Слайд 1Способы выражения концентрации
Молярная концентрация С (Х):
n (X)
m (X)
С (Х) = = , моль/л или ммоль/л.
V M (X) ∙ V
Молярная масса:
m(X)
М (Х) = , г/моль или мг/моль.
n(X)
1
Нормальная концентрации С ( X):
Z
1 1 1
С ( X) = n ( X) / V (X) = m (X) / M ( X) ∙ V (X), моль/л, ммоль/л
Z Z Z
1
Эквивалент - X
z
1 1
Молярная масса эквивалента: М ( X) = ∙ M (X)
z z
1
Фактор эквивалентности:
z
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O (1)
1 1 Ф.э. = 1/1
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O (2)
1 2 Ф.э. = 1/2
Слайд 3Массовая концентрация (титр) Т:
m (X)
Т =
, кг/л, г/мл или г/л.
V
Массовая доля ω (Х):
m (X)
ω (Х) = ∙ 100 %
m (общ.)
Объемная доля ϕ (Х):
V (X)
ϕ (Х) = ∙ 100 %
V (общ.)
Мольная доля α (Х):
n (X)
α (Х) = ∙ 100 %
n (общ.)
Слайд 4Способы выражения долей:
- проценты (%) – коэффициент 102
- промилле (ppt)
- коэффициент 103
- миллионные доли (ppm) – коэффициент 106
- миллиардные
доли (ррb) – коэффициент 109
Пример: Содержание меди в питьевой воде составляет 5.5 мг в 1 л.
Определить массовую долю меди.
Дано: m (Cu) = 5.5 мг, V = 1 л.
Найти: ω (Cu) = ?
Решение:
В соответствии с формулой ω (Cu) = m (Cu)/mводы =
= 5.5 ∙ 10-3 г/(1000 мл ∙ 1 г/мл) = 5.5 ∙ 10-6 или 5.5 ppm
Слайд 5Методы количественного анализа
ХМА
Гравиметрические Титриметрические
(весовые) (объемные)
Гравиметрические методы
Осаждения Отгонки Выделения
Слайд 6Гравиметрический анализ
Схема проведения гравиметрического анализа
Взятие навески исследуемого образца
Растворение навески
Осаждение
Фильтрование и
промывание осадка
Высушивание и прокаливание осадка
Взвешивание гравиметрической формы
Расчет
Слайд 7Уравнение реакции:
Zопр ∙ Х + ZR ∙ R → Zр
∙ Р → Zgr ∙ Рgr
Zопр ∙ Мопр → Zgr
∙ Мgr
mопр → mgr
mgr ∙ Zопр ∙ Mопр
mопр =
Zgr ∙ Mgr
Zопр ∙ Mопр
Фактор пересчета: f =
Zgr ∙ Mgr
Масса определяемого компонента:
mопр = mgrf
Слайд 8Титриметрический анализ
Уравнение химической реакции:
Zх ∙ Х +
ZR ∙ R → Р
Принцип эквивалентности:
1 1
n ( X) = n ( R)
Zx ZR
Основное уравнение титриметрии:
1 1
C ( Х) ∙ V (X) = C ( R) ∙ V (R)
Zx ZR
Слайд 9Масса определяемого вещества:
1
1
m (X) = C ( R) ∙ V (R) ∙ M ( Х), мг
ZR ZX
1 1
m (X) = C ( R) ∙ V (R) ∙ M ( Х) ∙ 10-3, г
ZR ZX
В случае, если титруется только часть пробы:
1 1 Vм.к.
m (X) = C ( R) ∙ V (R) ∙ M ( Х) ∙ 10-3 ∙ ( ), г
ZR ZX Vал.
Слайд 10Реакции, используемые в титриметрическом анализе
Кислотно-основного
Окислительно-
взаимодействия восстановительные
Комплексообразования Осаждения
Приемы титрования
Прямое Обратное Титрование
(титрование по остатку) заместителя
Слайд 11Прямое титрование:
X + R → P
Масса определяемого вещества
Х:
1 1 Vм.к.
m (X) = C ( R) ∙ V (R) ∙ M ( Х) ∙ 10-3 ∙ ( ), г
ZR ZX Vал.
Обратное (титрование по остатку):
Х + В (избыток) → Р + В (остаток)
В (избыток) + R → Р (V’)
B (остаток) + R → P (V)
Масса определяемого вещества Х:
1 1 Vм.к.
m (X) = C ( R) ∙ [V’ (R) – V (R)] ∙ M ( Х) ∙ 10-3 ∙ ( ), г
ZR ZX Vал.
Слайд 12Пример.
K2Cr2O7 и KMnO4 – прямое титрование невозможно, так
как оба вещества являются сильными
окислителями
Прием титрования – обратное
Вспомогательный реагент – соль Мора [(NH4)2SO4 ∙ FeSO4
∙ 6H2O]
На первом этапе:
6Fe2+ (избыток) + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
На втором этапе:
5Fe2+ (остаток) + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Слайд 13Титрование заместителя:
Х + В → Р1 + У
У + R
→ Р2
Масса определяемого вещества Х:
1 1 Vм.к.
m (X) = C ( R) ∙ V (R) ∙ M ( Х) ∙ 10-3 ∙ ( ), г
ZR ZX Vал.
Пример.
Са2+ + KMnO4 → реакция не идет
Прием титрования - титрование заместителя
Вспомогательный реагент - оксалат аммония (NH4)2C2O4
На первом этапе:
Са2+ + С2О42- → СаС2О4↓
СаС2О4↓ + H2SO4 → CaSO4 + H2C2O4
На втором этапе:
5С2О42- + 2MnO4- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
Слайд 14Индикаторы
Ind1 ↔ X + Ind2
Окр 1 Окр
2
Классификация индикаторов
Х = Н+ - кислотно-основной индикатор (рН-индикатор)
Х = е-
- окислительно-восстановительный индикатор (редокс-
индикатор)
Х = Меn+ - комплексонометрический индикатор (металлоиндикатор)