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 титранта (0,1020 Н раствора гидроксида натрия).
Вычислить среднюю весовую концентрацию меди в
анализируемом растворе.
Для решения данной задачи нам необходимо провести несколько шагов:
### Шаг 1: Определение количества вещества меди
1. **Реакция нейтрализации**: В данном случае мы имеем медный купорос (CuSO₄), который реагирует с гидроксидом натрия (NaOH). Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
\[
\text{CuSO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4
\]
Как видно из уравнения, одна молекула медного купороса реагирует с двумя молекулами гидроксида натрия.
2. **Подсчет средних значений из расхода титранта**:
\[
\text{Средний расход титранта} = \frac{14,25 + 14,35 + 14,40}{3} = \frac{43,00}{3} = 14,33 \text{ мл}
\]
### Шаг 2: Перевод объёма титранта в литры и расчет количества вещества NaOH
3. **Переведем объем в литры**:
\[
V = 14,33 \text{ мл} = 0,01433 \text{ л}
\]
4. **Расчет количества вещества NaOH**:
У нас есть нормальность раствора NaOH \( C = 0,1020 \text{ Н} \):
\[
n(\text{NaOH}) = C \times V = 0,1020 \, \text{моль/л} \times 0,01433 \, \text{л} = 0,001462 \text{ моль}
\]
### Шаг 3: Определение количества вещества меди
5. **Определение количества меди**: Из уравнения видно, что 1 моль CuSO₄ реагирует с 2 моль NaOH, следовательно, количество меди будет в два раза меньше:
\[
n(\text{Cu}) = \frac{n(\text{NaOH})}{2} = \frac{0,001462}{2} = 0,000731 \text{ моль}
\]
### Шаг 4: Расчет массы меди
6. **Молярная масса меди (Cu)**:
\[
M(\text{Cu}) = 63,55 \, \text{г/моль}
\]
7. **Масса меди в растворе**:
\[
m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \times M(\text{Cu}) = 0,000731 \text{ моль} \times 63,55 \text{ г/моль} = 0,0465 \text{ г}
\]
### Шаг 5: Вычисление средней весовой концентрации меди
8. **Объем анализируемого раствора**: У нас 10,00 мл анализируемой пробы, что составляет 0,01000 л.
9. **Расчет средней весовой концентрации**:
\[
C(\text{Cu}) = \frac{m(\text{Cu})}{V_{\text{пробы}}} = \frac{0,0465 \text{ г}}{0,01000 \text{ л}} = 4,65 \text{ г/л}
\]
### Итог
Средняя весовая концентрация меди в анализируемом растворе составляет **4,65 г/л**.
