ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ

РАСЧЕТЫ В ТИТРИМЕТРИЧЕСКОМ МЕТОДЕ АНАЛИЗА
При расчетах приняты следующие обозначения:
g— масса вещества (кг, г, мг); М(к) —молярная масса (моль-1);
п(А) —моль, количество вещества, содержащее столько определенных условных частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода-12. Условными частицами могут быть молекулы, атомы, ионы, электроны и другие частицы или определенные группы частиц;
С(А) —общеаиалитическая молярная концентрация веще¬ства А (моль/л); [А] —равновесная концентрация (моль/л); Т—титр раствора (г/мл); V — объем раствора (мл, л); р — плотность раствора (г/мл); /экв (А) — фактор эквивалентности вещества А в реакции, которая должна быть обязательно указана, т. е.. это число, показывающее, какая доля условной частицы вещества А эквивалентна одному иону водорода или одному электрону в данной реакции; "[/экв(А)А] —количество молей эквивалента вещества А, которое может быть выражено следующим образом: п [/эк. (А) А] = g/M [/ЭКв (А) А] = С [/зк„ (А) А] V/1 ООО = = ТV/M [/экв (А) А] = С% Vp/M [/ма (А) А] 100.
Результат измерений и анализа выражают числом. Каждое такое число должно содержать только значащие цифры. Значащими являются все достоверно известные циф¬ры числа плюс первая недостоверно известная цифра.
На аналитических весах масса взвешиваемого предмета измеряется с ошибкой ±0,0001 г. Следовательно, правильно записанное число должно содержать четыре цифры после запятой, например 7,2430 г, неправильно — 7,243 г.
Расход титранта, измеренный бюреткой, градуированной на 0,1 мл, должен быть выражен числом, содержащим две цифры после запятой, например правильно — V = = 11,26 мл, неправильно — V= 11,2 мл.
Поскольку погрешность определений титриметрическими методами анализа колеблется в десятых долях процента, то и результат анализа при расчете должен содержать четыре значащие цифры. Найденное содержание СаО в из¬вестняке: правильно — g = 0,2760 г, неправильно — g = = 0,276 г; правильно — %СаО = 51,45%, неправильно — %СаО = 51,453%.
Правильно записанная концентрация должна содержать четыре значащие цифры: правильно — С = 0,1070 моль/л, неправильно — С = 0,107 моль/л; правильно — Т= = 0,003901 г/мл; неправильно — 7 = 0,00390122 г/мл.
Аналитическое   определение   включает   ряд операций
184
(взятие навески, приготовлени-.. растворов, регулирование условий протекания вспомогательных и основной реакций и т. д.), предусмотренных методикой измерения физических величин, и расчеты. Каждая операция и каждое измере¬ние являются источниками случайных погрешностей. Поэто¬му результат определения содержит погрешность — откло¬нение от истинного содержания определяемого компонента. Небрежность в работе на любом этапе выполнения анализа неизбежно обусловливает погрешность, выходящую за пре¬делы, гарантируемые методикой, что делает необходимым повторное выполнение анализа. Погрешность определения методом кислотно-основного титрования не должна пре¬вышать 0,5%.
При выполнении химико-аналитических работ расчеты сопутствуют всем аналитическим операциям и занимают значительную долю времени. Поэтому необходимо овладеть наиболее рациональным методом расчета на основе закона эквивалентности.
В основе количественных расчетов лежат уравнения хи¬мических реакций и стехиометрия уравнений реакций. Основ¬ной единицей измерения количества вещества является моль. Молярная масса М(А) характеризует массу единицы коли¬чества вещества А. Эквивалентом вещества А называют такую условную частицу, которая в данной реакции будет эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстанови¬тельных реакциях. Вещества реагируют друг с другом мас¬сами, пропорциональными их химическим эквивалентам. Есл^ в реакции
А + В +=t C + D
прореагировало п молей эквивалента вещества А, то и веще¬ства В прореагировало п молей эквивалента и получилось п молей эквивалента каждого из продуктов реакции — С и D.
/,кв(Н3Р04) = 1, /экв(Н3Р04)='/2, /экв(Н3Р04) = '/3.
восстановления эквивалентом
Химический эквивалент вещества непостоянен, он опре¬деляется типом химической реакции и конкретной реакцией. Так, в реакциях кислотно-основного взаимодействия экви¬валентом называют такую условную частицу, на которую приходится один принимаемый или отдаваемый протон в данной реакции, например:
H3P04 + NaOH ч=ь NaH2P04 + H20
H3P04 + 2NaOH ^=t Na2HP04 + 2H20
H3P04 + 3NaOH    Na3P04 + 3H20
185
В реакциях окисления

называют такую условную частицу, на которую приходится один отдаваемый или принимаемый электрон в данной реакции, например:
K2Cr207 + 6FeS04 + 7H2S04    Cr2(S04)3 + 3Fe2(S04)3 +
+ K2S04 + 7H20,
/5кв(К2Сг207)='/б.
В реакциях осаждения эквивалентом называют условную частицу, на которую приходится одна часть суммарного заряда ионов, например:
К2Сг207 + 2ВаС12 + Н20 ч=ь 2ВаСг04 + 2КС1+2НС1,
/экВ(К2Сг207)='Л.
В реакциях комплексообразования эквивалентом назы¬вают условную частицу, на которую приходится один лиганд, например:
AgN03 + 2KCN ч=±. К [Ag(CN)2] +KN03,
f„. (AgN03) = 'A; FeCl3 + Na2H2Y ч=ь NaFeY + 2HCl + NaCl, /„.(FeCl„) = l.
12.6. СПОСОБЫ ТИТРОВАНИЯ