Какова нормальная концентрация сероводорода в воде, если к 10,00 мл сероводородной воды добавлено 50,00 мл

Для решения данной задачи используется метод титрования окислитель-восстановительных реакций. Заводим уравнение реакции между сероводородом (H2S) и йодом (I2):

\[H2S + I2 → 2HI + S\]

Из уравнения видно, что реакция между сероводородом и йодом происходит в соотношении 1:1, то есть на одну молекулу сероводорода приходится одна молекула йода. Также известно, что для титрования избытка йода используется раствор тиосульфата натрия с коэффициентом эквивалентности 1,1120.

Титрование проводится в следующей последовательности:

1. К 10,00 мл сероводородной воды добавлено 50,00 мл 0,1 м раствора йода. Общий объем реагентов становится равным 60,00 мл.

2. Избыток йода титруется с помощью раствора тиосульфата натрия. Для нейтрализации 1 моль йода необходимо 1,1120 моль тиосульфата натрия.

3. Для титрования избытка йода потребовалось 32,90 мл 0,1 м раствора тиосульфата натрия.

Теперь решим задачу пошагово:

1. Найдем количество молей йода, добавленного в сероводородную воду. Поскольку объем раствора йода равен 50,00 мл и его концентрация составляет 0,1 моль на литр, то количество молей йода равно:

\[
n_{I_2} = \frac{{V_{I_2} \times C_{I_2}}}{1000} = \frac{{50,00 \times 0,1}}{1000} = 0,005 \, \text{моль}
\]

2. Поскольку реакция между сероводородом и йодом происходит в соотношении 1:1, то количество молей сероводорода, присутствующего в растворе, также составит 0,005 моль.

3. Титрование избытка йода проводится с использованием раствора тиосульфата натрия с коэффициентом эквивалентности 1,1120. Таким образом, количество молей тиосульфата натрия, необходимых для нейтрализации избытка йода, можно вычислить следующим образом:

\[
n_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = n_{I_2} \times \text{коэффициент эквивалентности} = 0,005 \times 1,1120 = 0,00556 \, \text{моль}
\]

4. Известно, что для титрования избытка йода потребовалось 32,90 мл 0,1 м раствора тиосульфата натрия. Рассчитаем количество молей тиосульфата натрия по этим данным:

\[
n_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = \frac{{V_{\text{тиосульфат}} \times C_{\text{тиосульфат}}}}{1000} = \frac{{32,90 \times 0,1}}{1000} = 0,00329 \, \text{моль}
\]

5. Так как тиосульфат натрия полностью реагирует с избытком йода, то количество молей йода, присутствующего в системе после титрования, равно:

\[
n_{I_2, \text{оставшийся}} = n_{I_2} - n_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = 0,005 - 0,00329 = 0,00171 \, \text{моль}
\]

6. Чтобы найти концентрацию сероводорода, разделим количество молей сероводорода на объем сероводородной воды:

\[
C_{\text{H}_2\text{S}} = \frac{{n_{\text{H}_2\text{S}}}}{{V_{\text{вода}}}} = \frac{{0,005}}{{10,00 \, \text{мл}}} = 0,5 \, \text{моль/л}
\]

Таким образом, нормальная концентрация сероводорода в воде составляет 0,5 моль на литр (0,5 М). Тип титрования: титрование окислитель-восстановительных реакций.