Учебное пособие: Методические указания и варианты контрольных заданий к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Аналитическая химия» для студентов хтф направления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Декан ХТФ

_______В.М._Погребенков

«____»_________ 2007 г.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Расчет рН в растворах различных электролитов

Методические указания и варианты контрольных заданий
к самостоятельной работе студентов по дисциплине
« Аналитическая химия» для студентов ХТФ направления
240100– «Химическая технология и биотехнология»

Томск 2007

УДК 543

Дубова Н.М. Аналитическая химия. Методические указания и варианты контрольных заданий к самостоятельной работе студентов ХТФ направления 240100 . – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. – 20 с.

Составитель доц., к.х.н. H.M.Дубова

Рецензент

доц., к.х.н. кафедры ФАХ Е.И.Короткова

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры физической и аналитической химии протокол № 1 от 28 сентября 2005г.

Зав. кафедрой ФАХ______________ _____ А. А. Бакибаев

Одобрено учебно-методической комиссией ХТФ

Председатель учебно-методической комиссии

Н.В.Ушева

Расчет рН в растворах различных электролитов

В данном методическом указании приводятся формулы и примеры упрощенного расчета рН в растворах сильных и слабых кислот и оснований, гидролизующихся солей, буферных системах без учета влияния ионной силы раствора .. Приведены некоторые примеры расчета рН в различных смесях кислот и оснований, скачка на кривых титрования и обоснования выбора индикатора.

1.Расчет рН в растворах сильных кислот и оснований.

Расчет рН в растворах сильных одноосновных кислот и оснований проводят по формулам (1-2):

рН = - lg C_к ( 1)

рН =14 + lg С_о ( 2)

Где C_{к ,} С_о –молярная концентрация кислоты или основания, моль/л

Пример 1. Вычислить рН, рОН, [Н⁺ ] , [ОН^- ] в 0.01М HCl.

Решение . Соляная кислота относится к сильным кислотам, поэтому можно принять концентрацию ионов водорода равной концентрации кислоты [Н⁺ ] =0.01моль/л. Значение рН вычисляется по формуле ( 1) и равно рН= -lg 0.01 =2. Концентрацию гидроксид-ионов можно найти, зная величину ионного произведения воды:

[ОН^- ] =10^-14 /[Н⁺ ] = 10^-14 /0.01 = 10^-12

Значение рOH = -lg 10^-12 =12

Кроме того величину рОН можно найти из известного равенства (3 )

рН + рОН = 14 (3)

2.Расчет рН в растворах слабых кислот и оснований

Расчет рН в растворах слабых одноосновных кислот и оснований проводят по формулам (4-5)

рН = 1/2 (рК_к – lgC_к ) (4)

рН = 14 - 1/2( рК_О - lg C_О ) (5)

Пример2.1. Вычислить рН 0.03 М раствора NH₄ OH после смешивания его с водой в соотношении 1:2.

Решение . После смешивания 0.03М раствора аммиака с водой, его концентрация уменьшится в три раза. Подставляя в формулу (5) значение рК(NH₄ OH )= 4.76 и концентрацию раствора после разбавления ,получим :

рН = 14 – 1/2 (4.76- lg 0.01) = 10.62

Пример 2.2 Вычислить рН при сливании 100мл соляной кислоты с Т=0.07300г/мл со 100мл раствора соляной кислоты с Т (HCl/NaOH ) =0.004000г/мл.

Решение. Значение рН после сливания двух растворов будет определяться суммарной концентраций ионов водорода, которая находится по формуле (6) :

( С_м V)₁ + ( С_м V)₂ = ( С_м V)₃ (6),

где V₃ =V₁ + V₂

Молярная концентрация ионов водорода в первом растворе находится по формуле С_М (HCl )= Т(HCl )×1000/М(HCl )=0.07300×1000/36.5 = 2.0 моль/л×; во втором растворе по формуле : С_М (HCl )=f× С_Н (HCl ); f=1;

С_Н (HCl )= Т(HCl/NaOH )×1000/М_Э (NaOH) =0.004000×1000/40 =0.01моль/л. Молярная концентрация ионов водорода в растворе, полученном после сливания и вычисленная по формуле (6) равна. С_м = 0.105 моль/л, рН = -lg0.105 =0.98

Пример 2.3 . Как изменится рОН 200мл 0.01М NH₄ OH при добавлении к нему 100 мл 0.03М раствора NaOH ?

Решение . Вычислим значение рН раствора аммиака в первоначальном растворе по формуле (5): рН =14 –1/2 (4.76 – lg0.01) =10.62. Значение рОН в таком растворе рОН=3.38, а концентрация гидроксид ионов равна [ОН^- ] =10^-3.38 =0.00046 моль/л, т.е. на два порядка меньше ,чем концентрация гидроксид-ионов в растворе NaOH. Поэтому значение рОН раствора , полученного при сливании будет в основном определяться концентрацией сильного электролита NaOH с учетом разбавления за счет добавления раствора аммиака .

Значение рОН = -lg100×0.03/300 =2

3.Расчет рН в растворах гидролизующихся солей

Различают 3 случая гидролиза солей:

а) гидролиз соли по аниону ( соль образована слабой кислотой и сильным основанием, например CH₃ COO Na). Значение рН рассчитывают по формуле (7):

рН = 7 + 1/2 рК_к + 1/2 lg С_с ( 7)

б) гидролиз соли по катиону ( соль образована слабым основанием и сильной кислотой, например NH₄ Cl ).Расчет рН в таком растворе ведут по формуле (8):

рН = 7 - 1/2 рК_о - 1/2 lg С_с ( 8)

в) гидролиз соли по катиону и аниону ( соль образована слабой кислотой и слабым основанием, например CH₃ COO NH₄ ). В этом случае расчет рН ведут по формуле (9) :

рН = 7 + 1/2 рК_к - 1/2 рК_о (9)

Если соль образована слабой многоосновной кислотой или слабым многопротонным основанием , то в перечисленные выше формулы (7-9) расчета рН подставляются значения рК_к и рК_о по последней ступени диссоциации

Пример 3.1. Вычислить массу (г ) Na₂ CO₃ в 100 мл раствора с рН =11.16

Решение. Воспользуемся формулой (7).Подставим значение константы диссоциации угольной кислоты по второй ступени и вычислим значение молярной концентрации соли в растворе:

11.16 = 7 + 1/2 ×10.32 + 1/2 lg С_с

С_с =0.01моль/л. Зная С_с в растворе , рассчитаем массу соли в растворе по известной формуле m = C×М×V/1000= 0.01×106×100/1000 =0.1060г

4.Буферные системы

К буферным системам относятся смеси :

а)слабой кислоты и ее соли , например CH₃ COO H + CH₃ COO Na

б) слабого основания и его соли, например NH₄ OH + NH₄ Cl

в) смесь кислых солей разной кислотности , например

NaH₂ PO₄ + Na₂ HPO₄

г) смесь кислой и средней солей , например NaНCO₃ + Na₂ CO₃

д) смесь основных солей разной основности , например

Al(OH)₂ Cl + Al(OH)Cl₂ и т.д.

Расчет рН в буферных системах ведут по формулам (10-11)

рН = рК_к – lg C_к /С_с (10)

рН = 14 – рК_о + lg C_о /С_с (11)

Пример 4.1. Сколько грамм NH₄ Cl надо растворить в 200 мл 0.1М NH₄ OH , чтобы получить раствор с рН = 9.24 ?

Решение. При растворении NH₄ Cl в растворе NH₄ OH образуется буферная система. Расчет ведут по формуле (11).Подставляя численные значения рН, рК_о, , вычисляют концентрацию соли : С_с =0.1моль/л. Рассчитывают массу соли: m = C×М×V/1000= 0.1×53.5×200/1000=1.0700г.

5.Расчет рН в растворах различных смесей кислот и оснований

При сливании кислоты и основания рН полученной смеси зависит от количеств взятой кислоты и основания и их силы.

Пример5.1. Вычислить значение рН раствора, полученного при сливании50 мл 0.1н HCl c а) 20мл 0.2 н NaOH ; б) 51мл 0.1 н NaOH; в) 50мл 0.1 н NaOH

Решение . .Первоначально рассчитывают количество миллиэквивалентов взятых кислоты и основания (n_к , n _о , мэкв) до реакции. Затем рассчитывают количество кислоты и основания в растворе после проведения реакции и вычисляют рН .

а)Рассчитываем количество кислоты и основания до реакции:

n_к = С_н ×V = 50×0.1 = 5 мэкв; n _о .= 20×0.2 = 4 мэкв

Рассчитываем количество кислоты и основания после проведения реакции:

n_к = 5-_4 = 1 мэкв; n _о .= 0

Т.о. после проведения реакции в растворе останется сильная кислота, которая будет определять рН раствора. Расчет ведут по формуле (12):

рН = - lg [H⁺ ]_ост = - lg ((С_н ×V)_к – (С_н ×V)_о ))/(V_k +V_o ) (12)

рН= - lg (50×0.1 -20×0.2 )/70 = -lg0,014 =1.85

б)Рассчитываем количество кислоты и основания до реакции:

n_к = С_н ×V = 50×0.1 = 5 мэкв; n _о .= 51×0.1 = 5.1 мэкв

После реакции:

n_к = 0 ; n _о .= (5.1 – 5.0 ) = 0.1 мэкв

Т.о. после проведения реакции в растворе останется сильное основание , которое будет определять рН раствора. Расчет ведут по формуле (13):

рН =14 + lg [ОH^- ]_ост = 14 + lg ((С_н ×V)_о – (С_н ×V)_к ))/(V_k +V_o ) (13)

рН =14 +lg(51×0.1 -50×0.1 )/101 = 11

в)Рассчитываем количество кислоты и основания до реакции:

n_к = С_н ×V = 50×0.1 = 5 мэкв; n _о .= 50×0.1 = 5 мэкв

После реакции:

n_к = 0 ; n _о .= 0

Кислота и основание взяты в эквивалентных количествах. В растворе будет соль NaCl , которая не подвергается гидролизу, рН =7.

Пример 5.2. Вычислить значение рН раствора, полученного при сливании50 мл 0.1н HСООН c а) 20мл 0.2 н NaOH ; б) 51мл 0.1 н NaOH; в) 50мл 0.1 н NaOH

рК(НСООН) =3.75

Решение

а)Рассчитываем количество кислоты и основания до реакции:

n_к = С_н ×V = 50×0.1 = 5 мэкв; n _о .= 20×0.2 = 4 мэкв

Рассчитываем количество кислоты и основания после проведения реакции:

n_к = 5-4 = 1 мэкв; n _о .= 0

Т.о. после проведения реакции в растворе останется слабая кислота HСООН.

Кроме того , в растворе есть соль слабой кислоты НСООNa , которая вместе с остатком слабой кислоты образует буферную смесь Расчет. рН раствора ведут по формуле (10). Количество эквивалентов соли полученное в растворе после проведения реакции равно количеству эквивалентов основания , взятого для проведения реакции: n_с =n_о .В расчетную формулу правомерно можно подставить вместо отношений концентраций кислоты к соли C_к /С_с отношение n_к /n_с

рН = рК_к – lg C_к /С_с = 3.75 –lg 1/4 = 4.35

б) Рассчитываем количество кислоты и основания до реакции:

n_к = С_н ×V = 50×0.1 = 5 мэкв; n _о .= 51×0.1 = 5.1 мэкв

После реакции:

n_к = 0 ; n _о .= (5.1 – 5.0 ) = 0.1 мэкв

рН =14 +lg(51×0.1 -50×0.1 )/101 =11

в)Рассчитываем количество кислоты и основания до реакции:

n_к = С_н ×V = 50×0.1 = 5 мэкв; n _о .= 50×0.1 = 5 мэкв

После реакции:

n_к = 0 ; n _о .= 0

Кислота и основание взяты в эквивалентных количествах. В растворе будет соль НСООNa , которая подвергается гидролизу, рН раствора рассчитывается по формуле ( 7). Концентрацию соли рассчитывают по формуле (14):

С_с =(С_н ×V)_о /(V_k +V_o ) =(С_н ×V)_к )/(V_k +V_o ) (14)

рН = 7 + 1/2 рК_к + 1/2 lg С_с = 7 + 1/2 3.75 + 1/2 lg 5/100 =8.225

Пример5.3. Расcчитайте скачок на кривой титрования 20мл 0.1н HNO₃ 0.2н раствором КОН, погрешность определения 0.1 %.

Решение

Расчет рН в начале скачка на кривой титрования ( рН_Н.С ) :

Рассчитывают объем добавленной щелочи в начале скачка(V_Н.С. ) исходя из того, что в растворе останется 0.1 % неоттитрованной кислоты, т.е. добавлено 99.9% щелочи .С учетом концентрации щелочи

V_Н.С. ( КОН) =(С_н ×V)_К 0.999/С_o =0.1×20×0.999/0.2 =9.99мл. Расчет рН ведут с использованием формулы (12):

рН_Н.С = - lg (20×0.1 –9.99×0.2 )/29.99 = 4.2

Расчет рН в конце скачка на кривой титрования ( рН_К.С ) :

Рассчитывают объем добавленной щелочи в конце скачка(V_К.С. ) исходя из того, что раствор кислоты будет перетитрован на 0.1 %, т.е.будет добавлено 100.1% щелочи .С учетом концентрации щелочи V_К.С. ( КОН) =(С_н ×V)_К 1.001/С_o =0.1×20×1.001/0.2 =10.01мл. Расчет рН ведут с использованием формулы (13):

рН =14 +lg(10.01×0.2 -20×0.1 )/30.01 = 10.72

Пример5.4. Расcчитайте скачок на кривой титрования 10мл 0.1н НСООН раствором КОН, С_Н ( КОН ) =0.1н ; погрешность определения 0.2 %.

Решение

Расчет рН в начале скачка на кривой титрования ( рН_Н.С ) :

Рассчитывают объем добавленной щелочи в начале скачка(V_Н.С. ) исходя из того, что в растворе останется 0.2 % неоттитрованной кислоты, т.е. добавлено 99.8% щелочи .С учетом концентрации щелочи V_Н.С. ( КОН) =(С_н ×V)_К 0.998/С_o =0.1×10×0.998/0.1 =9.98мл.

После проведения реакции в растворе останется слабая кислота HСООН в количестве равном: n _K = 0.1×10 –0.1×9.98=0.002 экв.

Кроме того , в растворе есть соль слабой кислоты НСООNa , которая вместе с остатком слабой кислоты образует буферную смесь Расчет. рН раствора ведут по формуле (10).Количество эквивалентов соли в данном случае в растворе после проведения реакции равно количеству эквивалентов основания , взятого для проведения реакции: n_с =n_о .В расчетную формулу правомерно можно подставить вместо отношений концентраций кислоты к соли C_к /С_с отношение n_к /n_с

рН = рК_к – lg C_к /С_с = 3.75 –lg( 0.1×10 –0.1×9.98)/0.1×9.98 = 6.45

Расчет рН в конце скачка на кривой титрования ( рН_К.С ) :

Рассчитывают объем добавленной щелочи в конце скачка(V_К.С. ) исходя из того, что раствор кислоты будет перетитрован на 0.2 %, т.е.будет добавлено 100.2% щелочи .С учетом концентрации щелочи V_К.С ( КОН) =(С_н ×V)_К 1.002/С_o =0.1×10×1.002/0.1 =10.02мл. Расчет рН ведут с использованием формулы 13:

рН =14 +lg(10.02×0.1 -10×0.1 )/20.02 = 10

ЛИТЕРАТУРА

1. В.П. Васильев. Аналитическая химия, 189, М.: Высшая школа, ч. 1, - 320 с.

2. Ю.А.Золотов. Основы аналитической химии. М.: Высшая щкола,1999-351с.

3.Ю.Ю.Лурье.Справочник по аналитической химии.М.:изд-во «Химия»,1971-456с.

Вариант 1

1. К 50.0 мл 0.02М уксусной кислоты прилили 50.0мл 0.02М соляной кислоты. Как изменится рН раствора?

2. Сколько мг Na₂ C₂ O₄ находится в 100мл раствора с рН =8.15?

3. Рассчитайте рН раствора, полученного при сливании 10мл 0.1М NH₄ OH а) с 5 мл 0.2М раствора соляной кислоты ; б) с 10 мл 0.15М раствора соляной кислоты.

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 100 мл 0.1М капроновой кислоты 0.1М раствором NaOH. Обоснуйте выбор индикатора. Погрешность определения 0.2%.

Вариант 2

1. К 5 мл 0.1М раствора КOH добавили 45мл 0.02М раствора NaOH . Как изменится рН раствора?

2. Сколько грамм ацетата натрия нужно растворить в 25 мл воды, чтобы получить раствор с рН = 8.52?

3. Рассчитайте рН раствора , полученного при сливании 5 мл 0.2М раствора NH₄ OH c а) 5мл 0.1М HCl б) 10мл 0.1М HCl.

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 100мл 0.1М раствора акриловой кислоты 0.2М раствором NaOH. Погрешность определения 0.1%.

Вариант 3

1. Рассчитайте рН раствора , полученного при сливании 50 мл воды и 50 мл азотной кислоты с Т = 0.005300 г /мл.

2. Сколько мг хлорида аммония надо растворить в 50 мл воды , чтобы получить раствор с рН =5.8?

3. Рассчитайте рН раствора, полученного при сливании 50 мл 0.2 М раствора уксусной кислоты с а) 100 мл 0.1 М NaOH , б)110 мл 0.1 М NaOH .

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 50 мл 0.1 М раствора муравьиной кислоты 0.1 М раствором NaOH . Обоснуйте выбор индикатора. Погрешность определения 0.1%.

Вариант 4

1.Слиты 40 мл воды и 10 мл 0.5 М Na₃ PO₄ .Вычислите рН полученного раствора.

2.рН раствора серной кислоты равен 2.15. Чему равны титр и молярная концентрация раствора серной кислоты.

3.Рассчитайте рН раствора , полученного при сливании 25 мл 0.1М муравьиной кислоты с а) 20 мл 0.1М NaOH б) 30 мл 0.1М NaOH.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 100 мл 0.1 М NH₄ OH

0.1 М раствором азотной кислоты. Погрешность определения 0.2 %

Вариант 5

1. Вычислите [H+] , [OH-], рН раствора , полученного растворением 4 г NaOH в 1 литре раствора.

2.Сколько грамм уксусной кислоты содержится в 500 мл раствора с рН = 3.5?

3. Слили равные объемы 0.1М растворов азотной кислоты и едкого натрия в присутствии фенолфталеина .Какую окраску имеет раствор?

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1н раствора NaOH 0.1н раствором соляной кислоты. Погрешность определения 0.2%.

Вариант 6

1. Вычислите рН раствора . полученного сливанием 90мл воды и 10 мл 0.1М этилендиамина.

2. Сколько грамм ацетата натрия необходимо растворить в 40мл 0.1М уксусной кислоты, чтобы получить раствор с рН =4.75?

3. Слили 100 мл 0.1М раствора серной кислоты и 200 мл 0.1М раствора NaOH . Чему равен рН раствора?

4. Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом обратного титрования.

Вариант 7

1. Раствор нитрата аммония с Т = 0.0800г/мл разбавили вдвое. Изменится ли рН раствора. Подтвердите расчетом.

2. Сколько грамм щавелевой кислоты содержится в 100мл раствора с рН =3?

3.К 10 мл 0.05М раствора серной кислоты прилили

10мл 0.2 М NaOH .Чему равен рН раствора?

4.Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом замещения.

Вариант 8

1.50 мл 0.4 М уксусной кислоты смешали с 25 мл 0.2М раствора ацетата натрия. Вычислите рН раствора до и после смешения.

2. Раствор КОН имеет рН =12. Чему равны титр раствора и концентрация ионов водорода в растворе ?

3.Рассчитайте значение рН раствора , полученного при сливании 10 мл 0.1М раствора фосфорной кислоты и 10 мл 0.1М раствора NaOH?

4.Рассчитайте рН в точке эквивалентности при титровании 0.1М раствора NaHCO₃ 0.1М раствором соляной кислоты.

Обоснуйте выбор индикатора.

Вариант 9

1 В 100мл 0.1М раствора NH₄ OH растворили 2.6 г хлорида аммония. Вычислите рН раствора до и после растворения соли.

2. Водородный показатель HBr равен 3.Сколько грамм кислоты содержится в 100 мл раствора?

3. Рассчитайте рН раствора ,полученного при сливании 10 мл 0.1М раствора Н₃ РО₄ и 20 мл 0.1М КОН.

4.Какие индикаторы можно использовать при анализе карбоната

натрия .Подтвердите расчетом.

Вариант 10.

1.25 мл 0.2 М раствора соляной кислоты смешали с 25 мл 0.1М азотной кислоты. Чему равен рН полученного раствора.

2.Сколько грамм хлорида аммония следует растворить в 500 мл 0.1М NH₄ OH, чтобы получить раствор с рН = 9.25.

3.Рассчитайте значение рН раствора , полученного при сливании

10 мл 0.1 М раствора фосфорной кислоты и 30 мл 0.1 М раствора NaOH.

4.Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в водном растворе . Титрант - 0.1 М раствор азотной кислоты. Погрешность определения 0.2%.

Вариант 11

1. К 45 мл 0.01М NH₄ OH прилили 5 мл 0.5М NaOH. Как изменится рН раствора?

2. Сколько грамм ацетата натрия следует растворить в 100 мл 1М уксусной кислоты, чтобы рН раствора стал равным 4.76.

3. К 100 мл 0.1М раствора NaOH прилили 55 мл 0.2М раствора азотной кислоты. Рассчитайте, как изменится при этом водородный показатель.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М раствора NH₄ OH 0.2М раствором азотной кислоты. Погрешность определения 0.1%.Обоснуйте выбор индикатора.

Вариант 12

1.Через 100 мл дистиллированной воды пропустили 0.224 дм3 углекислого газа. Чему равен рН полученного раствора?.

2.Сколько нитрата аммония содержится 0.25 л раствора с рН = 4.75?

3.В 100мл 0.1М раствора уксусной кислоты растворили 0.4г NaOH . Рассчитайте , как изменится при этом водородный показатель?

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М раствора NH₄ OH 0.2М раствором соляной кислоты .Погрешность определения 0.2%.

Вариант 13

1.Вычислить [H+] ,[ OH-] в растворе KOH с титром Т = 0.05600г/мл.

2.Сколько грамм ацетата калия надо растворить 250 мл воды , чтобы получить раствор с рН =8.5?

3.К 50 м 0.1М раствора NH₄ OH прилили 25 мл 0.1М раствора серной кислоты. Рассчитайте , как изменится рН раствора ?

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.2 М раствора азотной кислоты 0.2 М раствором NaOH . Погрешность определения 0.1%.

Выбор 14

1. Через 500 мл дистиллированной воды пропустили 11.2 дм3 аммиака. Вычислить рН полученного раствора.

2.Сколько грамм K₂ С₂ О₄ находится в 200 мл раствора, если рН = 8.28 ?

3. Вычислите рН раствора ,полученного при сливании 50 мл 0.1М муравьиной кислоты с а) с 25 мл 0.2М NaOH, б)25.1 мл 0.2М KOH

4. Какие индикаторы можно использовать при анализе 0.1М H₃ PO₄ как трехосновной кислоты методом замещения?

Вариант 15

1. Вычислите, как изменится рН раствора при приливании к 50 мл 0.1М раствора уксусной кислоты 50 мл 0.2М азотной кислоты.

2. Какова должна быть концентрация KСN в 0.1М HCN , чтобы получить буферный раствор с рН = 8.3?

3. Как изменится рН раствора азотистой кислоты при растворении 0.56 г КОН в 100 мл 0.1М HNO₂ .

4 .Какие индикаторы можно использовать при определении H₃ PO₄ как одноосновной кислоты ? Рассчитайте рН в точке эквивалентности.

Вариант 16

1.Вычислить рОН раствора , полученного разбавлением 3М раствора серной кислоты водой в соотношении 1:5 .

2.Какова должна быть концентрация HCN в буферном растворе с рН = 8.2 , если концентрация соли NaCN равна 0.1М.

3.Как изменится рН раствора муравьиной кислоты при растворении в 100мл 0.1М НСООН 0. 56 г КОН.

4.Какие индикаторы можно использовать при определении фосфорной кислоты как двухосновной кислоты? Поясните расчетом.

Вариант 17

1.Вычислите рН раствора, полученного при сливании 100мл 0.1М соляной кислоты и 50 мл 0.1М серной кислоты.

2. Сколько грамм Na₂ СО₃ , необходимо растворить в 200 мл воды, чтобы получить раствор с рН =8.9.

3. Вычислить рН раствора , полученного при сливании 10 мл 0. 05М бензойной кислоты с а) 2.5 мл 0.1М КОН б) 5 мл 0.2 М КОН.

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 50 мл 0.1М КОН. Титрант 0.2 М раствор азотной кислоты .Погрешность определения 0.1%.

Вариант 18

1.Вычислите рН раствора СН₃ СООК с титром равным 0.0770 г/мл .

2.Чему равна молярная концентрация эквивалента и титр раствора соляной кислоты , если рОН раствора равен 11.

3.Вычислите рН раствора 0.1М НСN , нейтрализованного на 50% и на 90%.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М NH₄ OH 0.2М раствором азотной кислоты. Погрешность определения 0.1%.

Вариант 19.

1. Вычислите рН , [ Н+] раствора, полученного растворением 5.6 г КОН в 200 мл воды .

2.Сколько грамм HClO₂ содержится в 100 мл раствора с рН =1.15.

3. Рассчитайте рН 10 мл 0.05М КОН нейтрализованного на а) 50 % , б) 80 % 0.05 М раствором азотной кислоты.

4.Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом замещения.

Вариант20.

1. Вычислите рН раствора , в 100 мл которого содержится 5.35 г NH₄ Cl.

2 Сколько грамм серной кислоты содержится в 150 мл раствора с рН = 2.

3. Рассчитайте рН при смешении 10 мл 0.1М H₃ PO₄ и 20 мл 0.1 М КОН.

4 .Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом обратного титрования.

Вариант 21.

1.50 мл 3М раствора азотной кислоты смешали с 100 мл воды. Чему равен рН полученного раствора?.

2. Сколько грамм Рb (NO₃ )₂ необходимо растворить в100мл воды, чтобы получить раствор с рН =4.36.

3. Рассчитайте рН при смешивании равных объемов 0.1М растворов HF и КОН.

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 10 мл 0.2М азотной кислоты 0.1М раствором КОН. Погрешность определения 0.1%.

Вариант22

1. К 25 мл 0.03 М раствора аммиака прилили 50 мл воды.Как изменится при этом водородный показатель.

2. Значение рОН раствора муравьиной кислоты равно 11.Чему равна молярная концентрация раствора кислоты?

3.Как изменится рН 0.1М раствора уксусной кислоты при добавлении к нему равного объема 0.1М раствора аммиака.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М раствора соляной кислоты 0.2 М раствором КОН. Погрешность определения 0.1%.

Вариант 23

1. К 50.0 мл 0.01М муравьиной кислоты прилили 50.0мл 0.02М соляной кислоты .Как изменится рН раствора?

2. Сколько мг К ₂ CO₃ находится 200 мл раствора, если рН =8.45?

3.Рассчитайте рН раствора, полученного при сливании 20 мл 0.1 М NН₄ OH а) с 5 мл 0.2 М раствора азотной кислоты ; б) с 20 мл 0.15 М раствора соляной кислоты.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 100 мл 0.1 М капроновой кислоты 0.2 М раствором NaOH. Обоснуйте выбор индикатора. Погрешность определения 0.1%.

Вариант 24

1. К 15 мл 0.1 М раствора КOH добавили 35мл 0.02 М раствора NaOH . Как изменится рН раствора?

2.Сколько грамм карбоната натрия нужно растворить в 250мл воды ,чтобы получить раствор с рН = 8.82?

3.Рассчитайте рН раствора , полученного при сливании

15 мл 0.2М раствора NН₄ OH c а)15мл 0.1М HCl б) 30мл 0.1М HCl.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 100мл 0.1М раствора акриловой кислоты 0.1М раствором NaOH. Погрешность определения 0.2%.

Вариант 25

1. Рассчитайте рН раствора , полученного при сливании 50 мл воды и 50 мл серной кислоты с w =2.485% (r =1.0150г/см³ ).

2. Сколько мг нитрата аммония надо растворить в 100 мл воды , чтобы получить раствор с рН =5.2?

3. Рассчитайте рН раствора, полученного при сливании 150 мл 0.2 М раствора уксусной кислоты с а) 100 мл 0.1 М NaOH , б)350 мл 0.1 М NaOH .

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 50 мл 0.1 М раствора муравьиной кислоты 0.1 М раствором NaOH . Погрешность определения 0.2%. Обоснуйте выбор индикатора.

Вариант 26

1.Слиты 40 мл воды и 20 мл 0.3 М К₃ PO₄ .Вычислите рН полученного раствора.

2. рН раствора серной кислоты равен 1.15. Чему равны титр и молярная концентрация эквивалента раствора серной кислоты.

3.Рассчитайте рН раствора , полученного при сливании 25 мл 0.2М синильной кислоты с а) 20 мл 0.1М NaOH б) 50 мл 0.1М NaOH.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 10 мл 0.2 М NH ₄ OH

0.1 М раствором азотной кислоты. Погрешность определения 0.2 %

Вариант 27

1. Вычислите [H+] , [OH-], рН раствора , полученного растворением 5.6 г КOH в 2 дм³ воды.

2. Сколько грамм уксусной кислоты содержится в 200 мл раствора с рН = 4.5?

3. Слили равные объемы 0.2 М растворов уксусной кислоты и едкого натрия в присутствии фенолфталеина .Какую окраску имеет раствор? Подтвердите расчетом.

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 100 мл 0.1н раствора NaOH 0.1н растворомHCl. Погрешность определения 0.2%.

Вариант 28

1. Вычислите рН раствора . полученного сливанием 10 мл воды и 10 мл 0.2М этилендиамина.

2. Сколько грамм ацетата калия необходимо растворить в 20мл 0.2М уксусной кислоты, чтобы получить раствор с рН =4.75?

3.Слили 100 мл 0.2М раствора серной кислоты и 200 мл 0.2М раствора КOH . Чему равен рН раствора?

4. Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом обратного титрования.

Вариант 29

1. Раствор хлорида аммония с Т = 0.0800г/мл смешали с раствором хлорида аммония с Т = 0.8000г/мл. Изменится ли рН раствора. Подтвердите расчетом.

2. Сколько грамм азотистой кислоты содержится в 200 мл раствора с рН =3.5?

3.К 40 мл 0.05М раствора серной кислоты прилили 20мл 0.2 М NaOH .Чему равен рН раствора?

4. Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом замещения.

Вариант 30

1.50 мл 0.2 М уксусной кислоты смешали с 10 мл 0.1М раствора ацетата натрия. Вычислите рН раствора до и после смешения.

2. Раствор КОН имеет рН =10. Чему равны титр и концентрация ионов водорода в растворе ?

3. Рассчитайте значение рН раствора , полученного при сливании 40 мл 0.1М раствора фосфорной кислоты и 40 мл 0.1М раствора NaOH?

4. Рассчитайте рН в точке эквивалентности при титровании 10мл 0.2М раствора NaHCO₃ 0.2М раствором соляной кислоты.

Обоснуйте выбор индикатора.

Вариант 31

1. В 100мл 0.05М раствора NH₄ OH растворили 1.6 г нитрата аммония. Вычислите рН раствора до и после растворении соли.

2. Водородный показатель HBr равен 3.Сколько грамм кислоты содержится в 10 мл раствора?

3. Рассчитайте рН раствора ,полученного при сливании 40 мл 0.1М раствора H₃ PO₄ и 80 мл 0.1М КОН.

4. Какие индикаторы можно использовать при анализе карбоната натрия .Подтвердите расчетом.

Вариант 32.

1. К 25 мл 0.2 М раствора соляной кислоты прилили с 25 мл 0.1М азотной кислоты. Чему равен рН полученного раствора.

2.Сколько грамм хлорида аммония следует растворить в 500 мл 0.1М NН₄ OH, чтобы получить раствор с рН = 9.25.

3.Рассчитайте значение рН раствора , полученного при сливании 20 мл 0.1 М раствора фосфорной кислоты и 60 мл 0.1 М раствора NaOH.

Вариант 33

1.К 90 мл 0.01М NН₄ OH прилили 10мл 0.5М NaOH. Как изменится рН раствора?

2.Сколько грамм ацетата натрия следует растворить в 100 мл 1М уксусной кислоты, чтобы рН раствора стал равным 4.76.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М раствора NН₄ OH 0.2М раствором азотной кислоты. Погрешность определения 0.1%.Обоснуйте выбор индикатора.

Вариант 34

1.Через 100 мл дистиллированной воды пропустили 0.224 дм³ углекислого газа. Чему равен рН полученного раствора?.

2. Сколько нитрата аммония содержится 0.25 л раствора с рН = 4.75?

3. В 100мл 0.1М раствора уксусной кислоты растворили 0.12г NaOH . Рассчитайте , как изменится при этом водородный показатель?

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М раствора NН₄ OH 0.2М раствором соляной кислоты .Погрешность определения 0.2%.

Вариант 35

1.Вычислить [H+] ,[ OH-] в растворе KOH с r=1.05г/см³ ,w=5.66%.

2.Сколько грамм ацетата калия надо растворить 250 мл воды , чтобы получить раствор с рН =8.5?

3.К 50 м 0.1М раствора NН₄ OH прилили 25 мл 0.1М раствора серной кислоты. Рассчитайте , как изменится рН раствора ?

Выбор 36

1.Через 500 мл дистиллированной воды пропустили 11.2 дм3 аммиака. Вычислить рН полученного раствора.

2.Сколько грамм К₂ С₂ О₄ находится в 100 мл раствора, если рН = 8.18 ?

3.Вычислите рН раствора , полученного при сливании 50 мл 0.1М муравьиной кислоты с а) с 25 мл 0.2М NaOH, б)25.1 мл 0.2М KOH

4.Какие индикаторы можно использовать при анализе 0.1М H₃ PO₄ трехосновной кислоты методом замещения?

Вариант 37

1.Вычислите, как изменится рН раствора при приливании к 50 мл 0.01М раствора уксусной кислоты 50 мл 0.02М азотной кислоты.

2.Какова должна быть концентрация KСN в 0.1М HCN , чтобы получить буферный раствор с рН = 8.3?

3.Как изменится рН раствора азотистой кислоты при растворении 0.056 г КОН в 100 мл 0.1М HNO₂ .

4.Какие индикаторы можно использовать при определении H₃ PO₄ как одноосновной кислоты ? Рассчитайте рН в точке эквивалентности.

Вариант 38

1.Вычислить рОН раствора , полученного разбавлением раствора серной кислоты с r=1.04г/см³ , w=6.237%. водой в соотношении 1:5 2.Какова должна быть концентрация HCN в буферном растворе с рН = 8.3 , если концентрация соли NaCN равна 0.1М.

3.Как изменится рН раствора муравьиной кислоты при растворении в 100мл 0.1М НСООН 5.6 г КОН.

Вариант 39

1.Вычислите рН раствора, полученного при сливании 100мл 0.1М соляной кислоты и 50 мл 0.1М серной кислоты.

2. Сколько грамм Na₂ CO₃ , необходимо растворить в 200 мл воды, чтобы получить раствор с рН =8.9.

3. Вычислить рН раствора , полученного при сливании 10 мл 0. 05М бензойной кислоты с а) 2.5 мл 0.1М КОН б) 5 мл 0.2 М КОН.

Вариант 40

1.Вычислите рН раствора СН₃ СООК с титром равным 0.0770 г/мл .

2.Чему равна молярная концентрация эквивалента и титр раствора соляной кислоты , если рОН раствора равен 11.

3.Вычислите рН НСN , нейтрализованной на 50% и на 90%.

Вариант 41

1. Вычислите рН , [ Н+] раствора, полученного растворением 5.6 г КОН в 200 мл раствора.

2.Сколько грамм HClO₂ содержится в 100 мл раствора с рН =1.15.

3. Рассчитайте рН 10 мл 0.05М КОН нейтрализованного на а) 50 % ,б) 80 % 0.0 М раствором азотной кислоты.

4.Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом замещения.

Вариант 42

1.Вычислите рН раствора , в 100 мл которого содержится

5.35 г NH ₄ Cl.

2 Сколько грамм серной кислоты содержится в 150 мл раствора с рН = 3.

3. Рассчитать рН при смешении 15 мл 0.1М H₃ PO₄ и 30 мл 0.1 М КОН.

4 .Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом обратного титрования.

Вариант 43

1.60 мл 3М раствора азотной кислоты смешали с 120 мл воды. Чему равен рН полученного раствора?.

2. Сколько грамм Рb (NO₃ )₂ необходимо растворить в200мл воды, чтобы получить раствор с рН =4.36.

3. Рассчитайте рН при смешивании равных объемов 0.1М растворов HF и КОН.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Расчет рН в растворах различных электролитов

Методические указания и варианты контрольных

заданий к самостоятельной работе студентов ХТФ направления 240100

Составитель: Надежда Михайловна Дубова

Подписано к печати: 2007

Формат 60х 84/16.Бумага офсетная.

Печать плоская. Усл.печ.л. Уч.изд.л.

Тираж 150 экз. Заказ Цена свободная.

Издательство ТПУ.634050,Томс,пр.Ленина,30.

1. К 30 мл 0.03 М раствора аммиака прилили 60 мл воды. Как изменится при этом водородный показатель.

2. Значение рОН раствора муравьиной кислоты равно 11.Чему равна молярная концентрация раствора кислоты?

3.Как изменится рН 0.2М раствора уксусной кислоты при добавлении к нему равного объема 0.2М раствора аммиака.

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.1М раствора соляной кислоты 0.2 М раствором КОН.

Вариант 45

1.Вычислите рН раствора , в 200 мл которого содержится 5.35 г

NH₃ NO₃ .

2 Сколько грамм серной кислоты содержится в 250 мл раствора с рН = 4.

3. Рассчитать рН при смешении 15 мл 0.1М H₃ PO₄ и 15 мл 0.1 М КОН.

4 .Обоснуйте выбор индикатора при определении аммиака в солях аммония методом обратного титрования.

Вариант 46

1.50 мл 4М раствора соляной кислоты смешали с 150 мл воды. Чему равен рН полученного раствора?.

2. Сколько грамм NH₄ NO₃ необходимо растворить в100мл воды, чтобы получить раствор с рН =4.36.

3. Рассчитайте рН при смешивании равных объемов 0.1М растворов HF и КОН.

4. Рассчитайте скачок на кривой титрования 20 мл 0.2М азотной кислоты 0.1М раствором КОН. Погрешность определения 0.1%.

Вариант 47

1. К 25 мл 0.03 М раствора азотной кислоты прилили 50 мл воды. Как изменится при этом водородный показатель.

2. Значение рОН раствора муравьиной кислоты равно 10. Чему равна молярная концентрация раствора кислоты?

3.Как изменится рН 0.1М раствора уксусной кислоты при добавлении к нему равного объема 0.1М раствора. КОН?

4.Рассчитайте скачок на кривой титрования 15 мл 0.1М раствора соляной кислоты 0.2 М раствором КОН. Погрешность определения 0.1%.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Расчет рН в растворах различных электролитов

Методические указания и варианты контрольных

заданий к самостоятельной работе студентов ХТФ направления 240100

Составитель: Надежда Михайловна Дубова

Подписано к печати

Формат 60х 84/16.Бумага офсетная.

Печать RISO.Усл.печ.л. Уч.изд.л.

Тираж 150 экз. Заказ Цена свободная.

Издательство ТПУ.634050,Томс,пр.Ленина,30.

2004

nк = 0 ; n о .= (5.1 – 5.0 ) = 0.1 мэкв

nк = 0 ; n о .= (5.1 – 5.0 ) = 0.1 мэкв

ЛИТЕРАТУРА

n_к = 0 ; n _о .= (5.1 – 5.0 ) = 0.1 мэкв

n_к = 0 ; n _о .= (5.1 – 5.0 ) = 0.1 мэкв