酸塩基滴定問題

以下は、実試料の酸塩基滴定分析における典型的な問題です。問題の詳細な解決策は、関与する最も重要なステップの詳細な説明とともに提示され、他の酸塩基滴定の問題や、沈殿測定や滴定などの他の種類の滴定の解決策に簡単に推定できます。 . レドックス。

このタイプの問題を解決する方法はいくつかありますが、滴定の終点での正規性の使用と、タイトル付けおよびタイトル付けの等価物の数を強調します。これにより、滴定に含まれる反応のタイプに応じて、滴定液と滴定液のモルあたりの当量数を変更する以外は、まったく同じ手順に従うことで、このような問題を解決できます。

問題は2つの酸塩基滴定で構成されています.1つは一次標準を使用して滴定試薬の標準化を実行し、もう1つは実際のサンプルの分析を実行するため、この種の非常に優れたアプローチです。実際の分析ラボで解決しなければならない問題。簡単にするために、実験誤差も結果の統計分析も考慮されません。

問題：酸塩基滴定による便器洗浄剤の分析

声明：

トイレ掃除によく使われる市販のスケール除去剤のサンプルを分析したい。この製品の有効成分は 6.75% m/V の塩酸 (HCl) であり、水酸化カリウムによる酸塩基滴定によって分析されます。

０．４９５６ｇの酸フタル酸カリウム、ＫＨＣ_８Ｈ_４Ｏ_４またはＫＨＰ（ＭＭ＝２０４．２２１ｇ／ｍｏｌ）を含有するサンプルを滴定することによって、水酸化カリウム溶液を標準化した。滴定中、25.15 mL の KOH が終点に到達するまで消費されました。

サンプルを分析するために、まず 10.00 mL の洗浄剤を採取し、蒸留水で 250 mL に希釈しました。次に、この溶液の 25.00 mL アリコートを採取し、指示薬としてフェノールフタレインを使用して、あらかじめ標準化された水酸化カリウム溶液で滴定しました。17.50 mL の滴定液を加えた後、終点に到達します。便器の洗浄剤に含まれる HCl の実際の濃度は?

解決：

ご覧のとおり、この問題の主な目的は、便器洗浄剤中の HCl の実際の濃度を決定することであり、これは約 6.75% m/V である必要があります。サンプルは直接分析するには濃度が高すぎるため、滴定する前に希釈します。これは、サンプルの滴定では探している濃度が直接得られないことを意味しますが、最初に希釈液の濃度を見つけ、次にこの濃度を使用してクリーナーの実際の初期濃度を計算する必要があります。

滴定によって希釈溶液の濃度を計算できるようにするには、滴定剤、この場合は水酸化カリウムの濃度を知る必要があります。ただし、この濃度は演習では直接提供されませんが、代わりに、同じ滴定試薬を使用して実行された別の滴定からの情報が提供されますが、フタル酸水素カリウムまたは KHP の既知のサンプルが使用されます。

この分析の後、問題を解決するために、最初の滴定（標準化）のデータを使用して水酸化カリウムの濃度を計算し、次にこれを使用して希釈サンプルの濃度を決定する必要があることは明らかです。最後に、元の濃縮溶液、つまりサンプルの濃度が決定されます。

データ：

• 1回目の滴定（KOH標準化）

KOH は水酸化物イオンしか持たない塩基であるため、1 モル (W) あたりの当量数は 1 ですが、フタル酸カリウムはこの場合酸として作用する両性塩です (塩基と反応するため)。モノプロトン (陽子が 1 つしかないため) であるため、1 モルあたり 1 つの当量もあります。

滴定反応は次のとおりです。

• 2度（サンプル分析）

フタル酸エステルと同様に、塩酸も一塩基酸であるため、この酸の 1 モルあたりの当量数も 1 です。

この場合、滴定反応は次のようになります。

• 希釈

計算

滴定の問題を解くときに濃度の別の単位の代わりに規定度を使用する目的は、当量点に等しいと仮定される滴定の終点で、滴定剤の当量が実際に等しいことです。度相当。あれは：

ここで、当量数は、物質の質量と分子量、または通常の濃度から次のように求めることができます。

ここで、m は質量、W はモルあたりの当量数、MM はモル質量、N は標準濃度、V _solは溶液の体積です。

これらの 3 つの方程式は、通常、滴定の問題を解決するのに十分です。

KOH溶液の標準化

上記の 3 つの式を 1 つにまとめて、水酸化カリウム溶液、つまり滴定液の標準濃度を求めることができます。標準化の終点では、

希釈サンプルアリコートの滴定

滴定液の濃度がわかったので、それを使用してアリコート中の HCl の濃度を決定できます。終点での等価物の関係を正規式と再び組み合わせると、次のように書くことができます。

希釈

元のサンプルの希釈溶液の濃度に対応する、滴定されたアリコートの濃度が既に見つかりました。これで、希釈方程式を使用して元の原液の濃度を決定するだけで済みます。

これが私たちが求めていた合意です。あとは、ラベルに記載されている値と比較するために、パーセンテージ m/V に変換するだけです。このため、溶液には 1 L = 1000 mL の溶液中に 1,689 等量の HCl が含まれていると見なします。これは、HCl のモル質量と 1 モルあたりの当量数とともに、m/V のパーセンテージを計算できるようになります。

テストされたスケーラーの HCl の実際の濃度は 6.158% m/V であり、それは私たちのものとはわずかに異なるだけです. この値を、完全である可能性が最も高い値と比較すると

参考文献

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