClO^- + 1/2Cl^- + H⁺ (3)

Ну вообще дробные стехиометрические коэффициенты тут некорректно ставить т.к. они ставятся лишь в термохимических уравнениях. Разница связана с тем, что в них подразумеваются моли вещества, которые могут быть дробными, а в обычных уравнениях молекулы, которые дробными быть не могут.

В 28.10.2024 в 21:17, cty сказал:

1/2Cl₂ + I^- → 1/2I₂ + Cl^- вместо (2) + (3),

т.е. 1 моль Na₂S₂O₃ эквивалентен 1 молю 1/2Cl₂ (1 молю "активного" Cl) поэтому в формуле множитель 35,45 г/моль, что дает 0.0113*0,1*35,45/1 = 0,040 г/мл (40 г/л).

И?