Сколько граммов СаСО3 содержал образец, если после обработки навески его 50,00 см3 0,2000 н НС1 израсходовано 10,00 см3 NaOH. На титрование 25,00 см3 НС1 расходуется 24,00 см3 раствора NaOH.
Дано: V(НС1) = 50,00 см3; С(1/1 НС1) = 0,2000 н.; V(NaOH) = 10,00 см3;
V(НС1)1 = 25,00 см3; V(NaOH)1 = 24,00 см3.
Найти: т(СаСО3) - ?
Решение
В ходе анализа идут химические реакции:
СаСО3 + 2НС1 = СаС12 + СО2 + Н2О
НС1 + NaOH = NaCl + H2O
Согласно закону эквивалентов
п(1/2 СаСО3) = п(1/1 НС1) – п(1/1 NaOH),
где п(1/2 СаСО3) – число молей эквивалентов СаСО3;
п(1/1 НС1) – число молей эквивалентов НС1, добавленных к образцу;
п(1/1 NaOH) – число молей эквивалентов NaOH, пошедших на титрование.
п(1/2 СаСО3) = т(СаСО3)/М(1/2 СаСО3),
где т(СаСО3) – масса СаСО3 в образце, г;
М(1/2 СаСО3) – молярная масса эквивалента карбоната кальция, равна 1/2 молярной массы, так как один ион Са2+ эквивалентен двум ионам Н+:
М(1/2 СаСО3) = (40,08 + 12,01 + 16,00∙3) : 2 = 50,04 г/моль.
п(1/1 НС1) = С(1/1 НС1)∙V(НС1)∙10-3,
где С(1/1 НС1) – молярная концентрация эквивалента раствора НС1, 0,2000 н;
V(НС1) – объём раствора НС1, добавленный к образцу, 50,00 см3;
10-3 – коэффициент для перевода см3 в дм3.
п(1/1 NaOH) = С(1/1 NaOH)∙V(NaOH)∙10-3,
где С(1/1 NaOH) – молярная концентрация эквивалента NaOH, моль/дм3;
V(NaOH) – объём раствора NaOH, пошедший на титрование 10,00 см3;
10-3 – коэффициент для перевода см3 в дм3.
С(1/1 NaOH) = С(1/1 НС1)∙V(НС1)1/V(NaOH)1,
где С(1/1 НС1) – молярная концентрация эквивалента раствора НС1, 0,2000 н;
V(НС1)1 – объём раствора НС1, взятый для определения концентрации раствора NaOH, равен 25,00 см3;
V(NaOH)1 – объём раствора NaOH, пошедший на титрование 25,00 см3 раствора НС1, 24,00 см3.
п(1/1 NaOH) = С(1/1 НС1)∙V(НС1)1∙V(NaOH)∙10-3/V(NaOH)1;
т(СаСО3)/М(1/2 СаСО3) = С(1/1 НС1)∙10-3∙[V(НС1) - V(НС1)1∙V(NaOH)/V(NaOH)1].
Из полученного уравнения выразим массу СаСО3.
т(СаСО3) = М(1/2 СаСО3)∙С(1/1 НС1)∙10-3∙[V(НС1) - V(НС1)1∙V(NaOH)/V(NaOH)1].
т(СаСО3) = 50,04∙0,200∙10-3∙[50,00 – 25,00∙10,00/24,00] = 0,3962 (г)
Ответ: т(СаСО3) = 0,3962 г.