If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:12:31

Титруване

Видео транскрипция

Взех тази задача от четвърта глава на сборника "Химична активност" на Котц, Трайхел и Таунсенд с тяхно разрешение. Нека да решим примера. Проба от 1,034 грама от непречистена оксалова киселина се разтварят във вода и се добавя киселинно-основен индикатор. Необходими са 34,47 милилитра от 0,485 моларен разтвор на натриев хидроксид, за да достигнем равновесна точка. Каква е масата на оксаловата киселина и какъв е нейният масов процент в пробата. Преди да се захванем със сметките, нека да разгледаме какво се случва тук. Имаме някакво количество оксалова киселина, която изглежда така. това са две карбоксилни групи, свързани помежду си, ако това ти е познато. Виж клиповете в раздела за Органична химия, ако искаш да научиш повече за това. Тук имаме двойна връзка към един кислород и друга връзка към хидроксилната група. Имаме същото и при втория въглерод. Ето това е оксалова киселина. Тя е много интересна киселина, защото може да отдава два протона. Този протон може да бъде отдаден, и този тук също може да бъде отдаден. Тя е резидентно стабилизирана. Ако това нищо не ти говори, не се тревожи. Ще учим за това в органичната химия. Важното тук е да разбереш, че имаме два протона, които могат да бъдат отдадени. Всяка молекула натриев хидроксид, поставена във вода, просто се дисоциира и можем да мислим за нея като за хидроксидни йони, всеки от които се свързва с един водороден протон. Така за всяка молекула оксалова киселина са нужни два хидроксидни йона, единият ще се свърже с този водород, а другият с този водород. Нека да запишем уравнението, което отразява този процес. Започваме с оксалова киселина. тя има два водорода, два въглерода и четири кислорода. Разтворена е във вода, така че имаме воден разтвор. Към това добавяме натриев хидроксид. Току-що казах, че са ни нужни два хидроксида за да неутрализираме напълно оксаловата киселина. Така че ни трябват два такива. И това също е в нашия воден разтвор. След протичането на реакцията този приятел губи и двата си водородни протона, нека да го запиша. Ще изглежда ето така. Няма вече водород, така че това е C2O4. И тук имаме заряд 2–. И можеш да си представиш, че ще бъде привлечен от 2 положително заредени натриеви йони. Така че това има заряд 2 минус. Можем дори да го запишем тук, ако искаме. И след това тук имаме натрий. Имаме тези два натриева йона със заряд 2+. И цялата тази молекула става неутрална. Те са се привлекли взаимно. И все още са във воден разтвор. След това хидроксидът привлича протоните и се получава просто вода. Така че плюс 2 мола, или плюс 2 молекули, зависи как го разглеждаме – плюс два пъти вода. Ще използвам същия оранжев цвят. Плюс 2 Н2О. Един водород във водната молекула идва от оксаловата киселина, така че тези два водорода тук в тези два мола вода идват от една единствена молекула оксалова киселина. Нека сега да пресметнем. Имаме 34,47 милилитра разтвор на натриев хидроксид. Ще го обърна в литри, за да бъде по-лесно да работим с моларност тук. Имаме 34,47 мл, можем да запишем разтвор, но ние знаем това. Знаем, че един литър съдържа 1000 милилитра. И тук се съкращават милилитрите, 34,47 делено на 1000 е 0,03447 литра от тези 0,485 мола разтвор на натриев хидроксид. Нека да видим колко молекули натриев хидроксид имаме в нашия разтвор. Знаем концентрацията – 0,485 мола... нека да е в друг цвят... 0,485 мола, можем да намерим действителния брой молекули натриев хидроксид. Искаме да умножим това... имаме 0,485 мола натриев хидроксид в 1 литър от разтвора. Това означава моларна концентрация. Имаме 0,485 мола на литър. Литрите се съкращават и тук ще вземем калкулатора. Това ни казва колко мола натриев хидроксид имаме в този разтвор. Нека да взема калкулатора. Готово. Сега нека да умножа тези две числа. Имаме 0,03447 по 0,485, равно на 0,167. Имаме само три значещи цифри, така че ще закръглим до три значещи цифри. Закръгляваме на 0,0167. Нека да преместя това от екрана. Значи това ще бъде равно на 0,0167, и тук ни остана молове натриев хидроксид. Вече знаем колко мола натриев хидроксид ще реагират напълно с нашето количество молове оксалова киселина. Знаем, че са ни необходими два мола от това за един мол оксалова киселина. Или за един мол оксалова киселина, която реагира напълно, са ни нужни два мола от това. Нека да го запиша. Ще го оцветя. Нужни са ни два мола натриев хидроксид, получихме това от уравнението ето тук, и е очевидно, че е нужен един мол, или една молекула от това ще свърже един протон, и след това ще ни трябва друга молекула, за да свърже този протон. Така че ни трябват два мола натриев хидроксид за един мол оксалова киселина. За един мол от H2C2O4. Така че просто делим това число на 2. Отново ще взема калкулатора. Просто делим 0,0167 на 2. Отново три значещи цифри, 0,00835. Получихме 0,00835 мола оксалова киселина, H2C2O4. Получихме моловете, но ни трябва да намерим и масата. Знаем моларната маса на оксаловата киселина. Нека да я запиша. Знаем моларната маса на водорода, ще запиша така: моларната маса, ако имаме един мол водород, той има моларна маса 1 грам. Ако имаме... и това следва от атомното тегло... моларната маса на въглерода е 12 грама. Моларната маса на кислорода е 16 грама. Тогава каква е моларната маса на оксаловата киселина? Имаме два водорода, значи това са два грама, нали? Два пъти по един грам. Това е за водорода. Имаме два въглерода, така че това са 24 грама. 12 грама от всеки водороден атом. След това имаме четири кислорода, като един мол е 16 грама. Следователно тук имаме плюс 64. Какво получаваме? 24 плюс 64 е 88, нали? 2 плюс 6 е 8, да. 88 плюс 2 е 90 грама. Така че един мол оксалова киселина е 90 грама. Можем да кажем 90 грама за един мол H2C2O4. Нека се върнем тук. Ще го преработя тук. Имаме 0,00835 мола оксалова киселина, H2C2O4. Сега знаем и моларната маса. Това са 90 грама... ще го направя в друг цвят. Този цвят става монотонен. Знаем, че имаме 90 грама H2C2O4 в един мол H2C2O4. Това е моларната маса. Просто умножаваме тези числа и получаваме грамовете оксалова киселина. Това и това се съкращават. Просто умножаваме по 90. Тук е показано предишното число, което е броят молове оксалова киселина по нейната моларна маса и това са грамовете оксалова киселина. Получаваме 0,75. Ще го закръгля на 2, защото имаме три значещи цифри. 90 не е точно, то е малко... Просто ще закръгля до три значещи цифри. Така че това е 0, 752. Имаме 0,752 грама оксалова киселина H2C2O4. Мисля, че отговорихме на част от въпроса. Първият въпрос беше каква е масата на оксаловата киселина. Току-що отговорихме. Отговорът е 0,752 грама. Вторият въпрос е какъв е масовият процент в пробата? Пробата от непречистена оксалова киселина беше с маса 1,034 грама. Просто трябва да намерим какъв процент е 0,752 от 1,034? Отново вадя калкулатора. Делим 0,752 на 1,034 и получаваме 72,7%. Отговорът на втория въпрос е 72,7%. Установихме, че тази проба от непречистена оксалова киселина съдържа 72,7% чиста оксалова киселина.