1. При добавлении в колонку аликвот 10,00 мл анализируемой пробы медного купороса собрали подвижную фазу в конические колбы и на нейтрализацию израсходовали 14,25; 14,35; 14,40 мл…

Для решения этой задачи необходимо пройти несколько шагов, чтобы вычислить среднюю весовую концентрацию меди в растворе медного купороса. Следуем пошагово.

Шаг 1: Определение данных

У нас есть следующие данные:

• Объём анализируемой пробы (V) = 10,00 мл
• Объём титранта, израсходованного на нейтрализацию:
  • 14,25 мл
  • 14,35 мл
  • 14,40 мл
• Концентрация раствора гидроксида натрия (C) = 0,1020 Н

Шаг 2: Средний объём расхода титранта

Для нахождения средней концентрации меди, сначала вычислим средний объём расхода титранта (V_titran).

\[ V_{titran_{avg}} = \frac{14,25 + 14,35 + 14,40}{3} = \frac{43,00}{3} = 14,33 \, \text{мл} \]

Шаг 3: Конвертация объёма титранта в литры

Переведём объем титранта из миллилитров в литры, так как 1 л = 1000 мл:

\[ V_{titran_{avg}} = 14,33 \, \text{мл} = 0,01433 \, \text{л} \]

Шаг 4: Вычисление количества вещества NaOH

Теперь вычислим количество вещества NaOH, израсходованного на нейтрализацию. Мы знаем, что нормальность раствора (N) связана с количеством вещества (н) по формуле:

\[ n = N \times V \]

Следовательно, количество вещества NaOH:

\[ n_{NaOH} = 0,1020 \, \text{моль/л} \times 0,01433 \, \text{л} = 0,00146226 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Уравнение нейтрализации

Для медного купороса (CuSO₄) реакция с NaOH будет выглядеть так:

\[ CuSO₄ + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)₂ + Na₂SO₄ \]

Согласно уравнению, на каждый моль CuSO₄ требуется 2 моля NaOH. Поэтому количество меди (Cu) можно найти из количества NaOH:

\[ n_{Cu} = \frac{n_{NaOH}}{2} = \frac{0,00146226}{2} = 0,00073113 \, \text{моль} \]

Шаг 6: Вычисление массы меди

Теперь нам нужно вычислить массу меди (Cu), используя его молекулярную массу. Молярная масса меди приблизительно равна 63,55 г/моль.

\[ m_{Cu} = n_{Cu} \times M_{Cu} = 0,00073113 \, \text{моль} \times 63,55 \, \text{г/моль} \approx 0,0465 \, \text{г} \]

Шаг 7: Средняя весовая концентрация меди

Теперь мы можем вычислить среднюю весовую концентрацию меди в анализируемом растворе. Концентрация определяется как масса вещества на единицу объёма раствора:

\[ C_{Cu} = \frac{m_{Cu}}{V_{solution}} = \frac{0,0465 \, \text{г}}{10,00 \, \text{мл}} = 0,00465 \, \text{г/мл} = 4,65 \, \text{г/л} \]

Ответ

Средняя весовая концентрация меди в анализируемом растворе составляет 4,65 г/л.