Файл: Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине ен. 01 Химия.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 402
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
298 и определить возможность протекания реакции:
Al2O3(т) + 3C(графит) = Al(т) + 3СО(г.).
30. Вычислить изменение стандартной энергии Гиббса ∆Gо298 и определить возможность протекания реакции:
Al2O3(т) + 3C(графит) = Al(т) + 3СО(г.).
Практическая работа № 3
Вычисление в весовом анализе
Цель:закрепить теоретические знания о весовом методе анализа, отработать навыки вычислений, производимых в весовом(гравиметрическом) анализе.
Обычно результаты гравиметрических определений выражают в процентах от исходного количества вещества. Для этого нужно знать величину навески анализируемого вещества, массу полученного осадка и его химическую формулу.
Гравиметрические определения преследуют различные цели. В одних случаях необходимо определить содержание того или иного элемента в химически чистом веществе, например содержание бария в хлориде бария BaCl2•2H2O. В других случаях требуется найти содержание действующего начала в каком-нибудь техническом продукте или вообще в веществе, имеющем примеси. Например, приходится определять содержание хлорида бария BaCl2•2H2O в продажном хлориде бария.
Техника определений в обоих приведенных случаях может оставаться одинаковой, но вычисления при этом будут различны. Рассмотрим ход вычислений на конкретных примерах.
Пример 1. Определить содержание чистого BaCl2•2H2O в образце технического хлорида бария. Навеска составляет 0,5956 г. Масса осадка сульфата бария BaSO4 после прокаливания равна 0,4646 г.
Решение:Определение основано на реакции, протекающей по уравнению
BaCl2•2H2O + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl + 2H2O
М=244,30 г/моль М= 233,40 г/моль
Прежде всего вычисляют, какому количеству BaCl2•2H2O соответствует найденное в анализе количество BaSO4:
х = (0,4646 • 244.30)/233.40 = 0.4862 г BaCl2 • 2H2O.
Затем выражают содержание чистого BaCl2•2H2O в процентах от исходной навески технического хлорида бария:
х = (0,4862•100)/0.5956 = 81.83%.
Ответ: технический хлорид бария содержит 81.83% чистого BaCl2•2H2O.
Пример 2. Определить содержание бария в образце химически чистого хлорида бария BaCl2•2H2O. Навеска чистого BaCl2•2H2O равна 0,4872 г. Масса осадка сульфата бария BaSO4 после прокаливания 0.4644 г.
Решение:Сначала вычисляют, сколько бария (атомная масса 137,40) содержится в полученном осадке сульфата бария:
х = (0,4644•137,40)/233,40 = 0,2733 г.
Очевидно, что это же количество бария входило до реакции в состав навески BaCl2•2H2O. Поэтому можно составить пропорцию:
х = (0,2733 • 100)/0,4872 = 56,09%
Ответ: следовательно, хлорид бария BaCl2•2H2O содержит 56.09% бария.
Нередко для вычислений в гравиметрическом анализе используют факторы пересчета, называемые также аналитическими или весовыми факторами.
Фактор пересчета (F)представляет собой отношение атомной (или молекулярной) массы определяемого вещества к молекулярной массе вещества, находящегося в осадке:
Молекулярная масса вещества, находящегося в осадке
Фактор пересчета показывает, сколько граммов определяемого вещества содержит 1 г осадка. В конкретных случаях факторы пересчета находят следующим образом:
ОПРЕДЕЛЯЮТ ПОЛУЧАЮТ ФАКТОР ПЕРЕСЧЁТА
(весовая форма)
Ba BaSO4 ABa/ MBaSO4
Fe Fe2O3 2AFe /MFe2O3
FeO Fe2O3 2M FeO / MFe2O3
При определении бария путем взвешивания в виде сульфата BaSO4
фактор пересчета равен:
F = ABa/MBaSO4 = 137,40 / 233,40 = 0,5887
Пользуясь факторами пересчета, делают вычисления по готовым формулам. Например, чтобы вычислить содержание элемента (или другой составной части) в сложном веществе, используют формулу:
% = (mF/G)•100,
где m— масса полученного осадка, г;
F — фактор пересчета;
G— навеска исследуемого вещества, г.
По этой формуле можно рассчитать и процентное содержание бария в хлориде бария BaCl2•2H2O:
Ba, % = (mF/C)•100 = [(0,4644•0,5887)/0,4872] • 100 = 56,09 %.
Практическая часть
Решить задачи в соответствии с заданием преподавателя.
а) СаО;
б) Са.
мука - 89,24%, вода - 5,44%, соль поваренная - 5,32%. Пересчитать полученные данные на абсолютно сухое вещество.
а) СаО;
б) Са.
16.Что такое аналитический фактор пересчета? Вычислите аналитические факторы по следующим данным:
17.Навеску кристаллического сульфата магния MgSO4*7H2O массой 0,6538 г перевели в раствор. После осаждения и прокаливания получили гравиметрическую форму Mg2P2O7 массой 0,2946 г. Определить содержание (%) магния в исходной навеске. Ответ. 9,84%
18.При анализе некоторого продукта были получены следующие результаты: мука – 87,56%; H2O – 11,30%; NaCl – 1,14%. Перечислить полученные данные на абсолютно сухое вещество. Ответ. Мука – 98,71%; NaCl – 1,29%.
Практическая работа № 4
Выполнение расчетов в объемном анализе
Цель: закрепить теоретические знания об объемном методе анализа, отработать навыки вычислений, производимых в объемном анализе.
Ход работы
Al2O3(т) + 3C(графит) = Al(т) + 3СО(г.).
30. Вычислить изменение стандартной энергии Гиббса ∆Gо298 и определить возможность протекания реакции:
Al2O3(т) + 3C(графит) = Al(т) + 3СО(г.).
Практическая работа № 3
Вычисление в весовом анализе
Цель:закрепить теоретические знания о весовом методе анализа, отработать навыки вычислений, производимых в весовом(гравиметрическом) анализе.
Теоретическая часть
Обычно результаты гравиметрических определений выражают в процентах от исходного количества вещества. Для этого нужно знать величину навески анализируемого вещества, массу полученного осадка и его химическую формулу.
Гравиметрические определения преследуют различные цели. В одних случаях необходимо определить содержание того или иного элемента в химически чистом веществе, например содержание бария в хлориде бария BaCl2•2H2O. В других случаях требуется найти содержание действующего начала в каком-нибудь техническом продукте или вообще в веществе, имеющем примеси. Например, приходится определять содержание хлорида бария BaCl2•2H2O в продажном хлориде бария.
Техника определений в обоих приведенных случаях может оставаться одинаковой, но вычисления при этом будут различны. Рассмотрим ход вычислений на конкретных примерах.
Пример 1. Определить содержание чистого BaCl2•2H2O в образце технического хлорида бария. Навеска составляет 0,5956 г. Масса осадка сульфата бария BaSO4 после прокаливания равна 0,4646 г.
Решение:Определение основано на реакции, протекающей по уравнению
BaCl2•2H2O + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl + 2H2O
М=244,30 г/моль М= 233,40 г/моль
Прежде всего вычисляют, какому количеству BaCl2•2H2O соответствует найденное в анализе количество BaSO4:
| 233,40 г | BaSO4 | получаются из | 244,30 г | BaCl2•2H2O |
| 0,4646 г | BaSO4 | » » » | Х г | BaCl2•2H2O |
х = (0,4646 • 244.30)/233.40 = 0.4862 г BaCl2 • 2H2O.
Затем выражают содержание чистого BaCl2•2H2O в процентах от исходной навески технического хлорида бария:
| 0,5956 г | технического продукта | составляют | 100 % |
| 0,4862 г | чистого BaCl2•2H2O | » » » | х % |
х = (0,4862•100)/0.5956 = 81.83%.
Ответ: технический хлорид бария содержит 81.83% чистого BaCl2•2H2O.
Пример 2. Определить содержание бария в образце химически чистого хлорида бария BaCl2•2H2O. Навеска чистого BaCl2•2H2O равна 0,4872 г. Масса осадка сульфата бария BaSO4 после прокаливания 0.4644 г.
Решение:Сначала вычисляют, сколько бария (атомная масса 137,40) содержится в полученном осадке сульфата бария:
| в 233,40 г | BaSO4 | Содержится | 137,40 г | Ba |
| в 0,4644 г | BaSO4 | » » » | х г | Ba |
х = (0,4644•137,40)/233,40 = 0,2733 г.
Очевидно, что это же количество бария входило до реакции в состав навески BaCl2•2H2O. Поэтому можно составить пропорцию:
| 0,4872 г | BaCl2•2H2O | Составляют | 100 % |
| 0,2733 г | Ba | » » » | х % |
х = (0,2733 • 100)/0,4872 = 56,09%
Ответ: следовательно, хлорид бария BaCl2•2H2O содержит 56.09% бария.
Нередко для вычислений в гравиметрическом анализе используют факторы пересчета, называемые также аналитическими или весовыми факторами.
Фактор пересчета (F)представляет собой отношение атомной (или молекулярной) массы определяемого вещества к молекулярной массе вещества, находящегося в осадке:
Молекулярная масса вещества, находящегося в осадке
Фактор пересчета показывает, сколько граммов определяемого вещества содержит 1 г осадка. В конкретных случаях факторы пересчета находят следующим образом:
ОПРЕДЕЛЯЮТ ПОЛУЧАЮТ ФАКТОР ПЕРЕСЧЁТА
(весовая форма)
Ba BaSO4 ABa/ MBaSO4
Fe Fe2O3 2AFe /MFe2O3
FeO Fe2O3 2M FeO / MFe2O3
При определении бария путем взвешивания в виде сульфата BaSO4
фактор пересчета равен:
F = ABa/MBaSO4 = 137,40 / 233,40 = 0,5887
Пользуясь факторами пересчета, делают вычисления по готовым формулам. Например, чтобы вычислить содержание элемента (или другой составной части) в сложном веществе, используют формулу:
% = (mF/G)•100,
где m— масса полученного осадка, г;
F — фактор пересчета;
G— навеска исследуемого вещества, г.
По этой формуле можно рассчитать и процентное содержание бария в хлориде бария BaCl2•2H2O:
Ba, % = (mF/C)•100 = [(0,4644•0,5887)/0,4872] • 100 = 56,09 %.
Практическая часть
Решить задачи в соответствии с заданием преподавателя.
-
Навеска извести 2,060 г. Содержание СаО 1,296 г. Определить %
а) СаО;
б) Са.
-
Масса пустого тигля 9,1525 г, с навеской ВаС12• 2Н2О - 10, 5562г. Первое высушивание - 10,3492 г, после второго 10,3480 г, после третьего 10,3480. Найти % -ную концентрацию Н2О. -
Масса тигля 26,3238, с навеской CuSО4• 5Н2О - 28,3238 г, после высушивания и прокаливания 28,2438 г. Определите % Н2О и ошибку вычисления. -
Масса тигля 11, 8616 г, масса навески ВаС12 в тигле составляет 0,3720 г, после 3-го прокаливания масса тигля с навеской - 12,2659 г. Рассчитайте массу бария в прокаленном остатке. -
Масса пустого тигля 9,1525 г, с навеской Mg(NО3)2•6H2О – 13,9648г. Первое высушивание - 13,6492 г, после второго - 12,2480 г, после третьего - 12,2480г. Найти %-ную концентрацию Н2О в соли. -
Какую навеску буры Na2B4О7•10H2О следует взять для приготовления 200,0 мл 0,05 н. раствора? -
Сколько граммов NaOH содержалось в растворе, если его объем равен 500 мл, а концентрация 0,1 н.? -
Навеску кристаллического сульфата магния MgSО4 • 7H2O массой 0,6538 г перевели в раствор. После осаждения и прокаливания получили гравиметрическую форму Mg2P2O7 массой 0,2946 г. Определить содержание (%) магния в исходной навеске. -
При анализе некоторого продукта были получены следующие данные: мука -87,56%, вода -11,3%, соль поваренная -1,14%. Пересчитать полученные данные на абсолютно сухое вещество. -
Масса часового стекла с навеской ВаС12•2Н2O 12,6981 г. Масса часового стекла 12,2756 г. После 3-го прокаливания масса часового стекла стала равна 0,3602 г. Рассчитайте содержание воды в кристаллогидрате. -
Требуется сравнить два продукта по содержанию сахара, если анализом установлен их состав (%):
-
й продукт: мука -84, 56%, сахар 6,24%, вода 9,2%. -
й продукт: мука -77,27%, сахар 7,82%, вода 14,91%.
-
Требуется сравнить два продукта по содержанию муки, если анализом установлен их состав (%):
-
й продукт: мука-82,87%, сахар 5,53%, вода 11,6%. -
й продукт: мука -74,07%, сахар 4,93%, вода 21,0%.
-
Масса тигля 29,3438 г, с навеской CuSO4• 5Н2O - 31,4238 г, после высушивания и прокаливания 30,6858 г. Определите % Н2O и ошибку вычисления. -
При анализе некоторого продукта были получены следующие данные:
мука - 89,24%, вода - 5,44%, соль поваренная - 5,32%. Пересчитать полученные данные на абсолютно сухое вещество.
-
Навеска извести составляет 5,136 г., содержание СаО в ней - 2,368 г. Определить %
а) СаО;
б) Са.
16.Что такое аналитический фактор пересчета? Вычислите аналитические факторы по следующим данным:
| Гравиметрическая форма | CaSO4 | Al2O3 | Fe3O4 |
| Определяемое вещество | Ca | Al | Fe |
17.Навеску кристаллического сульфата магния MgSO4*7H2O массой 0,6538 г перевели в раствор. После осаждения и прокаливания получили гравиметрическую форму Mg2P2O7 массой 0,2946 г. Определить содержание (%) магния в исходной навеске. Ответ. 9,84%
18.При анализе некоторого продукта были получены следующие результаты: мука – 87,56%; H2O – 11,30%; NaCl – 1,14%. Перечислить полученные данные на абсолютно сухое вещество. Ответ. Мука – 98,71%; NaCl – 1,29%.
Практическая работа № 4
Выполнение расчетов в объемном анализе
Цель: закрепить теоретические знания об объемном методе анализа, отработать навыки вычислений, производимых в объемном анализе.
Ход работы