Методы аналитической химии

Расчет удельной массы содержащегося в соединении вещества, вычисление фактора пересчета. Навеска для определения алюминия. Методика определения процентного содержания марганца в стали. Алгоритм расчета процентного содержания хрома в анализируемом образце.

Рубрика Химия
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 25.07.2010
Размер файла 69,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

15

19

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ХИМИИ

СОДЕРЖАНИЕ

  • ЧАСТЬ I
    • ЗАДАЧА № 303 (вариант 10)
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 320
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 343
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 477
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 617
      • Условие
      • Решение
  • ЧАСТЬ II
    • ЗАДАЧА № 667
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 719 (вариант 3)
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 753 (вариант 4)
      • Условие
    • Решение
    • ЗАДАЧА № 757 (вариант 5)
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 773 (вариант 5)
      • Условие
      • Решение
    • ЗАДАЧА № 784
      • Условие
      • Решение

ЧАСТЬ I

ЗАДАЧА № 303 (вариант 10)

Условие

Вычислить фактор пересчета, если определяемым веществом является Н3РО4, а весовой формой - Mg2P2O7.

Решение

Mg2P2O7 > 2Н3РО4

Рассчитываем молярную массу данных веществ (М), которая равна молекулярной массе (Мr):

М(Mg2P2O7) = Мr(Mg2P2O7) = Ar(Mg)•2 + Ar(Р)•2 + Ar(О)•7 = 24•2 + 31•2 + 16•7 = 222 г/моль;

М(Н3РО4) = Мr(Н3РО4) = Ar(Н)•3 + Ar(Р) + Ar(О)•4 = 1•3 + 31 + 16•7 = 146г/моль.

Так как из одного моля Mg2P2O7 образуется 2 моля Н3РО4, то из 222 г Mg2P2O7 будет образовываться 146 г•2 = 292 г Н3РО4.

Рассчитываем фактор пересчета:

222г/292г = 0,76.

Ответ: фактор пересчета для определяемого вещества Н3РО4 при весовой форме Mg2P2O7 равняется 0,76.

ЗАДАЧА № 320

Условие

Сульфат алюминия содержит около 88 % Al2(SO4)318H2O. Рассчитать навеску, необходимую для определения алюминия в виде Al2O3, если масса Al2O3 0,1 г.

Решение

Al2(SO4)318H2O Al2O3

Рассчитываем молярную массу данных веществ (М), которая равна молекулярной массе (Мr):

М(Al2(SO4)318H2O) = Мr(Al2(SO4)318H2O) = Ar(Al)•2 + Ar(S)•3 + Ar(О)•12 + (Ar(Н)•2 + Ar(О))18 = 27•2 + 32•3 + 16•12 + (12 + 16)18 = 666 г/моль;

М(Al2O3) = Мr(Al2O3) = Ar(Al)•3 + Ar(О)•3 = 27•3 + 16•3 = 102 г/моль.

Для образования одного моля Al2O3 необходим 1 моль Al2(SO4)318H2O. Следовательно, для образования 102 г Al2O3 требуется 666 г Al2(SO4)318H2O, а для образования 0,1 г Al2O3 потребуется х г Al2(SO4)318H2O.

По условию задачи 0,653 г Al2(SO4)318H2O составляют 88 % навески, тогда х г - 100 %.

Ответ: для получения 0,1 г Al2O3 необходимо взять навеску, массой 0,742 г.

ЗАДАЧА № 343

Условие

Сколько процентов составят потери при промывании 300 мл воды осадка Al(OH)3, полученного из 0,1000 г Al2O3?

Решение

Al2O3 2 Al(OH)3

Рассчитываем молярную массу данных веществ (М), которая равна молекулярной массе (Мr):

М(Al2O3) = Мr(Al2O3) = Ar(Al)•3 + Ar(О)•3 = 27•3 + 16•3 = 102 г/моль;

М(Al(OН)3) = Мr(Al(OН)3) = Ar(Al) + Ar(О)•3 + Ar(Н)•3 = 27 + 16•3 + 13 = 78 г/моль.

1 моль Al2O3 расходуется на образование двух молей Al(OH)3. Следовательно, из 102 г Al2O3 образуется 78 г2 = 156 г Al(OH)3, а из 0,1000г Al2O3 - х г Al(OH)3.

Растворимость Al(OH)3 в воде составляет 5,210-9 моль/л (справочные данные). Тогда в 300 мл (0,3 л) воды растворится 5,210-9 моль/л0,3 л = 1,5610-9 моль Al(OH)3.

Если 1 моль Al(OH)3 весит 78 г, то 1,5610-9 моль Al(OH)3 - х г.

Масса осадка Al(OH)3 0,1529 г составляет 100 %, а масса растворившегося в воде Al(OH)3 0,1216810-6 г - х %.

Ответ: потери Al(OH)3 составят 7,95810-5 %.

ЗАДАЧА № 477

Условие

Какую навеску х.ч. NaNO3 взяли для анализа по методу восстановления NO3- до NH3, если выделившийся аммиак был поглощен 40,00 мл 0,1245 н. HCl и избыток кислоты оттитрован 22,40 мл 0,1002 н. NaOH?

Решение

Определяем массу HCl, взятой для поглощения NH3. Запись 0,1245 н. HCl означает, что в 1 л раствора содержится 0,1245 эквивалентов HCl. Рассчитываем эквивалентную массу HCl.

Мэкв.(HCl)= Mr(HCl) = Ar(Н) + Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 г-экв.

Если 1 эквивалент HCl весит 36,5 г, то 0,1245 эквивалентов - х г.

Следовательно, в 1000 мл раствора содержится 4,54425 г HCl, тогда в 40,00 мл раствора - х г HCl.

Количество HCl, оставшейся в избытке и оттитрованной 22,40 мл 0,1002 н. NaOH будет равно 22,40 мл 0,1002 н. HCl. Рассчитываем массу этой кислоты.

Если 1 эквивалент HCl весит 36,5 г, то 0,1002 эквивалента - х г.

Если в 1000 мл раствора содержится 3,6573 г HCl, то в 22,40 мл раствора - х г HCl.

Рассчитываем массу HCl, израсходованной на поглощение NH3.

0,18177 г - 0,0819 г = 0,09987 г

NaNO3 NH3;

NH3 + HCl = NH4Cl.

Из записанного выше видим, что 1 моль HCl расходуется на поглощение 1 моля NH3, для образования которого необходим 1 моль NaNO3.

Рассчитываем молярную массу NaNO3.

М(NaNO3) = Mr(NaNO3) = Ar(Na) + Ar(N)+ Ar(О)•3 = 23 + 14 + 16•3 = 85 г/моль.

Если 36,5 г HCl соответствует 85 г NaNO3, то 0,09987 г HCl - х г NaNO3.

Ответ: для анализа взяли навеску NaNO3, массой 0,2326 г.

ЗАДАЧА № 617

Условие

Сколько граммов Н2О2 содержится в пробе, если при титровании израсходовано 14,50 мл раствора КMnO4, 1,00 мл которого эквивалентен 0,08376 г Fe?

Решение

1 мл КMnO4 эквивалентен 0,08376 г Fe. Это означает, что в 1 мл раствора КMnO4 масса эквивалентов равна 0,08376 г. Тогда, в 1000 мл раствора КMnO4 масса эквивалентов будет в 1000 раз больше: 0,08376 г1000 = 83,76 г.

Рассчитываем массу 1 эквивалента КMnO4.

Мэкв.(КMnO4)= Mr(КMnO4) = Ar(К) + Ar(Mn) + Ar(О)•4 = 39 + 55 + 16•4 = 158 г-экв.

Определяем, сколько эквивалентов содержится в 83,76 г КMnO4: 83,76 г / 158 г-экв. = 0,53013.

Следовательно, на титрование раствора Н2О2 пошло 14,5 мл 0,53013 н. КMnO4. Значит и количество оттитрованного раствора Н2О2 тоже можно определить как 14,5 мл 0,53013 н. Н2О2. Определяем массу данного раствора, для чего находим эквивалентную массу Н2О2.

Мэкв.2О2) = Мr(Н2О2)/2 = (Ar(Н)•2 + Ar(О)•2)/2 = (1•2 + 16•2)/2 = 17 г-экв.

Если 1 эквивалент Н2О2 составляет 17 г, то 0,53013 эквивалентов Н2О2 будут весить 0,5301317 г = 9,01215 г. 9,01215 г Н2О2 содержится в 1000 мл раствора, тогда х г Н2О2 - в 14,5 мл.

Ответ: в пробе содержится 0,13068 г Н2О2.

ЧАСТЬ II

В качестве одной нерешенной задачи выбрана задача № 741.

ЗАДАЧА № 667

Условие

Определить процентное содержание марганца в стали, если при фотометрировании получены следующие данные:

Эталон I II III

СMn, % 1,20 0,94 0,48

S 0,47 0,39 0,17

Анализируемый образец имеет Sх = 0,30.

Решение

Основываясь на полученных данных по фотометрированию эталонных образцов, строим калибровочный график (рис. 1).

По калибровочному графику определяем, что Sх = 0,30 соответствует концентрация марганца 0,77 %.

Рис. 1.

Ответ: содержание марганца в стали составляет 0,77 %.

ЗАДАЧА № 719 (вариант 3)

Условие

Определить процентное содержание индифферентных примесей в образце медного купороса CuSО45H2O, если после растворения его навески, массой 0,6274 г и электролиза полученного раствора выделено на платиновом катоде 0,1586 г меди.

Решение

Рассчитываем молекулярную массу CuSО45H2O.

Мr(CuSО45H2O) = Ar(Cu) + Ar(S) + Ar(О)•4 + (Ar(Н)2 + Ar(О))5 = 64 + 32 + 16•4 + (12 + 16) 5 = 250

Согласно формуле 64 г Cu содержится в 250 г CuSО45H2O, тогда 0,1586 г Cu - в х г CuSО45H2O.

0,6274 г навески составляют 100 %, а 0,6195 г содержащегося в ней CuSО45H2O - х %.

Тогда масса примесей будет составлять 100 % - 98,75 % = 1,25 %.

Ответ: содержание индифферентных примесей в образце медного купороса составляет 1,25 %.

ЗАДАЧА № 753 (вариант 4)

Условие

После соответствующей обработки соответствующих образцов стали, содержащих хром, сняли их полярограммы и получили следующие результаты:

Образцы 1 2 3 4

СCr, % 0,30 0,42 0,96 1,40

h, мм 8,0 10,0 20,0 28,0

Построить калибровочный график и определить процентное содержание хрома в анализируемом образце, если при его полярографировании высота волны оказалась 14,0 мм.

Решение

Строим калибровочный график (рис. 3).

Рис. 3.

Полярограмме, высотой 18,0 мм, соответствует концентрация Cr 0,63 %.

Ответ: содержание хрома в исследуемом образце составляет 0,63 %.

ЗАДАЧА № 757 (вариант 5)

Условие

Для определения содержания кадмия в сплаве методом добавок навеску сплава а 2,2940 г растворили и после соответствующей обработки объем раствора довели до 250,0 мл. Для снятия полярограммы взяли 18,0 мл этого раствора. Высота волны оказалась 19,5 мм. После добавки 5,0 мл 0,043 н. CdSO4 (Vст) высота волны увеличилась до h 28,0 мм. Определить процентное содержание кадмия в сплаве.

Решение

0,043 н. CdSO4 означает, что в 1 л раствора содержится 0,043 эквивалента CdSO4, тогда в 0,005 л раствора - х.

21,510-5

Рассчитываем массу 1 эквивалента CdSO4:

Мэкв.(CdSO4) = Mr(CdSO4)/2 = (Ar(Cd) + Ar(S) + Ar(О)4)/2 = (112 + 32 + 164)/2 =104 г-экв.

Если масса 1 эквивалента CdSO4 равна 104 г, то масса 21,510-5 эквивалента - х г.

2,23610-2 г.

Mr(CdSO4)= Ar(Cd) + Ar(S) + Ar(О)4 = 112 + 32 + 164= 208

Если в 208 г CdSO4 содержится 112 г Cd, то в 2,23610-2 г - х.

Рассчитываем высоту волны, приходящуюся на 0,01204 г Cd:

28 мм - 19,5 мм = 8,5 мм.

Волна, высотой 8,5 мм соответствует 0,01204 г Cd, тогда волна, высотой 19,5 мм - х.

Следовательно, в 18 мл раствора содержится 0,02762 г Cd, тогда в 250 мл - х.

Масса 2,2940 г составляет 100 %, а масса 0,38363 г - х.

Ответ: содержание кадмия в сплаве составляет 16,72 %.

ЗАДАЧА № 773 (вариант 5)

Условие

Для хроматографического определения никеля на бумаге, пропитанной раствором диметилглиоксима, приготовили три стандартных раствора. Для этого навеску NiCl22О, массой 0,2480 г, растворили в мерной колбе на 50 мл. Затем из этой колбы взяли 5,0; 10,0 и 20,0 мл и разбавили в колбах на 50 мл. Исследуемый раствор также разбавили в мерной колбе на 50 мл.

Построить калибровочный график в координатах h-CNi и определить содержание никеля (мг) в исследуемом растворе, если высота пиков стандартных растворов равна 25,5; 37,5 и 61,3 мм, а высота пика исследуемого раствора равна 49,0 мм.

Решение

Определяем молекулярную массу NiCl26Н2О:

Мr(NiCl22О) = Ar(Ni) + Ar(Cl)2 + ((Ar(Н)2 + Ar(О))6) = 59 + 35,52 + ((12 + + 16)6) = 238

Исходя из формулы в 238 мг NiCl22О содержится 59 мг Ni, а в 248 мг - х.

Определяем содержание Ni в 1 мл стандартных растворов. Если 61,479 мг Ni содержится в 50 мл раствора, то в 1 мл данного раствора содержится

.

На основе этих данных определяем массу никеля в каждом из стандартных растворов (табл. 3).

Таблица 3

Высота пиков, мм

25,5

37,5

61,3

Объем раствора, мл

5,0

10,0

20,0

Масса никеля, мг

6,148

12,296

24,592

Строим калибровочный график (рис. 2).

Рис. 2.

По калибровочному графику определяем, что концентрация никеля в исследуемом растворе равна 18,1 мг.

Ответ: содержание никеля в исследуемом растворе равно 18,1 мг.

ЗАДАЧА № 784

Условие

При фотометрическом определении меди в растворе получили следующие данные (г/л): 5,110-3; 5,510-3; 5,410-3; 5,810-3; 5,210-3. Вычислить стандартное отклонение единичного определения и доверительный интервал среднего значения (для = 0,95).

Решение

Рассчитываем среднее для данного массива значений:

.

Стандартное отклонение - это мера того, насколько широко разбросаны точки данных относительно их среднего. Оно определяется по формуле:

(х) = 2,710-3

х2 = (5,110-3)2 + (5,510-3)2 + (5,410-3)2 + (5,810-3)2 + (5,210-3)2 = 1,4610-4

= 2,7410-4

Доверительный интервал - это интервал с обеих сторон от среднего выборки.

.

t - та часть стандартной нормальной кривой, которая равняется (1 - ). Это значение равно ± 0,063 (справочные данные).

Доверительный интервал равен:

5,410-3 7,710-6.

Ответ: стандартное отклонение единичного определения равно 2,7410-4; доверительный интервал среднего значения равен 5,410-3 7,710-6.


Подобные документы

  • Использование новых методов определения содержания элементов. Пламенно-фотометрический, атомно-абсорбционный, спектральный, активационный, радиохимический и рентгенофлуоресцентый методы анализа. Проведение качественного анализа образца минерала.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.05.2012

  • Расчет процентного состава смеси по результатам хроматографирования. Определение содержания вещества методом добавок. Основы качественного полярографического анализа. Амперометрическое титрование, устройство рН-метра. Способы хроматографического анализа.

    контрольная работа [86,7 K], добавлен 07.10.2010

  • Контроль качества пищевых продуктов как основная задача аналитической химии. Особенности применения атомно-абсорбционного метода определения свинца в кофе. Химические свойства свинца, его физиологическая роль. Пробоподготовка, методики определения свинца.

    курсовая работа [195,2 K], добавлен 25.11.2014

  • Состав кислых полисахаридов и полиуронидов древесины. Методы определения содержания уроновых кислот в древесине, в частности полумикрометодом Беркера. Пектиновые вещества, методика их определения спектрофотометрическим методом с отолуидиновым реагентом.

    реферат [116,1 K], добавлен 24.09.2009

  • Гравиметрические методы определения марганца в виде окиси, сульфида, фосфата, пикролоната. Исследование элемента с помощью перманганатометрии, йодометрии, потенциометрического титрования. Анализ растворов фотометрическими и люминесцентными методами.

    курсовая работа [47,4 K], добавлен 28.10.2012

  • Теоретическая основа аналитической химии. Спектральные методы анализа. Взаимосвязь аналитической химии с науками и отраслями промышленности. Значение аналитической химии. Применение точных методов химического анализа. Комплексные соединения металлов.

    реферат [14,9 K], добавлен 24.07.2008

  • Обзор развития методики определения азота в стали. Характеристика системы анализатора азота в жидком металле multi-lab nitris system. Особенности погружаемого в жидкую сталь наконечника зонда Nitris. Анализ стадий измерительного цикла содержания азота.

    контрольная работа [2,6 M], добавлен 03.05.2015

  • Методы определения удельной поверхности порошков. Продолжительность просасывания определенного объема воздуха через слой порошкообразного материала. Пневматический поверхностемер Т-3. Порядок определения удельной поверхности поверхностемером ПСХ-2.

    презентация [413,3 K], добавлен 13.03.2016

  • Характеристика твердых отходов процесса хромирования. Титрование сульфатом железа и перманганатом. Теория определения хрома экспериментально. Качественный анализ компонентов твердых отходов процесса хромирования. Колометрические методы определения хрома.

    курсовая работа [23,9 K], добавлен 31.05.2009

  • Методы определения металлов. Химико-спектральное определение тяжелых металлов в природных водах. Определение содержания металлов в сточных водах, предварительная обработка пробы при определении металлов. Методы определения сосуществующих форм металлов.

    курсовая работа [24,6 K], добавлен 19.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.