Variante de rezolvare
Este un caz de determinare a puritatii unei probe acide, prin titrare cu o solutie reactiv de hidroxid de natriu, de concentratie normala cunoscuta si factor de corectie pentru concentratie cunoscut, in prezenta de indicator fenolftaleina.
Datele problemei sunt:
Avem o proba cu masa (m)= 1,1005 g de acid boric impur cu masa de acid
boric pur H₃BO₃ sau B(OH)₃ =? (X)
↓
Se dizolva in balon cotat de 100 mL cu apa distilata⇒ Vs proba=100 mL
↓
Se iau 10 mL solutie proba de acid impur din balonul cotat, dar cu X1(g) de H₃BO₃ pur
↓
titrare cu 15 mL solutie de NaOH 0,1N, F=1,0075
↓
are loc reactia de neutralizare dintre X1 (g) de H₃BO₃ si masa dizolvata de NaOH din 15 mL solutie 0,1N, F=........
H₃BO₃ aq + NaOH aq= Na⁺ (B(OH)₄)⁻aq
1mol ..............1mol
1 Eg...............1Eg
In unele carti se da reactia:
H₃BO₃ +NaOH = NaBO₂(instabil, care hidrolizeaza) +2 H₂O
Acidul boric este un acid foarte slab.
Varianta 1 de rezolvare
Ce trebuie sa facem?
Vom calcula cantitatea de H₃BO₃ din 10 mL, care este neutralizat de masa de NaOH din 15 mL solutie 0,1N, F. Cum 10 mL de solutie cu H₃BO₃ se extrage din balonul cotat cu 100 mL, vom calcula masa de H₃BO₃ din acesta si apoi puritatea probei de 1,1005-continutul procentual de H₃BO₃.
Trebuie sa stim:
-definitia concentratiei normale: numar de Eg de substanta dizolvata in 1L solutie;
-rolul factorului de corectie al concentratiei, in analiza volumetrica
-legea echivalentilor si calculul Eg:
-calcul stoechiometric
-calcul de puritate
Calcule:
1) Calculam md de NaOH din 15 mL soltie NaOH, 0,1 N, F=1,10075, cu relatia matematica a CN:
C N = md/Eg.Vs (nEg/L)
unde:
C N. F=0,1 Eg/L
Eg NaOH=M NaOH/1=40 g/Eg
Vs=15 mL=15:1000L=0,015L
Inlocuim si extragem md NaOH:
md=CN.F. Eg.Vs=0,1 Eg/L. 1,10075.40g/Eg.0,015L=0,066045 g aprox
md NaOH = 0,0660g
2) De pe ecuatia reactiei chimice vom calcula X1 de H₃BO₃ (10 mL solutie), consumat de 0,0660 g de NaOH
X1.............0,0660g
H₃BO₃ + NaOH = Na⁺( B(OH)₄)⁻
1mol acid.........1mol NaOH
61,83 g/mol .....4o g/mol
1mol=M9g/mol)
Extragem X1 din proportie:
X1 H₃BO₃= 61,83 g/mol.0,0660 g/40 g/mol=0,1020g
3) Calculam X (g) de H₃BO₃ din 100 mL, daca 10 mL contin 0,10202 g de H₃BO₃, cu regula de trei simpla:
daca 10 mL solutie acid.........................au 0,10202 g de H₃BO₃
atunci 100 mL solutie acid....................au X g de H₃BO₃ (de 10 ori mai mult)
X=100 mL.0,1020 g/10 mL=1,0202 g de H₃BO₃
4) Calculam puritatea probei, fie cu regula de trei simpla fie cu relatia dedusa din aceasta:
% H₃BO₃ din proba = m acid pur H₃BO₃ (g) .100%/ m proba-acid impur (g)
% = 1,0202 g.100% / 1,1005 g=92,7033%
SAU Varianta cu legea echivalentilor:
1) nEg de H₃BO₃ = nEg de NaOH in reactia chimica de la titrare
Rezulta din CN=md/Eg.Vs=nEg/Vs, ca nEg= CN.Vs
Inlocuim:
nEg de H₃BO₃/10 mL =0,1 Eg/L .0,015L.1,1005=0,00165 Eg/10 mL
⇒ X1= 0,00165Eg/10mL.61,83=0,10202 g
2) Calculam masa de H₃BO₃ (X) din 100 mL:
X= 0,10202.10 (100/10, multiplu)=1,0202 g
R: 92,703%
Am lucrat cu 4 zecimale si semnul . este pentru inmultire.
