Titrace – řešené příklady

Vydáno: 22. 11. 2022; Poslední aktualizace: 31. 03. 2023; Autor: Zdeněk Moravec

Několik řešených příkladů k titracím:

25 cm3 roztoku NaOH bylo titrováno kyselinou sírovou o koncentraci 0,0583 M, spotřeba odměrného roztoku byla 15,35 cm3. Vypočítejte molární koncentraci roztoku NaOH.

Pro výpočet budeme samozřejmě potřebovat vyčíslenou rovnici reakce:

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

Z rovnice je vidět, že dva moly hydroxidů reagují s jedním molem kyseliny, proto můžeme napsat:

n(NaOH) = 2 . n(H2SO4) = 2 . c . V = 2 . 0,0583 . 0,01535 = 0,00090 mol NaOH

$$c_{NaOH} = \frac{n}{V} = \frac{0,00090}{0,025} = 0,036\ mol.dm^{-3}$$

Roztok NaOH měl koncentraci 0,036 M.

Navážka 0,9542 g uhličitanu sodného byla rozpuštěna v odměrné baňce o objemu 100 cm3. Z odměrné baňky bylo pipetováno 20 cm3, průměrná spotřeba 0,2 M HCl byla 14,23 cm3. Vypočítejte čistotu Na2CO3.

Rovnice titrace:

Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O

Ze stechiometrie reakce vyplývá:

$$\frac{n(Na_2CO_3)}{1} = \frac{n(HCl)}{2}$$

Protože jsme navážku rozpustili za vzniku 100 cm3 roztoku a na titraci jsme použili pouze 20 cm3, musíme do výpočtu zařadit i zřeďovací faktor:

$$f_z = \frac{100}{20} = 5 \\
m(Na_2CO_3) = \frac{1}{2} . n . f_z . M = \frac{1}{2} . c . V . f_z . M \\
m(Na_2CO_3) = 0,5 . 0,2 . 0,01423 . 5 . 105,99 = 0,7541\ g$$

Navážka tedy obsahuje 0,7541 g Na2CO3, čistotu vypočítáme snadno:

$$w = \frac{0,7541}{0,9542} = 0,7903$$

Čistota uhličitanu sodného je tedy 79,03 %.

Navážka 0,9358 g dihydrátu kyseliny šťavelové byla rozpuštěna a titrována roztokem NaOH. Průměrná spotřeba roztoku hydroxidu sodného byla 12,56 cm3. Vypočítejte koncentraci hydroxidu sodného.

Titraci můžeme popsat rovnicí:

(COOH)2 + 2 NaOH → (COONa)2 + 2 H2O

Ze stechiometrie reakce vyplývá:

$$n_{stav} = \frac{n_{NaOH}}{2} \\
\frac{m_{stav}}{M_{stav}} = \frac{1}{2} . c_{NaOH} . V_{NaOH}$$

Koncentraci hydroxidu pak vypočítáme:

$$c = \frac{2 . m}{M . V} = \frac{2 . 0,9358}{126,07 . 0,01256} = 1,182\ M$$

Koncentrace hydroxidu sodného je 1,182 mol.dm-3.

Vypočítejte koncentraci a hmotnost NaCl ve 100 cm3 roztoku. Z roztoku bylo pipetováno 20 cm3 a titrováno roztokem AgNO3 o koncentraci 0,05 M. Průměrná spotřeba činila 13,59 cm3.

V tomto případě se jedná o srážecí reakci, vzniká nerozpustný AgCl.

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

Látkové množství dusičnanu odpovídá látkovému množství chloridu sodného, takže koncentraci vypočítáme snadno:

n1 = n2
c1V1 = c2V2

$$c_2\ =\ \frac{c_1V_1}{V_2}\ =\ \frac{0,05 . 0,01359}{0,02}\ =\ 0,034\ \textrm{M NaCl}$$

Látkové množství a hmotnost NaCl pak vypočítáme z koncentrace a objemu. Musíme ale ve výpočtu použít celkový objem vzorku:

n = c . V = 0,034 . 0,100 = 0,0034 mol NaCl
m = n . M = 0,0034 . 58,44 = 0,1987 g NaCl

Roztok měl koncentraci 0,034 mol.dm-3 a obsahoval 198,7 mg NaCl.

Navážka 2,0523 g chloridu železnatého byla rozpuštěna v odměrné baňce o objemu 100 cm3. Z odměrné baňky bylo pipetováno 25 cm3, průměrná spotřeba 0,05 M KMnO4 byla 15,32 cm3. Vypočítejte čistotu FeCl2.

V tomto případě se jedná o manganometrii, metodu redoxní odměrné analýzy. Titrace probíhá podle chemické rovnice:

5 FeCl2 + KMnO4 + 8 HCl → 5 FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4 H2O

Z rovnice plyne, že pro látková množství platí:

$$\frac{\textrm{n(FeCl}_2\textrm{)}}{5}\ =\ \frac{\textrm{n(KMnO}_4\textrm{)}}{1} \\
\textrm{n(FeCl}_2\textrm{)}\ =\ 5\ .\ \textrm{n(KMnO}_4\textrm{)}$$

Protože jsme titrovali pouze 25 cm3 z připravených 100 cm3 roztoku, musíme do výpočtu zahrnout i zřeďovací faktor:

$$\textrm{f}_\textrm{z}\ =\ \frac{100}{25}\ =\ 4$$

Hmotnost čistého chloridu železnatého vypočítáme podle vztahu:

$$\textrm{m(FeCl}_2\textrm{)}\ =\ \textrm{5 . c . V . M . f}_\textrm{z}\ =\ 5\ .\ 0,05\ .\ 0,01532\ .\ 126,75\ .\ 4\ =\ 1,9418\ \textrm{g}$$

Čistotu získáme jako poměr hmotnosti čistého chloridu železnatého a navážky vzorku:

$$\textrm{w(FeCl}_2\textrm{)}\ =\ \frac{1,9418}{2,0523}\ =\ 0,9462$$

Čistota FeCl2 byla 94,62 %.

Další kapitoly