Question

1. Determinaţi puritatea acidului boric dacă o probă de
10 mL soluţie de acid boric a fost titrată cu 15 mL
soluţie de NaOH 0,1N cu factorul F=1,0075. Soluţia
de acid boric a fost preparată într-un balon cotat de 100 mL, din 1,1005 g acid boric.

Answer 1

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.