Комплексная задача на анализ образца

9 заданий

Две аликвоты — два компонента

Типичная экзаменационная задача: смесь солей, каждую определяют своим методом в отдельной аликвоте.

edit_noteСода и соль

Смесь \(\ce{Na2CO3}\) и NaCl: в первой аликвоте карбонат титруют HCl до метилового оранжевого (два \(\ce{H+}\) на \(\ce{CO3^2-}\)); во второй — хлорид по Мору. Но карбонат осаждает \(\ce{Ag2CO3}\) и мешает! Поэтому вторую аликвоту нейтрализуют азотной кислотой и кипятят (удаляют \(\ce{CO2}\)), затем доводят до нейтральной среды и титруют. Сумма долей плюс инертная примесь — 100 %.

boltПлан решения

Таблица: компонент — метод — аликвота — титрант — стехиометрия.
Для каждой строки — количество в аликвоте, затем × фактор аликвоты.
Массовые доли, сумма, проверка.

Сплав: три метода

edit_noteАнализ латуни с примесью свинца

Навеску растворяют в азотной кислоте. Свинец осаждают серной кислотой и взвешивают \(\ce{PbSO4}\) (гравиметрия, фактор 0,6832). В фильтрате медь определяют иодометрически (урок 201), маскируя железо фторидом; цинк — комплексонометрически после маскирования меди тиосульфатом (урок 240). Сумма Cu + Zn + Pb должна быть близка к 100 %.

scienceРеакции анализа латуни

\(\ce{Pb(NO3)2 + H2SO4 -> PbSO4 v + 2HNO3}\).
\(\ce{2Cu^2+ + 4I- -> 2CuI v + I2}\); \(\ce{I2 + 2S2O3^2- -> 2I- + S4O6^2-}\).
\(\ce{Zn^2+ + H2Y^2- -> ZnY^2- + 2H+}\).

boltПроверка по сумме

Если сумма заметно меньше 100 % — в сплаве есть неопределённый компонент (олово, железо, алюминий) или потери; если больше — систематическая ошибка одного из методов.

Выбор схемы анализа

Последний навык — самому составить схему. Для каждого компонента спросите:

Какой метод избирателен в присутствии остальных? (pH, маскирование, осаждение)
Нужна ли отдельная аликвота или можно определять последовательно в одной?
Какие помехи и как их устранить?
Какая точность нужна и достаточно ли её у метода?

edit_noteУдобрение NPK

Азот аммония — формольным методом или отгонкой аммиака; фосфор — гравиметрически (фосфоромолибдат или \(\ce{MgNH4PO4}\)) или фотометрически (молибденовая синь); калий — пламенной фотометрией или осаждением тетрафенилборатом. Каждый — в своей аликвоте.

boltПравдоподобие ответа

Проверьте результат на здравый смысл: содержание не больше 100 %, типичные составы (латунь 60–70 % меди, известняк до 100 % \(\ce{CaCO3}\), пирит 46,6 % железа), порядок величин (жёсткость воды — единицы °Ж).

push_pinГлавное

Комплексная задача: (1) выписать, какой метод какой компонент определяет и в какой аликвоте; (2) для каждого — цепочка «титрант → электроны/эквиваленты → вещество», фактор аликвоты; (3) учесть взаимные помехи (карбонат мешает титрованию по Мору — нейтрализуют и кипятят; железо мешает иодометрии меди — маскируют фторидом); (4) проверить материальный баланс: сумма долей ≤ 100 %, остаток — примесь или вода; (5) оценить разумность: пробы минералов, сплавов, удобрений имеют типичные составы.

Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.