Навеску 2,2418 г технического тетрабората натрия растворили в мерной колбе емкостью 100,00 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора
Вопрос посетителя
Навеску 2,2418 г технического тетрабората натрия растворили в мерной колбе емкостью 100,00 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора израсходовано 25,50 мл соляной кислоты с титром по гидроксиду натрия 0,003974 г/мл. Вычислите процентное содержание тетрабората натрия Nа2В4О7•10 Н2О в образце.
Ответ эксперта
Титр HCl по определяемому в-ву (NaOH):
T (HCl/NaOH) = T(HCl ) ∙ M(NaOH) / M(HCl ), отсюда:
T(HCl)= T (HCl/NaOH) ∙ M(HCl) / M(NaOH) = 0,003974 ∙ 36,46 / 40,00 = 0,003622 г/мл
Титр — масса в-ва в 1 мл р-ра: T =m/V, отсюда масса HCl в 25,50 мл р-ра:
m(HCl) = T(HCl) ∙ V(HCl ) = 0,003622 ∙ 25,50 = 0,09236 г
По з-ну эквивалентов, отношение масс в-в в реакции = отношению их экв. масс, поэтому масса Nа2В4О7•10 Н2О в 20,00 мл р-ра:
m(Nа2В4О7•10 Н2О) = m(HCl) ∙ Мэ(Nа2В4О7•10 Н2О) / Мэ(HCl),
а в 100,00 мл р-ра (т.е. во всём образце) — соответственно в 5 раз больше:
m(Nа2В4О7•10 Н2О) = 5 ∙ m(HCl) ∙ Мэ(Nа2В4О7•10 Н2О) / Мэ(HCl),
Мэ = М ∙ ƒэ
где ƒэ — фактор экв-ти, число частиц в-ва, вступ. в реакцию с 1 ионом Н+
Na2B4O7 + 2HCl +5H2O → 2NaCl + 4H3BO3
или для кристаллогидрата:
Nа2В4О7•10 Н2О + 2HCl → 2NaCl + 4H3BO3 + 5H2O
отсюда ƒэ (Nа2В4О7•10 Н2О) = ½
ƒэ кислоты = 1/число Н+, отщепляемых от одной молекулы к-ты в данной реакции, т.е. для данной реакции ƒэ (HCl) = 1.
Mэ(Nа2В4О7•10 Н2О)= 381,38/2 = 190,69 г/моль
Мэ(HCl) = 36,46 г/моль
m(Nа2В4О7•10 Н2О) = 5 ∙ 0,09236 ∙ 190,69 / 36,46 = 2,4153 г
Полученная масса больше, чем масса навески образца, что наводит на мысли, что где-то ошибка — в условии или в решении. ЕСЛИ же все посчитанно правильно (надеюсь) и ошибки в условии нет, то высокая теоретически вычисленная масса может быть обусловлена частичным обезвоживанием образца с потерей кристаллизационной воды (что с тетраборатом частенько бывает!), в рез. чего суммарная формула тех. тетрабората была не Nа2В4О7•10 Н2О, а Nа2В4О7•(10-х)Н2О.
Поэтому и ω% получается больше 100%:
(Nа2В4О7•10 Н2О)=m(Nа2В4О7•10 Н2О) ∙ 100 /m(навески) = 2,4153 ∙ 100 /2,2418 = 107,74%
