Сульфат, содержащийся в 1,515 г пробы, осадили методом гомогенного осаждения, добавив избыток раствора ВаЭДТА

Сульфат, содержащийся в 1,515 г пробы, осадили методом гомогенного осаждения, добавив избыток раствора ВаЭДТА и медленно подкислив для осаждения ионов бария. По окончании осаждения к раствору добавили буферный раствор с рН 10,00 и разбавили его до 250,0 мл. На титрование 25,00 мл прозрачного раствора потребовалось 28,70 мл стандартного 0,0154 М раствора Mg (II). Рассчитайте массовую долю (%) Na2SO4∙10H2O в пробе. Дано: тН = 1,515 г; Vр-ра = 250,0 мл; Vал = 25,00 мл; V(Mg2+) = 28,70 мл; СМ(Mg2+) = 0,0154 моль/л. Найти: ω(Na2SO4∙10H2O) - ?

Осаждение сульфата бария происходит по реакции
SO42- + BaY2- + 2H+ = BaSO4↓ + H2Y2-.
В ходе титрования происходит реакция
H2Y2- + Mg2+ = MgY2- + 2H+.
Определение сульфатов проводится методом заместительного титрования. Число молей выделившейся ЭДТА равно числу молей SO42-, которое содержится в аликвоте раствора, и равно числу молей ионов Mg2+, затраченных на титрование:
п(SO42-) = п(H2Y2-) = п(Mg2+)
Число молей ионов магния равно
п(Mg2+) = СМ(Mg2+)∙V(Mg2+)∙10-3,
где СМ(Mg2+) – молярная концентрация раствора соли магния, 0,0154 моль/л;
V(Mg2+) – объём раствора соли магния, пошедший на титрование, 28,70 мл.
п(SO42-) = СМ(Mg2+)∙V(Mg2+)∙10-3.
Число молей сульфатов во всем растворе равно
п(SO42-)0 = п(SO42-)∙Vр-ра/Vал,
где п(SO42-) – число молей ионов SO42- в аликвоте раствора, моль;
Vр-ра – объём анализируемого раствора, 250,0 мл;
Vал – объём аликвоты, взятой для титрования, 25,00 мл.
п(SO42-)0 = СМ(Mg2+)∙V(Mg2+)∙10-3∙Vр-ра/Vал;
п(SO42-)0 = 0,0154∙28,70∙10-3∙250,0/25,00 = 4,420∙10-3 (моль).
В состав 1 моля Na2SO4∙10H2O входит 1 моль ионов SO42-, поэтому число молей Na2SO4∙10H2O в пробе равно
п(Na2SO4∙10H2O) = п(SO42-)0 = 4,420∙10-3 (моль).
Масса Na2SO4∙10H2O этого числа молей кристаллогидрата равна
т(Na2SO4∙10H2O) = п(Na2SO4∙10H2O)∙М(Na2SO4∙10H2O),
где п(Na2SO4∙10H2O) – число молей Na2SO4∙10H2O в пробе, 4,420∙10-3 моль;
М(Na2SO4∙10H2O) – молярная масса Na2SO4∙10H2O, равна 22,99∙2 + 32,06 + 16,00∙4 + 10∙(1,01∙2 + 16,00) = 322,24 (г/моль).
т(Na2SO4∙10H2O) = 4,420∙10-3∙322,24 = 1,4243 (г).
Массовая доля Na2SO4∙10H2O в пробе равна
ω(Na2SO4∙10H2O) = т(Na2SO4∙10H2O)∙100/тН,
где т(Na2SO4∙10H2O) – масса Na2SO4∙10H2O в пробе, равна 1,4243 г;
тН – масса навески пробы, равна 1,515 г.
ω(Na2SO4∙10H2O) = 1,4243∙100/1,515 = 94,01 (%).
Ответ: ω(Na2SO4∙10H2O) = 94,01 %.