РАСЧЕТЫ В ГРАВИМЕТРИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

ГРАВИМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМА

ПРОМЫВАНИЕ ОСАДКОВ

Крупнокристаллические легкофильтрующиеся осадки промы-вают непосредственно на фильтре. Мелкокристаллические и аморфные осадки перед перенесением на фильтр промывают декантацией.

Осадок промывают небольшими порциями промывной жидкости, в качестве которой редко применяют воду. При выборе промывной жидкости учитываются растворимость осадка, возможность гидролиза. Чтобы уменьшить потери при промывании за счет растворимости осадка, в промывную жидкость вводят электролит, имеющий общий ион с осадком. Обычно берут раствор соли аммония, разбавленный раствор аммиака или азотной кислоты, т. е. те электролиты, которые легко удаляются при прокаливании.

На заключительной стадии анализа осадок после фильтрования и промывания высушивают или прокаливают и получают гравиметри-ческую форму.

Соединение, в виде которого производят взвешивание, называется гравиметрической (весовой) формой. Гравиметрическая форма по составу может отличаться от формы осаждения, например, осадок гидроксида железа переходит в оксид:

2Fe(OH)₃ ® Fe₂O₃ + 3H₂O

Гравиметрическая форма должна обладать определенной хими-ческой устойчивостью. Желательно, чтобы у гравиметрической формы была большая относительная молекулярная масса и содержание определяемого элемента в ней было возможно меньшим. В этом случае на результатах анализа будут меньше сказываться погрешности взвешивания.

Массу определяемого компонента рассчитывают, исходя из массы гравиметрической формы − m_B.

m_A = m_BF

Массовая доля компонента рассчитывается по выражению:

w = m_B F^.

где а — навеска анализируемого вещества. г; F — гравиметрический фактор, определяемый как отношение молярной массы определяемого компонента к молярной массе гравиметрической формы с учетом стехиометрических коэффициентов. Численные значения гравиметрических факторов (факторов пересчета) для большинства практически важных определений приведены в справочниках.

Гравиметрический анализ − один из наиболее универсальных методов, Он применяется для определения почти любого элемента. В большей части гравиметрических методик используется прямое определение, когда из анализируемой смеси выделяется необходимый компонент, который взвешивается в виде индивидуального соединения. Часть элементов (соединения щелочных металлов) анализируется по косвенным методикам. Гравиметрия используется при анализе силикатов, известняков, некоторых руд, горных пород и других объектов.

Гравиметрия относится к методам, дающим наиболее правильные результаты. Поэтому, несмотря на длительность определений, этот метод применяется как проверочный в арбитражных анализах.

Пример 1: Вычислить массовую долю (%) FeO в образце технического железного купороса, если из навески 0,9200 г в результате анализа получили 0,2545 г Fe₂O₃?

Решение: Можно предложить 2 способа решения:

1). по молярным массам определяемого вещества и грави-метрической формы:

М (FeO) = 71,85 г/моль; М (Fe₂O₃) = 159,69 г/моль

Из 2 моль FeO образуется 1 моль Fe₂O₃

2 ^. 71,85 г ––––––––––––– 159,69 г

х г FeO –––––––––––––– 0,2545 г Fe₂O_3,

х = m _FeO = 0,2545 ^. 143,7/ 159,69 = 0,2290 г

w _FeO = = 24,89%

2). в справочнике находим фактор пересчета для анализи-руемой системы FeO/Fe₂O₃ - f = 0,8998

w_FeO = 0,2545 ^. 0,8998 = 24,89 %

Пример 2: Вычислить потери SrCO₃ (г и %) за счет растворимости осадка, если 0,1238 г осадка SrCO₃ промыли 200 мл 0,01 М раствора Na₂CO₃.

Решение: = 9,42 ^. 10^-10 ; М (SrCO₃) = 147.63 г/моль

На основании правила произведения растворимости определяем равновесную концентрацию [Sr²⁺] и равную ей концентрацию [SrCO₃] в насыщенном растворе:

[Sr²⁺] [CO₃^2-] = 9,42 ^. 10^-10, обозначим [Sr²⁺] = х

х ^. (х + 0,01) = 9,42 ^. 10^-10

[SrCO₃] = х = 9,42 ^. 10^-8 моль/л

Растворимость SrCO₃ в граммах в 200 мл раствора составляет: 2,78 ^. 10^{-8 .} 147,63 ^. 0,2 = 2,78 ^. 10^-6,

что составляет: =2,25 ^. 10^-3 %.

Потери при промывании находятся за пределами чувстви-тельности аналитических весов.