Решение. 1. Расчет навески анализируемого вещества

1. Расчет навески анализируемого вещества

Схема анализа с учетом стехиометрических коэффициентов:

2Fe3O4

®

6Fe3+

®

6Fe(OH)3¯

®

3Fe2O3

Задаем массу гравиметрической формы, исходя из структуры осаждаемой формы (аморфной или кисталлической).

Принимаем массу гравиметрической формы Fe₂O₃ равную 0,1 г, поскольку осаждаемая форма Fe(OH)₃ – аморфный осадок.

Рассчитаваем массу определяемого компонента Fe₃O₄:

.

.

Зная массовую долю Fe₃O₄ в руде (w = 45 %), рассчитываем аналитическую навеску:

.

2. Расчет количества реагента-осадителя.

Уравнение реакции осаждения:

Fe3+	+	3NH3×H2O	®	Fe(OH)3¯	+	3NH4+
1 моль	:	3 моль	:	1 моль	:	3 моль

Количество ионов железа можно рассчитать, зная количество Fe₂O₃ (или Fe₃O₄): 2Fe³⁺ ® Fe₂O₃ (или 3Fe³⁺ ® Fe₃O₄).

Рассчитываем стехиометрическое количество аммиака по реакции осаждения:

Тогда масса аммиака: .

Рассчитываем массу 25 % водного раствора аммиака:

.

Плотность 25 % раствора аммиака r = 0,907 г/см³ (см. справочник).

Рассчитываем объем 25 % раствора аммиака.

.

Поскольку аммиак – летучее вещество, для анализа требуется пятикратный избыток: V (р-ра NH₃) @ 1,5 мл.

Задачи

В табл. 2.1. предложены задачи, в которых требуется рассчитать навеску анализируемого вещества, объем раствора реагента-осадителя, а также написать уравнения реакций, используемых при проведении анализа. При расчетах принять массы гравиметрических форм 0,5 г – в случае кристаллических осадков и 0,1 г – в случае аморфных осадков. Плотности разбавленных растворов солей (реагентов-осадителей) принять равными 1 г/см³.

Таблица 2.1

Данные для расчета массы аналитической навески и объема реагента-осадителя

Номер задачи	Анализируемый объект и массовая доля определяемого компонента (или примесей), %	Осаждаемая форма	Гравиметри-ческая форма	Реагент-осадитель и его концентрация
	Сернистое железо, 30 % серы	BaSO4	BaSO4	BaCl2×2H2O, 5 %
	Полевой шпат, 8% Al	Al(OH)3	Al2O3	NH3, 20 %
	Технический MgSO4×7H2O, 5 % примесей	MgNH4PO4	Mg2P2O7	Na2HPO4, 1 M
	Фосфорит, 15 % Р2О5	MgNH4PO4	Mg2P2O7	MgCl2, 0,5 M
	Сидерит, 75 % FeCO3	Fe(OH)3	Fe2O3	NH3, 10 M
	Смесь 40 % NaCl 60 % KCl	AgCl аморфн.	AgCl	AgNO3, 0,1 M

Продолжение табл. 2.1

	Урановая смоляная руда, 20 % U3O8	(NH4)2U2O7	U3O8	NH3, 10 %
	Урановая руда, 4 % U	UO2(NH4)PO4	(UO2)2P2O7	(NH4)2HPO4, 10 %
	Берилл Al2O3×3BeO×6SiO2, 50 % пустой породы	Be(OH)2	BeO	NH3, 25 %
	Хризоберилл BeO×Al2O3, 15 % примесей	BeNH4PO4	Be2P2O7	(NH4)2HPO4, 10 %
	Гашеная известь Са(ОН)2 15 % примесей	СаС2О4	СаО	(NH4)2C2O4×H2O 4 %
	Рутил, 70 % TiO2	TiO(OH)2	TiO2	NH3, 20 %
	Монацит, 5 % Th	Th(C2O4)2	ThO2	H2C2O4×2H2O, 10 %
	Монацит, 5 % ThO2	Th(OH)4	ThO2	NH3, 25 %
	Лопарит, 40 % TiO2	Ti(C6H9O2N3)4, Купферонат титана (IV) аморфн.	TiO2	Купферон C6H9O2N3, 6 %
	Хлорид натрия, 30-40 % примесей	AgCl аморфн.	AgCl	AgNO3, 2 %
	Сульфид аммония, 10 % примесей	BaSO4	BaSO4	BaCl2×2H2O, 5 %
	Криолит Na3AlF6, 20 % примесей	Al(C9H6ON)3Оксихино-линат Al	Al(C9H6ON)3	Оксихинолин C9H7ON, 0,5 %
	Медный купорос СuSO4×5Н2О, 5 % примесей	BaSO4	BaSO4	BaCl2×2H2O, 4 %
	Урановый концентрат, 15 % U	U(C6H9O2N3)4, Купферонат урана (IV) аморфн.	U3O8	Купферон C6H9O2N3, 6 %
	Железная руда, 40-50 % Fe3O4	Fe(OH)3	Fe2O3	NH3, 15 %
	Оловянная руда, 20 % олова	Sn(OH)4	SnO2	NH3, 15 %
	Циркон, 63 % ZrO2	Zr(HPO4)2	ZrP2O7	(NH4)2HPO4, 15 %
	Эвдиалит, 4 % Се2О3	Се2(С2О4)3	СеО2	(NH4)2C2O4×H2O 10 %

Продолжение табл. 2.1

	Микролит, 3 % Bi2O3	Bi2(C2O4)3	Bi2O3	(NH4)2C2O4×H2O 10 %

В табл. 2.2. предложены задачи, в которых требуется рассчитать объем проб анализируемых растворов и растворов реагентов-осадителей, а также написать уравнения протекающих реакций.

Таблица 2.2

Данные для расчета объема проб анализируемого раствора и объема реагента-осадителя