Учеба и наука

• Всего ответов: 1


Вилия
14-й в
0 отзывов
В гравиметрическом методе осаждения существуют понятия осажденной
и гравиметрической форм вещества. Осажденной формой называют соединение, в виде которого определяемый компонент осаждается из раствора. Гравиметрической (весовой) формой называют соединение, которое взве­шивают. Иначе ее можно определить как осажденную форму после соответ­ствующей аналитической обработки осадка. Представим схемы гравиметрического определения ионов SO­₄² — , Fe³⁺, Мg²⁺
S0­₄² — + Ва²⁺ ↔ BaS0­­₄↓ → BaS0­₄ ↓
Fe³⁺ + 3OH‾ ↔ Fe(OH)­­₃↓ → Fe₂O₃↓
Mg²⁺ + НРО­­­₄ ^{2 -}+ NH₄∙H₂O ↔ Mg NH₄ P0₄↓ + H₂O → Mg₂ P₂ O₇ определ. осадитель осажденная форма гравиметрич. форма
Из приведенных примеров видно, что не всегда гравиметрическая форма совпадает с осажденной формой вещества. Различны и требования, предъяв­ляемые к ним.
Осажденная форма должна быть:
· достаточно малорастворимой, чтобы обеспечить практически полное
выделение определяемого вещества из раствора. В случае осаждения
бинарных электролитов ( AgCl; BaS0₄; СаС₂О₄ и т. п.) достигается
практически полное осаждение, так как произведение растворимости этих
осадков меньше, чем 10 — ⁸;
· полученный осадок должен быть чистым и легко фильтрующимся (что определяет преимущества кристаллических осадков);
· осажденная форма должна легко переходить в гравиметрическую форму.
После фильтрования и промывания осажденной формы ее высушивают или прокаливают до тех пор, пока масса осадка не станет постоянной, что подтверждает полноту превращения осажденной формы в гравиметрическую и указывает на полноту удаления летучих примесей. Осадки, полученные при осаждении определяемого компонента органическим реагентом (диацет­илдиоксимом, 8-оксихинолином, α-нитрозо-β-нафтолом и т. д.), обычно высуши­вают. Осадки неорганических соединений, как правило, прокаливают
Основными требованиями к гравиметрической формеявляются:
· точное соответствие ее состава определенной химической формуле;
· химическая устойчивость в достаточно широком интервале темпера­тур, отсутствие гигроскопичности;
· как можно большая молекулярная масса с наименьшим содержанием
в ней определяемого компонента для уменьшения влияния погрешностей
при взвешивании на результат анализа.
Гравиметрический анализ включает два экспериментальных измерения: определение массы навески m_нанализируемого вещества и массы продукта известного состава, полученного из этой навески, то есть массы гравиметри­ческой формы m_гр.ф анализируемого вещества.
На основании этих данных несложно вычислить массовую процентную долю w, % определяемого компонента в навеске:
w, % = m_гр.ф­ ∙ F ∙ 100 / m_н ,
где F - гравиметрический фактор (фактор пересчета, аналитический мно­житель) рассчитывают как отношение молекулярной массы определяемого компонента к молекулярной массе гравиметрической формы с учетом стехио­метрических коэффициентов.
Значение гравиметрических факторов, рассчитанное с высокой точнос­тью, приводится в справочной литературе.
Пример 1. Сколько граммов Fе₂О₃ можно получить из 1,63 г Fе₃О₄? Рас­считайте гравиметрический фактор.
Р е ш е н и е. Необходимо допустить, что Fе₃О₄количественно превраща­ется в Fе₂О₃ и для этого имеется достаточное количество кислорода:
2 Fе₃О₄ + [О] ↔ 3 Fе₂О₃
Из каждого моля Fе₃О₄ получается 3/2 моля Fе₂О₃. Таким образом, число молей Fе₂О₃ больше, чем число молей Fе₃О₄, в 3/2 раза, то есть:
nM(Fе₂О₃) = 3/2 nM(Fе₃О₄);
m(Fе₂О₃) / М(Fе₂О₃) = 3/2 m(Fе₃О₄) / М(Fе₃О₄)
где n — число молей определяемого компонента, из которого получается один моль гравиметрической формы; m — масса вещества, г; М — молярная масса вещества, г/моль.
Из формулы m(Fе₂О₃) = 3/2 (m(Fе₃О₄) ∙ М(Fе₂О₃)) / М(Fе₃О₄)
получаем
m(Fе₂О₃) = m(Fе₃О₄) ∙ 3М(Fе₂О₃) / 2М(Fе₃О₄)
и подставляем в нее численные значения:
m(Fе₂О₃) = 1,63 ∙(3 ∙ 159,7) / (2 ∙ 231,5) = 1,687 ≈ 1,69 г.
Гравиметрический фактор F равен:
F = 3М(Fе₂О₃) / 2М(Fе₃О₄) = 1,035.
Следовательно, в общем случае гравиметрический фактор определяют по формуле:
F = (а ∙ М_{опред.в-во}) / (b ∙ М_гр.ф),
где аи b — небольшие целые числа, на которые нужно умножить молекуляр­ные массы, чтобы число молей в числителе и знаменателе было химически эквивалентно.
Однако не во всех случаях эти расчеты применимы. При косвенном опре­делении железа в Fе₂(SО₄)₃, которое заключается в осаждении и взвешивании BaSО₄ (гравиметрическая форма), при расчете аналитического фактора в чис­лителе и знаменателе формулы нет общего элемента. Здесь необходим другой способ выражения химической эквивалентности между этими величинами:
2 M(Fe³⁺) ≡≡ l М(Fе₂(SО₄)₃) ≡≡ 3 M(SO₄^2-) ≡≡ 3 M(BaSО₄).
Гравиметрический фактор для массовой процентной доли железа будет выражаться:
F = 2M(Fe³⁺) / 3M(BaSО₄) .
Пример 2. Раствор препарата Nа₃РО₄ ( m_н = 0,7030 г) осадили в виде MgNН₄РО₄∙ 6Н₂О. После фильтрования и промывания осадок прокалили при 1000 ˚С. Масса полученного осадка Mg₂P₂О₇ составила 0.4320 г. Рассчитайте массовую процентную долю фосфора в навеске
октябрь 14, 2016 г.

Похожие вопросы