Каков титр и нормальная концентрация раствора CaCl2, если в 20 мл этого раствора добавили избыток раствора оксалата

Тема: Титрование и концентрация раствора

Описание:
В данной задаче рассматривается процесс титрования для определения содержания вещества в растворе. Титрование - это метод количественного анализа, при котором известное количество реактива (титранта) добавляется к пробе раствора, чтобы определить концентрацию или количество анализируемого вещества (анализанд).

В данной задаче проводится титрование щавелевой кислоты (H2C2O4) раствором KMnO4. По известному объему раствора KMnO4 (24,5 мл) и его концентрации (0,1 нормального) необходимо определить концентрацию и титр раствора CaCl2.

Шаги для решения задачи:
1. Найдите количество моль KMnO4, используя уравнение реакции.
2. Сопоставьте количество моль KMnO4 и H2C2O4, используя уравнение реакции.
3. Рассчитайте количество моль H2C2O4.
4. Используя объем раствора CaCl2 (20 мл) и количество моль H2C2O4, рассчитайте нормальную концентрацию раствора CaCl2.
5. Рассчитайте титр раствора CaCl2, используя уравнение реакции.

Дополнительный материал:
Дано:
Объём раствора KMnO4 = 24,5 мл
Концентрация раствора KMnO4 = 0,1 нормального

Требуется определить:
Титр и нормальную концентрацию раствора CaCl2

Решение:
1. Рассчитаем количество моль KMnO4, используя формулу n = C * V, где C - концентрация, V - объем:
n(KMnO4) = 0,1 * 24,5 = 2,45 моль KMnO4

2. Используя сбалансированное уравнение реакции:
5 H2C2O4 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = 10 CO2 + 2 MnSO4 + 8 H2O

Один эквивалент KMnO4 соответствует двум эквивалентам H2C2O4, следовательно количество моль H2C2O4 равно половине количества моль KMnO4:
n(H2C2O4) = 2,45 / 2 = 1,225 моль H2C2O4

3. Для раствора CaCl2 справедлива следующая реакция:
CaC2O4 + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O4

Так как осадок образуется из-за реакции между кальциевым оксалатом и серной кислотой, то количество моль H2C2O4 равно количеству моль CaC2O4:
n(CaC2O4) = 1,225 моль CaC2O4

4. Рассчитаем концентрацию раствора CaCl2. Для этого воспользуемся формулой C = n / V, где n - количество моль, V - объем:
C(CaCl2) = n(CaC2O4) / V(CaCl2) = 1,225 моль / 20 мл = 0,06125 нормального

5. Рассчитаем титр раствора CaCl2, используя уравнение реакции:
CaC2O4 + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O4

Эквивалент хлорида кальция (CaCl2) соответствует одному эквиваленту кальция оксалата (CaC2O4), поэтому количество моль CaCl2 равно количеству моль CaC2O4:
Титр(CaCl2) = n(CaC2O4) = 1,225 моль

То есть титр раствора CaCl2 равен 1,225 моль, а его нормальная концентрация равна 0,06125 нормального.

Совет:
Для более легкого понимания титрования и концентрации растворов, рекомендуется проработать понятия количества молей вещества, молярной массы, объема раствора и концентрации. Также полезным будет разобраться в методах подготовки растворов и совместимости реагентов перед проведением титрования.

Задача на проверку:
Если 15 мл раствора CaCl2 были нейтрализованы 12,5 мл раствора KMnO4, концентрация которого составляет 0,08 нормального, определите титр раствора CaCl2 и количество моль CaCl2.