Массовая концентрация р-ров (МВИ)

[Alchimik_20]

Здравствуйте уважаемые участники форума!

Возникли "небольшие" вопросы по массовой концентрации растворов из мви по определению метанола в воде с хромотроповой кислотой.

Насколько я понимаю массовая концентрация р-ра - это масса вещества, содержащаяся в определённой массе раствора (допустим в 100 г.). Именно в массе раствора, а не растворителя.

Так вот в мви по определению массовой доли метанола в воде фотометрическим методом с хромотроповой кислотой, как и положено, приведены прописи приготовления растворов и реактивов.

С большинством прописей всё понятно. Но вот с прописями приготовления р-ра хромотроповой кислоты и перманганата K не совсем , а именно:
1) для приготовления р-ра хромотроповой кислоты предлагается 1.5 г её растворять в 14 г. (ну или мл, куб. см) воды. Почему?
Указано, что раствор 10%-ый. Но по приведённой прописи (1,5 г. в 14 г. растворителя) получается 9,7%-ый р-р (9,967%). Для получения именно 10%-го р-ра нужно растворять 1,5 г. в 13,5 г. воды.
2) для приготовления р-ра перманганата K предлагается 2 г. его растворять в 100 г (ну или мл, куб. см) воды. Почему?
Указано, что раствор 2%-ый. Но по приведённой прописи (2 г. в 100 г. растворителя) получается 1,96%-ый р-р. Для получения именно 2%-го р-ра нужно растворять 2 г. в 98 г. воды.

В общем что это? Сознательные пренебрежения (1,96% сойдёт за 2, а 9,7% - за 10%)? Просто ошибки?

Спасибо!

[Елена К]

Расчёты вы сделали совершено верно. А сознательное это пренебрежение или нет - может ответить только автор этого документа.

Вам что нужно - узнать, как приготовить эти растворы правильно? Или вопрос в чём-то другом?

[Alchimik_20]

Спасибо!

Вам что нужно - узнать, как приготовить эти растворы правильно? Или вопрос в чём-то другом?

Как их приготовить правильно я знаю (в смысле думаю, что знаю). Хотел вот (на форуме) либо убедиться, либо разубедится, в своей правоте

[vmu]

Насколько я понимаю массовая концентрация р-ра - это масса вещества, содержащаяся в определённой массе раствора (допустим в 100 г.).

Нет. В МВИ это масса вещества на единицу объема раствора. Там же написано: "мг/дм³", "мг/см³". Смотрите приготовления градуировочных растворов и размерность результата анализа.

Указано, что раствор 10%-ый. Но по приведённой прописи (1,5 г. в 14 г. растворителя) получается 9,7%-ый р-р (9,967%). Для получения именно 10%-го р-ра нужно растворять 1,5 г. в 13,5 г. воды.
2) для приготовления р-ра перманганата K предлагается 2 г. его растворять в 100 г (ну или мл, куб. см) воды. Почему?
Указано, что раствор 2%-ый. Но по приведённой прописи (2 г. в 100 г. растворителя) получается 1,96%-ый р-р. Для получения именно 2%-го р-ра нужно растворять 2 г. в 98 г. воды.

Раз уж вы занимаетесь аналитической химией, то, наверное, что-то слышали про значащие цифры и правила округления.
Там же не написано "10,0%", или "1,0*10%", или "1,00*10%", поэтому 9,7% - это то же самое, что 10%.
Там же не написано "2,0%" или "2,00%", поэтому 1,96% - это то же самое, что 2%.

К тому же весьма вероятно, что на результатах никак не отразится, если вы приготовите, скажем, 11% или 9% вместо 10% и 1,8% или 2,2% вместо 2(,0)%. Это называется "устойчивость" или "робастность" (robustness) методики.

[Alchimik_20]

vmu! Благодарю Вас!

мг/дм3 и мг/см3 указано для градуировочных р-ров (метанола), а не для прочих р-ров и реактивов...

К примеру (в данной мви) указано, что р-р гидроксида Na имеет концентрацию (массовую?) 30%, но не 0,43 г/см3 (30/70 = 0,43 - округляя до 2-го знака).

И без десятичных долей указаны концентрации всех р-ров (не только р-ров хромотроповой кислоты и перманганата K).

К тому же весьма вероятно, что на результатах никак не отразится, если вы приготовите, скажем, 11% или 9% вместо 10% и 1,8% или 2,2% вместо 2(,0)%. Это называется "устойчивость" или "робастность" (robustness) методики.

Наверняка, что так. Но, как мне представляется, мви на то и мви, чтобы выполнять её в соответствии с нею же самой (а не "на глаз" или как захотелось).

[vmu]

К примеру (в данной мви) указано, что р-р гидроксида Na имеет концентрацию (массовую?) 30%, но не 0,43 г/см3 (30/70 = 0,43 - округляя до 2-го знака)

Да, это, очевидно, массовая концентрация, а точнее массовая доля: 30 г щелочи + 70 мл воды (т.е. 70 г воды), получается 30 г на 30+70=100 г раствора или 30 % м/м. Массо-объемная концентрация там будет не 30/70 = 0.43 г/мл, а 30/[(30+70)/1.328] = 0.40 г/мл (1.328 г/мл - плотность раствора гидроксида натрия 30 % м/м). Это 10 моль/л.

Но эти, указанные в заголовках подразделов методики, концентрации реактивов вообще не имеют значения для выполнения анализа. Там могло быть написано, например, "9.1.5. Рабочий раствор гидроксида натрия", или "9.1.5. Концентрированный раствор гидроксида натрия", или "9.1.5. Раствор щелочи". Это просто обозначения растворов. Можно указать в них (примерное) значение концентрации, а можно не указывать. Важны лишь сами процедуры приготовления реактивов, а не заголовки параграфов методики. Вас же не смущает, что для "раствора сульфита натрия насыщенного" не приведено числовое значение концентрации, и "раствор сульфата меди" без указания концентрации.

мви на то и мви, чтобы выполнять её в соответствии с нею же самой (а не "на глаз" или как захотелось).

Да, но некоторые небольшие отклонения от МВИ никак на результат не влияют. Это во-первых.
Во-вторых, пожалуйста, выполняйте. Вы будете отвешивать 30 г щелочи на весах с ценой деления 0.0001 г или на весах с ценой деления 0.01 г? Будете тужиться взять навеску 30.0000 г? Или 30.00 г? Или 30 г (т.е. от 29.5 до 30.5 г)? А воду для этого раствора 70 мл будете пипеткой или бюреткой дозировать, чтоб было 70.00 мл? Или возьмете мерным цилиндром?

[Alchimik_20]

Да, это, очевидно, массовая концентрация, а точнее массовая доля: 30 г щелочи + 70 мл воды (т.е. 70 г воды), получается 30 г на 30+70=100 г раствора или 30 % м/м. Массо-объемная концентрация там будет не 30/70 = 0.43 г/мл, а 30/[(30+70)/1.328] = 0.40 г/мл (1.328 г/мл - плотность раствора гидроксида натрия 30 % м/м). Это 10 моль/л.

Спасибо за информацию!

Насколько я понимаю массовая концентрация и массо-объёмная концентрация - это разные понятия?

Опять же (извиняюсь ): если такой точности (допустим, до сотых долей) не требуется, то 0,43 и 0.40 - это одно и то же. И какая тогда разница между просто массовой и массово-объёмной концентрацией?

Вас же не смущает, что для "раствора сульфита натрия насыщенного" не приведено числовое значение концентрации, и "раствор сульфата меди" без указания концентрации.

Нет, не смущает Поскольку, если буду готовить насыщенный р-р того же сульфита Na при 20 гр. Ц, то возьму навеску в 26,1 г. и буду пробовать её полностью растворить в 100 мл воды (кстати, а какой массовой концентрации будет этот раствор? 20,7%).
И про р-р сульфата Cu тоже не смущает: концентрацию не указали, но понимание его концентрации (массовой) у меня вопросов не вызвало (14%).

Возможно, это просто такой частный случай (эта мви на метанол в воде), и уже не смысл его "мусолить". Но данная "дискуссия" для меня оказалась весьма не бесполезной! Спасибо ещё раз!

[vmu]

Насколько я понимаю массовая концентрация и массо-объёмная концентрация - это разные понятия?

Это одно и то же: масса вещества в единице объема раствора. В МВИ слова "массовая концентрация" используются в этом смысле однозначно. То, что в МВИ обозначают процентами, там никак не называют (при беглом просмотре), но по сути это массовая доля, так это правильно и называется.

если такой точности (допустим, до сотых долей) не требуется, то 0,43 и 0.40 - это одно и то же

Тут вопрос не в разнице на 0,03 и не в ее значимости или незначимости для данной методики, а в том, что вы принципиально неправильно посчитали, разделив массу щелочи на объем воды, а не на объем раствора (который можно найти, используя справочное значение его плотности).

Возможно, это просто такой частный случай (эта мви на метанол в воде)

Обычная МВИ, ничего особенного. Детально я ее не читал, но концентрации явно не заслуживают обсуждения.

то возьму навеску в 26,1 г. и буду пробовать её полностью растворить в 100 мл воды

Вам надо такую навеску, чтоб растворилась при нагреве, но была бы частично осадком на дне при комнатной температуре. Если при комнатной растворимость 26,1 г на 100 мл воды, то надо растворить чуть больше с нагревом, охладить, отфильтровать осадок.

про р-р сульфата Cu тоже не смущает: концентрацию не указали, но понимание его концентрации (массовой) у меня вопросов не вызвало (14%)

14% - это массовая доля пентагидрата (который в растворе уже не существует) сульфата меди. Доля собственно сульфата меди в растворе меньше (9%).