Закон эквивалентов в объемном анализе

РАСТВОРЫ

2.6 Закон эквивалентов в объемном
анализе

Пользуясь растворами,
концентрация растворенного вещества в которых выражена через нормальность СN, можно на основе
закона эквивалентов рассчитать, в каких объемных отношениях должны быть смешаны
растворы  веществ Х1 и Х2,
чтобы эти вещества  прореагировали между
собой без остатка.

V(x1)CN(x1) = V2)СN2),             или         V(x1)/V2) = СN2)/СN(x1).

Объемы растворов
реагирующих веществ обратно пропорциональны их молярной концентрации
эквивалента (нормальности).  
Произведение объема раствора и молярной концентрации эквивалента
вещества равно числу эквивалентов, т.е.  V(Х1)
CN1) = nэ1)

Рассмотрим пример: какой объем
0,2 N раствора нитрата
серебра потребуется для осаждения хлорид – ионов, которые содержатся  в 100 мл 
0,01N
раствора  AICI3.  Реакция в растворе протекает по уравнению:

AICI3 + 3AgNO3 = AI(NO3)3 + 3AgCI¯

По закону эквивалентов на nэ (AICI3)
израсходуется  nэ (AgNO3).   Так как CN  =
nэ / V(у), можно записать:

100мл * 0,01 экв/л  =  0,2
экв/л * V(
AgNO3
) мл,  отсюда V(AgNO3 ) = 5 мл.

 

Пример. Вычислите молярную
концентрацию эквивалента и молярную, моляльную концентрации раствора, в котором
массовая доля С
uSО4 равна 10%.
Плотность раствора 1,107 г/мл.

Решение. Вычисления в задаче связаны
с пересчетом концентраций из одних единиц в другие.

           1. Определим молярную массу
эквивалента (Мэ) CuSО4 :   Мэ
(
CuSО4) = М Э  = 159,6
1/2 = 79,8 (г/моль).

   
2. Определим
Cm (моль/кг)  В растворе с мольной долей  равной 10%,
на каждые 10 г CuSО4 приходится 90
г воды. Отсюда  

              
n (CuSО4)                  m (CuSО4)                                   10                     

Cm  = 
—————— = ————————————
= —————— = 0,696 (моль/кг).

              m (H2O)                  M (CuSО4)m (H2O)              
159,61
•0,090

   
3.

Молярная и эквивалентная концентрации связаны с объемом раствора. Поэтому
находим объем, который занимают 100 г 10%-ного раствора CuSО4: 

V(CuSО4) = m(у)/ρ(у) = 100/1,107 = 90,33 (мл) = 0,0903 (л).

4. Рассчитываем молярную концентрацию раствора См  (моль/л):

n (CuSО4)                    m (CuSО4)                           10
                              
См = —————— = —————————— = ——————— = 0,693 (моль/л)

   V(у)                         М (CuSО4) • V(y)                159 • 0,0903

5. Рассчитываем нормальную концентрацию раствора CuSО4  
С
N ( моль/л) :

nэ(CuSО4)                  
m (CuSО4)                            10

                           СN = ——————— = ——————————— = ——————— = l,386(моль / л).

              V(v)                Mэ (CuSО4) • V(у)                 
79.8 •
0,09

 

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.