5.09M

Category:

chemistry

Ах 3 лекция

1.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
И
ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Глава 3. Весовой анализ
Общие положения

3.1 Общие понятия
Гравиметрический (весовой) анализ, или гравиметрия, — это один
из методов количественного анализа, основанный на определении
массы искомого компонента анализируемого образца путем
измерения — точного взвешивания — массы устойчивого
конечного вещества известного состава, в которое полно стью
переведен данный определяемый компонент.

3.

3.2 Классификация методов
гравиметрии
Осаждение
Отгонка
гравиметри
я
Выделения
Термогравиметрия

4.

3.3 Метод осаждения
Определяемый компонент раствора вступает в химическую
реакцию с прибавляемым реагентом — осадителем, образуя
малорастворимый продукт — осадок, который отделяют,
промывают, высушивают (при необходимости прокаливают) и
взвешивают на аналитических весах.
❖ Осадок сульфата бария отделяют от
маточного раствора,
❖ промывают для удаления растворимых
примесей,
❖ высушивают,
❖ прокаливают для удаления
сорбированных летучих примесей
❖ взвешивают в виде чистого безводного
сульфата бария на аналитических весах.
Зная массу полученного сульфата
бария, рассчитывают массу серной
кислоты в исходном анализируемом
растворе.

5.

3.4 Метод отгонки
Определяемый компонент выделяют из анализируемой пробы в
виде газообразного вещества и измеряют либо массу отогнанного
вещества (прямой метод), либо массу остатка (косвенный метод).
Методы отгонки иногда
применяют в сочетании с
экстракцией.
Определяемый компонент
❖ анализируемый образец (навеску)
извлекают из водного раствора
карбоната кальция растворяют в кислоте
органическим экстрагентом
❖ Выделяющийся диоксид углерода
количественно поглощают
(например, хлороформом) в
❖ из меряют его массу по увеличению
органическую фазу, которую
общей массы поглотителя
затем отделяют от водной фазы.
Органический растворитель
(экстрагент) отгоняют и
взвешивают полученный сухой

6.

3.4.1 прямой метод
Прямой метод отгонки применяют для определения содержания
воды в анализируемых образцах, например в лечебных препаратах
(фармакопейный метод).
❖ в стеклянную колбу вместимостью 250—
500 мл, соединенную с обратным
холодильником и градуированным
приемником для сбора жидкого
конденсата
❖ вносят навеску анализируемой пробы
массой 1 0 — 2 0 г, прибавляют 10 0 мл
толуола или ксилола и кипятят
содержимое колбы.
❖ Вода, присутствующая в анализируемой
пробе, медленно испаряется при
кипячении смеси и затем конденсируется
в обратном холодильнике, стекая по
каплям в приемник.
❖ После окончания отгонки воды и
охлаждения приемника до комнатной
температуры измеряют объем собранной
Зная массу воды и массу исходной
пробы, рассчитывают содержание
воды в анализируемом образце

7.

3.4.2
косвенный
метод
Косвенные методы отгонки широко применяют для определения
содержания летучих веществ (включая слабосвязанную воду) в
лекарственных препаратах, измеряя потерю массы анализируемого
образца при его высушивании в термостате (в сушильном шкафу) при
фиксированной температуре. Конкретные условия (температура,
продолжительность высушивания и т. д.) определяются природой
анализируемого объекта и указываются в методике анализа.
❖ для проведения анализа навеску (около 0,5— 1,0 г)
анализируемого образца, взвешенную на
аналитических весах с точностью ±0,0002 г,
помещают в сухой (предварительно взвешенный)
бюкс или тигель,
❖ вносят в термостат (сушильный шкаф) и
выдерживают в течение примерно двух часов при
заданной температуре (часто около 100— 110 °С), Повторные операции проводят до
постоянной массы бюкса
при которой удаляются пары слабосвязанной водыдостижения
и
(тигля) с образцом. Анализ обычно
летучих веществ.
тогда, когда разность между
❖ Затем бюкс (тигель) быстро переносят в эксикатор заканчивают
с
осушителем, охлаждают, выдерживая 30—50 мин двумя последними взвешиваниями не
превышает погрешности взвешивания на
при комнатной температуре,
аналитических весах, т. е. ±0,0002 г.

8.

3.5 Метод выделения
Определяемый компонент выделяют (обычно из раствора),
например, при электролизе на одном из электродов (электрогравиметрический метод). Затем электрод с выделившимся
веществом промывают, высушивают и взвешивают. По увеличению
массы электрода с веществом находят массу выделившегося на
электроде вещества.
Так анализируют сплавы золота и меди: сплав переводят в
раствор и после отделения золота определяют оставшуюся в
растворе медь(II) электрогравиметрически.
Отделение золота (Au): Золото из сплава переводят в раствор в
виде комплекса (обычно [AuCl4]−[AuCl4]−) и затем
восстанавливают до металлического состояния, чтобы взвесить
(гравиметрия) или просто отделить от меди. В классическом
варианте используют цементацию или электролиз с
нерастворимым анодом при контролируемом потенциале.
Определение меди (Cu): Медь, оставшуюся в растворе после
удаления золота, осаждают на платиновый катод в виде чистой
металлической меди и взвешивают. Разница массы катода до и
после электролиза соответствует массе меди.

9.

3.5 Метод ТГА
Эти методы основаны на измерении массы анализируемого вещества при его
непрерывном нагревании в заданном температурном интервале (чаще всего от
комнатной темпера туры до заданной). Измерения обычно проводят на
специальных приборах — дериватографах, снабженных специальными
термовесами непрерывного взвешивания, электропечью для нагревания
образца, термопарами для измерения температуры, эталоном для сравнения и
самописцем, который непрерывно записывает изменение массы нагреваемого
вещества.
Термогравиметрический анализ (ТГА) — метод термического анализа,
в котором измеряется масса образца с течением времени при
изменении температуры. Он позволяет получить информацию о
термической стабильности образцов, их составе, твердогазовых

10.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
И
ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Глава 3. Весовой анализ
Метод осаждения

11.

3.6 Основные этапы ГА осаждением
1. расчет массы навески анализируемой пробы и объема (или массы) осадителя;
2. взвешивание (взятие) навески анализируемого образца;
3. растворение навески анализируемого образца;
4. осаждение, т. е. получение осаждаемой формы определяемого компонента;
5. фильтрование (отделение осадка от маточного раствора);
6. промывание осадка;
7. высушивание и (при необходимости) прокаливание осадка до постоянной массы, т. е.
получение гравиметрической формы;
8. взвешивание гравиметрической формы;

12.

3.7 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
навески, предназначенной для анализа и,
осадителяМассаследовательно,
для взвешивания на
аналитических весах, берется не произвольно.
Если масса навески взята слишком
малой, то относительные потери при
после дующих операциях могут
привести к заметной относительной
ошибке анализа.
Если навеска взята слишком большой,
то при получении осаждаемой формы
образуется значительная масса осадка,
что затрудняет его фильтрование и
промывание, способствует
соосаждению из раствора
значительных количеств примесей,
увеличивает продолжительность
анализов и расход реактивов.
Поэтому требуется оценить оптимальную массу навески.

13.

3.7 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
осадителя
основной вклад в
относительная
ошибка
гравиметрическог
о анализа не
превышала ± 0,2%.
ошибки,
связанные с
растворимостью
осадка в
маточном
растворе
ошибку анализа
вносит
погрешность
взвешивания на
аналитических
весах
потери при
промывании
осадка

14.

3.7 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
осадителя
Относительная ошибка взвешивания
где Δm = 0,0002 г, m — навеска анализируемого вещества в грам
относительная ошибка гравиметрического анализа не должна
превышать по абсолютной величине 0,2 %, а она определяется относи
тельной погрешностью взвешивания, то ε = 0,2%

15.

3.7 Расчет массы навески
анализируемой
пробы
и
объема
(массы)
На практике при
расчете оптимальной
осадителя
массы исходной
В результате обобщения
многочисленных
исследований было
рекомендовано
задавать оптимальную
массу
гравиметрической
формы следующей:
навески исходят из
того, чтобы
оптимальная масса
конечной
гравиметрической
формы была бы не
меньше 0,1 г
для объемистых аморфных осадков
для кристаллических осадков
Зная требуемую массу
гравиметрической
формы, ее состав, а
также примерное
содержание
определяемого
компонента в исходной
анализируемой пробе,
можно рассчитать массу
исходной навески в
каждом конкретном
случае.
около 0 ,1 г
для легких осадков — от 0,1 до 0,2 г
для тяжелых осадков — от 0,4 до 0,5 г
Зная требуемую массу гравиметрической формы, ее состав, а также
примерное содержание определяемого компонента в исходной
анализируемой пробе, можно рассчитать массу исходной навески в
каждом конкретном случае.
Обычно масса исходной навески указывается в методике анализа

16.

3.7 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
осадителя
Расчет количества
(объема или массы)
осадителя
умеренный избыток
осадителя
ОСАДИТЕЛЬ ЛЕТУЧ
ОСАДИТЕЛЬ
НЕЛЕТУЧ
ведут с учетом возможного
содержания определяемого
компонента в анализируемой
пробе
Применяют для увеличения
полноты выделения осадка,
Большой избыток осадителя
брать не рекомендуется во
избежание загрязнения осадка
избыточным осадителем
• удаляется при нагревании осадка,
• берут двух-трехкратный его избыток по
сравнению со стехиометрическим
• берут меньший его избыток
• примерно полуторакратный

17.

3.8 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
осадителя
Основные требования,
предъявляемые к
осадителю:
1) Осадитель должен быть специфичным,
селективным по отношению к осаждаемому
иону
2) Осадитель должен быть по
возможности летучим, т. е. должен легко
удаляться при нагревании или
прокаливании осаждаемой формы.

18.

3.8 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
осадителя
Неорганические
Органические
диметилглиоксим
а, 1-нитрозо-2НСl, H2S04, Н3РО4,
нафтола, 8NaOH, NH3, AgN03,
оксихинолина,
ВаСl, (NH4)2C204,
щавелевой
(NH4)2HP04 и др.
кислоты и т. д.
Применение органических осадителей, образующих с катионами метал
лов устойчивые внутрикомплексные соединения, обладает рядом
преиму ществ по сравнению с использованием типичных
неорганических осадителей.

19.

3.8 Расчет массы навески
анализируемой пробыАдсорбционная
и объема
(массы)
способность
осадков
внутрикомплексных соединений,
осадителя
имеющих молекулярную
Внутрикомплексные соединения
металлов, как правило, обладают
незначительной растворимостью в воде,
что обеспечивает высокую пол ноту
осаждения определяемого катиона
металла.
Возможно селективное или даже
специфическое осаждение того или
иного катиона металла из раствора в
присутствии других катионов
кристаллическую решетку, ниже ад
сорбционной способности
неорганических осадков с ионной
структурой. Поэтому осадки
внутрикомплексных соединений
адсорбируют из раствора меньше
примесей и получаются более чистыми.
слабых оснований
Благодаря сравнительно большой
молекулярной массе внутрикомплексных
соединений относительная ошибка
определения понижается (уменьшается
значение гравиметрического фактора F)
по сравнению с использованием
неорганических осадителей с невысокой
молекулярной массой.

20.

3.8 Расчет массы навески
анализируемой пробы и объема (массы)
осадителя
Расчет объема раствора осадителя проводят, исходя из требуемого
количества осадителя и его концентрации. Как отмечено выше,
применяют избыток осадителя. При этом масса осаждаемого
вещества, остающаяся в растворе вследствие некоторой (пусть и
незначительной) его растворимости, не должна, как правило,
превышать 0,0002 г, т. е. ошибки взвешивания на аналитических
весах. В противном случае необходимо вносить поправки на потери
определяемого компонента вследствие частичного растворения
осадка.

21.

3.9 Взвешивание (взятие) навески
Взвешивание исходной навески анализируемого вещества проводят на
аналитических весах с погрешностью взвешивания, чаще всего равной
±0,0002 г. Обычно навеску помещают в чистый сухой стеклянный
бюкс, предварительно взвешенный на тех же аналитических весах.

22.

3.10 Растворение навески
Навеску растворяют в подходящем растворителе в условиях,
предусмотренных методикой анализа. Наиболее часто в качестве
растворителя применяют дистиллированную воду или водные
растворы кислот.

23.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Осаждаемая форма — это малорастворимое соединение, которое
получают из раствора анализируемого вещества с помощью осадителя.
свести к
минимуму потери
за счет
растворения
осадка в маточном
растворе;
осадок не
содержал
примесей других
веществ
(вследствие их
адсорбции на
осадке, окклюзии,
соосаждения);
частицы осадка
были бы
достаточно
крупными* не
проходили через
поры фильтра и не
забивали их

24.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Тип осадка
Структура
Внешний вид
Примеры
Кристаллический
Упорядоченная кристаллическая
решетка, крупные частицы
Зернистый, сыпучий,
легко фильтруется
BaSO₄, CaC₂O₄, AgCl
(после созревания)
Аморфный
Беспорядочная структура,
мелкие частицы (коллоидные
размеры)
Объемный,
студенистый, плохо
фильтруется
Fe(OH)₃, Al(OH)₃, CuS (из
холодного раствора)

25.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
Требования к осаждаемой
формы)
1. Определяемый компонент должен переходить
форме в осадок количественно.
Растворимость осадка должна быть незначительной: масса растворившегося
осадка не должна превышать ошибку взвешивания на аналитических весах, т.
е. 0,0002 г. Поэтому, при прочих равных условиях, в качестве осаждаемой
формы следует выбирать наименее растворимую.
2. Осадок не должен растворяться в избытке осадителя с образованием
растворимых комплексных соединений
3. Осадок не должен содержать посторонние примеси
4. Осадок должен быть устойчивым к внешним воздействиям — не окисляться, не
восстанавливаться и др.
5. Осаждаемая форма должна при высушивании или прокаливании нацело
превращаться в гравиметрическую форму без потерь определяемого
компонента.
6. Структура осадка должна обеспечивать оптимальное проведение
фильтрования и промывания осадка от примесей. Наиболее удобны, как уже
отмечалось, крупнокристаллические осадки, так как они не забивают поры
фильтра, имеют малую поверхность (т. е. мало адсорбируют посторонние

26.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)Условия образования кристаллических и аморфных
осадков
Из разбавленных растворов осадки не выпадают.
В насыщенных растворах устанавливается гетерогенное
равновесие между осадком и раствором, поэтому масса
осадка остается неизменной
Осадок образуется только тогда, когда концентрация
раствора становится выше концентрации насыщенного
раствора, т. е. осадок выпадает из метастабильного
пересыщенного раствора.

27.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)Условия образования кристаллических и аморфных
осадков
Относительное пересыщение или степень пересыщения — это
отношение актуальной концентрации вещества в растворе к
его равновесной концентрации (растворимости) в данный момент.
P<
0
P=
0
P>
0
где
с — концентрация данного пересыщенного
раствора,
S — равновесная концентрация насыщенного
раствора (растворимость данного вещества).
раствор
ненасыщен
(осадок не
образуется
или
растворяетс
я)
насыщенны
й раствор
(равновесие
)
пересыщен
ный
раствор
V(идет
образовани
е осадка)
Если величина Р велика, то обычно
образуется аморфный осадок; если
величина Р мала, то при прочих
равных условиях образуется
кристаллический осадок.

28.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)Процесс образования кристаллических осадков
(нуклеация)
Стадия
1.
Стадия 2.
Возникновение
Два пути развития
центров
зародыша
кристаллизации
Образуются мелкие
кристаллические
зародыши
(нуклеация)
Инициация
зародышеобразования
:
• Пылинки
• Частицы стекла (от палочки
при перемешивании)
• Другие посторонние
микрочастицы в растворе
Стадия 3.
Рост кристаллов
Зародыш мельче
критического размера
➜ Растворяетс
я
Увеличение размеров
устойчивых центров
кристаллизации
Зародыш крупнее
критического размера
➜ Растет
(формируется осадок)
Формирование
кристаллического
осадка

29.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Процесс образования
где
Скорость образования центров
n≈4
кристаллизации
k1 и k2 —
Скорость роста
коэффициенты,
кристаллов
причем k1 < k2
- малой степени пересыщения
- высокой степени пересыщения
- преобладает рост кристаллов
- доминирует образование новых
центров кристаллизации
- образование новых центров
кристаллизации происходит
- рост кристаллов идет
медленнее
медленнее аморфные, либо
мелкокристаллические осадки,
- получаются кристаллические
частицы которых имеют малые
осадки, частицы которых имеют
размеры, поэтому обладают
сравнительно большие размеры.
повышенной адсорбционной
способностью (адсорбируют
примеси посторонних веществ
из раствора), могут либо
проходить через поры фильтра,
либо забивать их
ν 1 > ν2
ν2 > ν1
осадков

30.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
Управление условиями
формы)
осаждения
Осаждение проводят при минимальной степени пересыщения

31.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Созревание
Созревание осадка — совокупность процессов,осадка
приводящих к
получению крупнокристаллического, чистого и легко
фильтруемого осадка.
• Укрупнени
е частиц
Рост крупных
кристаллов за счет
растворения мелких
Совершенствование
кристаллической
структуры
• Более
правильна
я решетка
• Уменьшени
е
адсорбции
Сокращение удельной
поверхности
Десорбция примесей
→ переход в раствор
• Очистка
осадка
• Удаление
захваченн
ых
примесей
Высвобождение
окклюдированных
капелек маточного
раствора
Образовавшийся осадок находится в динамическом равновесии с
маточным раствором
(постоянный обмен ионами)

32.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Условия получения кристаллических
осадков
1. Осаждение следует вести из разбавленного анализируемого
раствора разбавленным раствором осадителя.
2. Раствор осадителя прибавляют медленно, по каплям (особенно в
на чале осаждения), при непрерывном осторожном
перемешивании раствора.
3. Осаждение следует вести из горячего анализируемого раствора
горячим раствором осадителя.
4. В некоторых случаях осаждение полезно вести в присутствии
веществ (например, небольших количеств кислоты), слегка
повышающих растворимость осадка, но не образующих с ним
растворимые комплексные соединения.
5. Выпавший осадок оставляют на некоторое время вместе с
маточником для созревания осадка.

33.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Проблемы аморфных
• Развитая
поверхность →
захват
загрязнений
• Частицы не
оседают,
проходят через
фильтр
Адсорбция
примесей
Коллоидооб
разование
Р Коагуляция коллоидных частиц
Е
Ш Ускорение коагуляции
Е
Н Предотвращение пептизации при промывании
И
Е Улучшение фильтруемости
осадков
• При
длительном
контакте с
маточником →
ухудшение
фильтруемости
Старение
• Осадок
переходит
обратно в
коллоидный
раствор
→ потери
Пептизация
при
промывании
Добавление электролита-коагулятора
Повышение температуры
Промывка горячей водой (иногда + электролит)
Стремление получить более плотный осадок

34.

3.11 Осаждение (получение осаждаемой
формы)
Условия получения аморфных
1.
осадков
К горячему концентрированному анализируемому раствору
прибавляют горячий концентрированный раствор осадителя. В
этих условиях происходит коагуляция коллоидных частиц и
осадки получаются более плотными.
2. Горячий раствор осадителя прибавляют быстро, что уменьшает
вероятность образования коллоидных растворов.
3. При необходимости в раствор вводят электролит-коагулятор.
4. Избегают длительного выдерживания осадка с маточным
раствором.
Обычно условия осаждения (получения осаждаемой формы)
подробно регламентируются методикой анализа

35.

3.12 Фильтрование и промывание осадка
Кристаллический
• После созревания (часы / десятки часов)
Аморфный
Стеклянные
фильтры
• Сразу после осаждения
Бумажные
фильтры

36.

3.12 Фильтрование и промывание осадка

37.

3.12 Фильтрование и промывание осадка
Техника фильтрования и промывания осадка
Фильтруют прозрачн
ый надосадочный
раствор (без осадка)
Промывают осадок в
стакане (несколько
раз), сливая
промывную жидкость
на фильтр
Количественно
переносят весь
осадок на фильтр
Промывают
осадок непосредствен
но на
фильтре (нескольким
и порциями)

38.

3.13 Получение гравиметрической
Гравиметрическая форма — это химическое соединение
формы
известного состава, в котором взвешивают определяемый
компонент по окончании всех стадий гравиметрического анализа
(осаждения, фильтрования, промывания, высушивания или
прокаливания).
• В сушильном
шкафу, ≈ 100 °C
Высушивани
е
Озоление
• Переместить
фильтр с осадком в
тигель
• В пламени газовой
горелки, фильтр
должен тлеть, а не
воспламеняться
• В муфельной
печи до постоянной
массы, температура
— по природе
осадка
Прокаливани
е

39.

3.13 Получение гравиметрической
формы
Высушивание — это удаление влаги (воды) и летучих веществ из
осадка и фильтра путем нагревания при температуре около 100–110
°C (обычно в сушильном шкафу) без разложения осадка.
Озоление — это процесс осторожного сжигания (тления)
бумажного фильтра с осадком в пламени газовой горелки, при
котором органическая составляющая фильтра удаляется в виде
газообразных продуктов (CO₂, H₂O, N₂), а минеральный остаток
(осадок) сохраняется в тигле.
Прокаливание — это интенсивное нагревание осадка в тигле до
высокой температуры (обычно 500–1200 °C) в муфельной печи для
доведения его до постоянной массы и получения гравиметрической
формы с точно известным химическим составом.

40.

3.13 Получение гравиметрической
формы Требования, предъявляемые к гравиметрической
1. Состав гравиметрической
формы должен точно соответствовать
форме
ее стехиометрии (например, CaS04, BaS04, BiP03, А1203, Fe203, СаО
и т. д.).
2. Гравиметрическая форма должна быть стабильной на воздухе, не
разлагаться, не подвергаться окислительно-восстановительным
процесс сам и т. п.
3. Гравиметрический фактор должен иметь по возможности
минимальное значение, так как при этом понижается
относительная ошибка гравиметрического определения.
Гравиметрический фактор F численно равен массе определяемого
компонента в граммах, соответствующей одному грамму
гравиметрической формы.

41.

3.14 Взвешивание гравиметрической
формы
постоянная масса – Состояние, при котором последовательные
взвешивания прокаленного и охлажденного осадка различаются не
более чем на ошибку взвешивания аналитических весов.

42.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
И
ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
ПРАКТИКА
ГРАВИМЕТРИЯ

43.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и объема (массы) осадителя
Относительная ошибка взвешивания
где Δm = 0,0002 г, m — навеска анализируемого вещества в грам
относительная ошибка гравиметрического анализа не должна
превышать по абсолютной величине 0,2 %, а она определяется относи
тельной погрешностью взвешивания, то ε = 0,2%

44.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и объема (массы) осадителя
где m(Х) — масса удаляемых летучих веществ X, равная ~ 0 ,1 г;
W(X) — массовая доля (в процентах) летучих веществ X в навеске,
не превышающая ~ 50%;
0.1 г — это минимальная масса, при
которой относительная ошибка
взвешивания становится приемлемой для точного
анализа.

45.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и объема (массы) осадителя
Рассчитайте минимальную массу т исходной навески лекарственного
препарата метформина гидрохлорида (субстанция), необходимую для
определения содержания в нем летучих примесей X косвенным
методом отгонки с относительной ошибкой определения не более ±0,2
%, если известно, что потеря массы при высушивании (удаление летучих
веществ X) составляет W(X)=0,5 %.
масса m(Х) летучих веществ X равна 0,1 г

46.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и объема (массы) осадителя
Рассчитайте массу кальция m(Ca) в исходной навеске, необходимую для
гравиметрического определения кальция в виде сульфата
кальция CaSO4(гравиметрическая форма) с относительной (процентной)
ошибкой не более ±0,2%. Осаждаемая форма — кристаллический
осадок, поэтому масса гравиметрической формы m(CaSO4)=0,3 г.
Гравиметрический фактор F=0,2944
1 г CaSO₄ содержит 0,2944 г Ca

47.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и объема (массы) осадителя
Рассчитайте минимальную массу m исходной навески препарата
алюминия при гравиметрическом определении алюминия в
иде Al2O3 (гравиметрическая форма) при относительной ошибке
определения не более ±0,2%, если массовая доля алюминия в
препарате составляет около 25%. Осаждаемая форма — объемистый
аморфный осадок. Гравиметрический фактор F=0,5293.
Типичная масса для аморфных осадков: mгр≈0,1
1 г Al2O3 содержит 0,5293 г Al.

48.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и объема (массы) осадителя
Рассчитайте оптимальную массу исходной навески сульфата
натрия Na2SO4 для гравиметрического определения сульфат-ионов в
виде BaSO4 (гравиметрическая форма) с относительной ошибкой
определения не выше ±0,2%.
Осаждаемая форма — кристаллический осадок.
Следовательно, масса исходной навески сульфата бария должна составлять от 0,18 г до 0,3 г.
В данном случае предпочтительно выбрать’ массу исходной навески около 0,3 г, поскольку
при более высокой массе навески относительная ошибка определения ниже, а в условии
примера верхний предел выбора массы навески ничем не ограничен.

49.

Рассчитайте оптимальную массу m исходной навески пентагидрата
сульфата меди(II), которую необходимо взять для определения
содержания воды в этом соединении косвенным методом отгонки.
Принимаем m(H20) как минимальную массу, 0,1 г
В 1 моль CuSO4⋅5H2O содержится 5 моль H2O.

50.

Рассчитайте оптимальную массу m исходной навески гипса, которую
необходимо взять для определения содержания воды в этом
соединении косвенным методом отгонки.
Принимаем m(H20) как минимальную массу, 0,1 г
В 1 моль CaSO4⋅2H2O содержится 2 моль H2O.

51.

1.1 Расчет массы навески анализируемой
пробы и гравиметрической формы

52.

Расчет массы исходной навески при гравиметрическом определении
железа(III) в хлориде FeCI3 • 6 Н2О осаждением раствором аммиака в
виде гидроксида железа(III) Fe(OH)3 (осаждаемая форма) с последующим
прокаливанием осаждаемой формы до Fe203 (гравиметрическая форма).
осажден
ие
прокаливан
ие
Число атомов железа(III) в одном моле гравиметрической формы равно двум,
а в одном моле исходного хлорида железа (III) — единице.
Следовательно, число молей хлорида железа(III) в исходной навеске должно быть в два раза
больше числа молей оксида железа(III) в навеске гравиметрической формы.

53.

Расчет массы исходной навески при гравиметрическом определении
алюминия в хлориде AlCl3⋅6H2O осаждением раствором аммиака в виде
гидроксида алюминия Al(OH)3 (осаждаемая форма) с последующим
прокаливанием осаждаемой формы до Al2O3 (гравиметрическая форма).
Число атомов алюминия в одном моле гравиметрической формы равно двум,
а в одном моле исходного хлорида алюминия — единице.
Следовательно, число молей хлорида алюминия в исходной навеске должно быть в два раза
больше числа молей оксида алюминия в навеске гравиметрической формы.