йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
glitsonen
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Сб янв 19, 2013 9:29 pm

йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение glitsonen » Вс фев 16, 2014 6:56 pm

Объясните (поправте) несколько моментов, пожалуйста. Запуталась с формулами. Может я вообще не в ту сторону иду :
1) в лабораторной вначале идёт стандартизация раствора тиосульфата натрия. вначале, дихромат калия растворяют в воде, добавляют серную к-ту, держат в темноте, после чего добавляют воду и титруют тиосульфатом.

реакции:
1)K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O + 3I2
Cr2O7(2-) + 14H+ + 6e− = 2Cr(3+) + 7H2O
2I− − 2e− = I2

2)I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S2O4
2S2O3(2-) + I2 → S4O6(2-) + 2I-

надо узнать концентрацию тиосульфата натрия и тут у меня только предположения, ведь из данных будут иметься только объём тиосульфата и масса дихромата калия:
Т(Na2S2O3/K2Cr2O7)=0.1*m(K2Cr2O7) / V(общ.Na2S2O3) г/мл
C(Na2S2O3)=Т(Na2S2O3/K2Cr2O7) * 1000 /M(1/6K2Cr2O7)

2) далее идёт стандартизация раствора йода. к йоду добавляют серную к-ту и воду и начинают титровать тиосульфатом.
я так понимаю, что серную к-ту не надо включать в уравнение реакции(?) и получается:
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S2O4
2S2O3(2-) + I2 → S4O62- + 2I-

и надо узнать концентрацию йода, из данных, получается, имеем объём йода и тиосульфата:

2*C(I2)*V(I2)=1*C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3)

С(I2)=1*C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3) / 2*V(I2)

3) определение аскорбиновой к-ты. к 10 мл раствора добавляем серную к-ту, затем йод и титруем тиосульфатом.
Уравнение:
C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2I- + 2H+
надо узнать массу аскорбиновой к-ты и тут даже предположений нету.. из данных в процессе титрования можно получить объём тиосульфата, а еще будет масса аскорбиновой к-ты образца, которую узнаем путём отнятия пустой колбы от наполненной после взвешивания, еще будет концентрация тиосульфата (вычислили в 1):
m(C6H8O6)=1/2 C(Na2S2O3)*V(I2)*M(C6H8O6)*V(колб.)/V(п)
Последний раз редактировалось glitsonen Вт фев 18, 2014 10:16 pm, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10581
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение SkydiVAR » Вс фев 16, 2014 7:45 pm

При описани стадии 1 Вы не упомянули добавления йодида калия. Почему?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

glitsonen
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Сб янв 19, 2013 9:29 pm

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение glitsonen » Вс фев 16, 2014 7:54 pm

SkydiVAR писал(а):При описани стадии 1 Вы не упомянули добавления йодида калия. Почему?
Прошу прощения, не заметила.
Йодид калия добавляют к растворенному в воде дихромату калия и потом добавляют серную к-ту, держат в темноте, после чего добавляют воду и титруют тиосульфатом.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10581
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение SkydiVAR » Пн фев 17, 2014 7:01 pm

glitsonen писал(а):Йодид калия добавляют к растворенному в воде дихромату калия и потом добавляют серную к-ту, держат в темноте, после чего добавляют воду и титруют тиосульфатом.
О как! А какое количество йодида калия добавляется на каждый моль дихромата?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

glitsonen
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Сб янв 19, 2013 9:29 pm

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение glitsonen » Пн фев 17, 2014 8:41 pm

SkydiVAR писал(а):
glitsonen писал(а):Йодид калия добавляют к растворенному в воде дихромату калия и потом добавляют серную к-ту, держат в темноте, после чего добавляют воду и титруют тиосульфатом.
О как! А какое количество йодида калия добавляется на каждый моль дихромата?
По описанию берут 0,2-0,3 грамма дихромата калия, растворяют в 20-25 мл воды, к нему добавляют 5 мл 10% йодида калия, 5 мл серной к-ты (2 моль/л), держат в темноте, после добавляют воду 40-50 мл и титруют тиосульфатом.
Если я правильно понимаю, по уравнению у нас 6 молей йодида калия на один моль дихромата?

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10581
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение SkydiVAR » Вт фев 18, 2014 4:38 pm

Ну что же, давайте попробуем разобраться.

В отличие от дихромата и йодида калия, которые кристаллогидратов не образуют (значит их легко отвесить с необходимой точностью), тиосульфат выпускается в виде пентагидрата. В зависимости от срока и условий хранения - может терять часть воды и/или частично окисляться кислородом воздуха. Понятно ли теперь, зачем нужна стандартизация раствора тиосульфата?

0,3 г дихромата - примерно 1 ммоль. 5 мл 10% (будем считать - по массе) раствора йодида калия - это 0,5 г KI, что соответствует примерно 3 ммоль. Вообще-то я полагал, что йодид должен бы быть взят в избытке. Не получается. Почему?

Впрочем, предположим, что йодид калия взят в избытке. Тогда на каждые 0,29418 г навески дихромата калия должно выделиться сколько моль и миллиграммов молекулярного йода? А сколько моль тиосульфата прореагируют с этим количеством йода? Если известен объем раствора тиосульфата, то какова его концентрация? Это по пункту 1.

По пункту 2 - та же цепочка размышлений и совершенно аналогичное решение.

По пункту 3: к неизвестному количеству аскорбинки добавляется известное количество йода. Часть йода реагирует с аскорбинкой, часть остается. Эту, оставшуюся, часть Вы титруете тиосульфатом известной концентрации. Сколько тиосульфата в использованном на титрование объеме? Сколько йода оттитровано тиосульфатом? Разница прореагировала с аскорбинкой - сколько? Значит - сколько аскорбинки? В молях? В граммах? Какова концентрация аскорбинки (на этот вопрос можно ответить только если Вы точно измерили объем раствора аскорбинки)?

Теперь стало понятнее?
Успехов!
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

glitsonen
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Сб янв 19, 2013 9:29 pm

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение glitsonen » Вт фев 18, 2014 10:15 pm

Как всегда - в лавине снег к земле копаю)) Уравнения хотя бы правильные?

1) n(K2Cr2O7)=m(K2Cr2O7)/M(K2Cr2O7)
1n(K2Cr2O7):3n(I2) => n(I2)=n(K2Cr2O7)/3

n(I2):2n(Na2S2O3)=> n(Na2S2O3)= n(I2)/2
C(Na2S2O3)=n(Na2S2O3)/V(Na2S2O3)

2) n(Na2S2O3)=C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3)
2n(Na2S2O3):1n(I2) => n(I2)=n(Na2S2O3)*2
C(I2)=n(I2)/V(I2)

3) m(C6H8O6)=[C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3)- C(I2)*V(I2) ] * M(C6H8O6)
C(C6H8O6)=n(C6H8O6)/V(C6H8O6)


Тогда так?

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 10581
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение SkydiVAR » Пт фев 21, 2014 6:45 pm

Напишите, пожалуйста, словами - что же именно обозначают эти формулы?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

glitsonen
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Сб янв 19, 2013 9:29 pm

Re: йодометрия (аскорбиновая к-та) формулы

Сообщение glitsonen » Пн фев 24, 2014 5:52 pm

Оказалось, что надо было еще сначала вычислить навеску дихромата так, чтобы в реакции с иодид ионами выделилось столько йода, чтобы на титрование ушло 10 мл тиосульфата с концентрацией ~0,1 М
Вычисление навески дихромата:
n(Na2S2O3)=C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3)=0,1*0,01=0,001 моль
m(навески)=n(Na2S2O3)/6*M(K2Cr2O7)=0,001/6*294,185=0,049 грамм


1) Вычисляем сколько выделится молекулярного йода. Для этого сначала вычисляем концентрацию дихромата - массу навески делим на молярную массу дихромата умноженную на объем (навеску дихромата разбавили в 20 мл воды) :
C(K2Cr2O7)=m(навески)/M(K2Cr2O7)*V(K2Cr2O7)=0,049 грамм/294,185 грамм/моль * 0,02 л = 0,00832 М
n(K2Cr2O7)=V(K2Cr2O7)*C(K2Cr2O7)=0,02 л *0,00832 М=0,0001664 моль

по 1-му уравнению, соотношение дихромата к йоду - 1 к 3, с помощью кол-ства дихромата узнаём кол-ство йода, умножая кол-ство дихромата на 3 :
n(I2)=3n(K2Cr2O7)=3 * 0,0001664 моль=0,0004992 моль

узнав кол-ство йода, можно узнать кол-ство тиосульфата:

n(Na2S2O3)=2 n(I2)=2*0,0004992 моль=0,0009984 моль

Узнав кол-ство тиосульфата, можем вычислить концентрацию:

C(Na2S2O3)=n(Na2S2O3)/V(Na2S2O3)=0,0009984 моль/0,0096 л=0,104 М

2)Для вычисления концентрации йода, сначала можно узнать кол-ство тиосульфата, которого на титрование ушло 9,90 мл + мы узнали концентрацию:
n(Na2S2O3)=C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3)=0,104 М * 0,0099 л=0,0010296 моль

узнаём кол-ство йода, по уравнению соотношение 1 к 2, получается, умножаем кол-ство тиосульфата на 2:
n(I2)=2 * n(Na2S2O3)=2 *0,0010296 моль=0,0020592 моль

тогда узнаём концентрацию йода:
C(I2)=n(I2)/V(I2)=0,0020592 моль/0,01 л=0,20592 М

3)Концентрация тиосульфата - 0,104 М
На титрование использовали - 13,70 мл тиосульфата
К разбавленной водой навеске аскорбиновой кислоты добавили 5 мл серной к-ты и 20 мл йода.

m(C6H6O8)=[C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3) - C(I2)*V(I2)] * M(C8H6O8) =[0,104 М * 0,0137 л - 0,20592 М * 0,02 л] *176,12 г/моль=0,0026936* 176,12 г/моль=0,474396832=0,47 грамм (?)

Как-то так?

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 36 гостей