Лабораторни упражнения №6

Цел: придобиване на умения подготвят разтвори на различни концентрации на суха сол или концентриран разтвор.

1.Teoreticheskie УВОД

Решения играят важна роля в живата и неживата природа, както и в областта на науката и технологиите.

Повечето от физиологичните процеси в човешкото тяло, животни и растения, различни промишлени процеси, биохимични процеси в почвата и т.н. възникне в разтвори.

Разтворът - хомогенна многокомпонентната система, в която един вещество се диспергира в друга среда или други вещества.

Разтворите могат да бъдат в газообразно (въздух), течни и твърди (сплави, оцветени стъклени) агрегирани състояния. По-често трябва да се работи с течни разтвори.

1. Маса фракция - съотношението на масата на компонента в разтвора на общото тегло на разтвора. Мас фракция може да бъде изразена като знак, процент (%), на хиляда (хилядна от%) и в части на милион (ррт # 713; 1). Маса част от този компонент, изразено в проценти, това показва колко грама компонент в обладан от 100 г разтвор.

2. Маса концентрация - масовото съотношение на компонента, съдържаща се в разтвора на обема на този разтвор. Единици масова концентрация # 8209; кг / м 3 г / л.

3. TitrT - брой грама на разтвореното вещество в 1 мл разтвор. титър единици - г / мл, кг / см 3.

4. моларната концентрация на - количество съотношение вещество (в молове) присъства в разтвора на обема на разтвора. Единици - мола / m 3 (мол / л). Разтвор с концентрация от 1 мол / л. означават 1М; 0,5 мол / л, означена 0.5 М.

5. ekvivalentovsek моларна концентрация (нормална концентрация) - съотношението на количеството вещество еквивалент (мол) до обем на разтвора (Ь). Единица нормална концентрация мол / L. Например, SEC (КОН) = 1 мол / л. SEC (1/2 H 2 SO 4) = 1 мол / л, уволнен (1/3 АЮЬ 3) = 1 мол / л. Разтвор в 1 литър от които съдържа 1 мол еквивалента, наречена нормална и п означават 1.

6. molal б - е съотношението на размера на разтвореното вещество (в молове) към тегло М на разтворителя. Единица молалност - мол / кг. Например, б (HCl / Н 2О) = 2 мола / кг.

7. Моларната част - съотношението на моловете на разтвореното вещество на общия брой молове на разтворено вещество и разтворител. Моларен фракция може да бъде изразена като знак, процент (%), на хиляда (хилядна от%) и в части на милион (ррт -1).

За получаването на разтвори на определени концентрации, за точно измерване на обема, използван обемни ястия: мерителни колби. пипети и бюрети.

Мерителни колби - стени плоскодънни кораби с дълъг тесен провлак, на които се маркират под формата на пръстеновидна линия. Всяка колба се обозначава капацитета и температурата, при която се измерва този капацитет. Лампата трябва да бъдат плътно затворен с тапа (Фигура 1).

Пипетите се използват за избор на определен обем проба течност.

Mora Пипети са стъклени тръби с разширение в средата. Долният край се изтегля в капиляра в горния край е маркиран, за които трябва да бъде избрана измерена течност. На пипета съдържа насипно състояние. Широко се използва като градуирани пипети с различен капацитет, на външната стена, които са изобразени разделяне. За да се запълни на пипетата долния й край се потапя в течността и най-новите тегленето или круши с помощта на специално устройство. Liquid печалба, така че да се повиши до 2-3 см над марката, а след това бързо се затваря горния отвор на показалеца на дясната си ръка, държейки в същото време пипета палеца и средния пръст. След това разхлабете натиска на показалеца, в резултат на което течността бавно ще изтече на пипетата. По това време, когато по-ниските менискус (ниво) на течността е на едно ниво с етикета с пръст се натисне отново. Въвеждане на пипетата в съда, се заеме с показалеца и да позволи на течност да се отцеди от стената на съда. След течността се разлее, пипети 5 секунди още съхраняват облегната стената на съда, леко въртящ около оста си.

Бюрета използван за титруване, за измерване на точни обеми и т.н.

Фиг. 1 Измерване прибори

и - измерване колба; б - капкомер; в - стъкленица.

Обемно бюрета - стъклена тръба с изтеглена няколко долен край или снабдени с кран. На външната стена по протежение на цялата дължина на бюрета прилага делене в 0.1 мл. Чрез заострен край Ros пипета с гумена тръба полагане на стъкло шийката. Бюрета се напълни с течност през фунията. След отваряне на клапана и стяга за запълване част на бюрета разтвор разположен под крана или скоба към долния край на капилярата. В стъкленица е изпълнен така, че първото ниво на течността е била малко над разделението на нула мащаб. След това, внимателно отваряне на клапана е разположен на нивото на разделянето течност нула. Всеки титриране трябва да се започне само след попълване стъкленицата до нула.

За по-малко точно измерване на течен обем използване чаши и измерване цилиндри (фиг.2)

Фиг. Мерителни цилиндри 2 и чаша

2. Експериментална

1. Получаване на разтвор на натриев хлорид опит с предварително определена маса фракция сол (%) разреждане на концентрирания разтвор.

Както е известно, плътността - е теглото на вещество за единица обем, # 961; = М / об. Познаването на плътността на масата може да се определи разтвор маса фракция (%).

Определяне на плътността на разтвора може да бъде в много отношения. От тях, най-прост и бърз - с помощта на ареометър (Фигура 3).

Употребата му се основава на факта, че плаващото тяло е потопен в течност, докато теглото на течността изместен от това няма да е равна на масата на тялото (принципа на Архимед "). Разширеният долната част ареометърът поставен товар върху тесния горната част - на шията - разделяне изобразени посочва плътността на течност, в която плаващ хидрометър. Концентрацията на разтвора за изпитване установено с помощта на данните от таблицата в плътност в зависимост от концентрацията на разтвора. Плътност на водни разтвори на натриев хлорид е показано в Таблица 1.

Фиг. 3 хидрометър и четене на мащаба си

Извършване на опит. цилиндър измерване се излива в разтвор на натриев хлорид и хидрометър определяне на плътността. Съгласно Таблица 1 са концентрацията на първоначалния разтвор [в% (спрямо теглото)].

Преброяване как трябва да се приема много мл основен разтвор и вода за получаване на 250 мл разтвор на 5%. мярка вода цилиндър и се изсипва в 250 мл мерителна колба. Изходен разтвор на сол цилиндър, измерване 100 мл и се излива в колба с вода. Разтворът в колбата се разбърква. Цилиндърът се промива с малък обем разтвор на колбата, която след това е свързан към общото тегло на разтвора в колбата. Проверка на плътността и концентрацията на получения разтвор. Изчислете относителната грешка # 948; ге

където С - предварително определена концентрация,

С1 - концентрация получен.

Обърнете изчисляването на моларна концентрация еквивалентен моларен концентрация и титър, приготвения разтвор. рекордни резултати в таблица 2.

Дадена маса фракция. (%)

плътност # 961;. кг / м3

Изчислената маса на компонентите г

Пример 1. Приготвя се 0.5 L на 20% разтвор на H 2 SO 4. основа на концентриран разтвор, който плътност е 1,84 гр / см 3.

Ние се изчисли количеството на изходната киселина и вода, необходимо за получаване на определен обем от разтвора.

Ние изчисли степента, в която 96% от първоначалната киселина, съдържаща 114 грама на H 2 SO 4.

1 мл от първоначалната киселина съдържа гр H 2 SO 4

х мл майка киселина, съдържаща 114 гр H 2 SO 4

По този начин, за получаване на 500 ml от 20% разтвор на H 2 SO 4 трябва да се 64.6 мл 96% разтвор.

Количеството вода се определя като разлика между теглата получено, започвайки разтвор, а именно мл

ОПИТ 2. Получаване на разтвора на предварително определена концентрация, чрез смесване на разтвор на по-високи и по-ниски концентрации.

Разтвор могат да бъдат получени директно чрез въвеждане на изчисленото количество на веществото в разтворителя, или чрез разреждане на по-концентриран разтвор до концентрация от желаната стойност.

ПРИМЕР 2. Приготвя се разтвор на 100 грама от 36% Н 3РО 4 смесване 44% и 24% разтвори на тази киселина.

МЕТОД ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ I:

Ние означаваме с х броя грама 44% разтвор, за да бъде добавен към (100 х) грама от 24% -ен разтвор до получаване на 100 г 36% разтвор на Н 3РО 4. форма уравнението:

Следователно е необходимо да се вземат 60 грама от 44% -ен разтвор и 100 - х = 24% разтвор на четиредесетграм.

II МЕТОД ЗА ИЗЧИСЛЕНИЕ:

Тя се нарича "върховенството на кръста." Ако ляв ъгъл на въображаема правоъгълник постави по-висока концентрация на - 44 и в долния ляв ъгъл - ниска концентрация на -24, и в центъра - концентрация на получения смесен разтвор - 36 и след това изваждане на диагонала на по-голям брой по-малки, разликата в съотношение 12. 8 = 3. 2 показват в който тегловното съотношение трябва да се смесва изходни разтвори за получаване на желаната концентрация на разтвор.

По този начин, за да се получи 36% разтвор на 100 грама 60 грам 44% е достатъчно за смесване на разтвора и 40 г 24% разтвор.

При определяне на изходните разтвори маса плътност - 1,285 грама / cm 3 (за разтвор 24%) се намери, че техните обеми съответно са:

Общата форма на "върховенството на Кръста" е както следва:

където А и В съответно по-голяма и по-малка първоначална концентрация;

С - концентрация на смесения разтвор;

- показва, в който тегловното съотношение трябва да се смесва изходни разтвори.

Извършване на опит. Приготвя се 250 мл 10% разтвор на натриев хлорид като преди 15% и 5% разтвор на NaCl.

Предвид плътност се получава изходни разтвори и изчисляване на обема от 15% и 5% разтвор (вж. Пример 2). Претеглят изчислените обеми от изходните разтвори, изцедени в колба от 250 мл, колбата запушалка и разтворът се смесва добре чрез обръщане на колбата се няколко пъти с главата надолу. Излива част от разтвора в цилиндъра, хидрометър за измерване на плътността на получения разтвор от Таблица 1 и намери концентрацията (в%). Задайте разминаване на практика получава при дадена концентрация. Изчислете относителната грешка # 948; отн.

ОПИТ 3. Получаване на воден разтвор на натриев хлорид. Определяне на масовата фракция и изчисляване на окачването.

Получаване на проба от натриев хлорид соли на ръководител. С помощта на този трансфер фуния претегля в мерителна колба от 250 мл. Измийте да се измие от вътрешната страна на фунията с малко вода. Разтваря солта във вода. След това, чрез добавяне на вода на малки порции, за да донесе на нивото на вода в колбата до марката, колбата запушва и се разбърква добре и се обърна с главата надолу. Хидрометър за измерване на плътността на разтвора. Към този разтвор се изсипва в градуиран цилиндър. Нивото на течността трябва да бъде под ръба на цилиндър 3-4 см. Внимателно спуснете хидрометър за решението. Хидрометър не трябва да се докосват стената на бутилката. Броене ниво течност плътност произвеждат надолу. Съгласно таблица 1, се локализира и записва фракция тегло (в%), съответстващо на плътността на разтвора. Изчислява се количеството на натриев хлорид взети за получаване на 250 мл разтвор.

Пример. Нека плътността на разтвор готов натриев хлорид # 961; = 1,0053g / cm 3. Това съответства на концентрация от 1% разтвор. Следователно v100g Разтворът съдържа 1 грама NaCl. Определяне на тегло 250 мл

Въз основа на факта, че Разтворът съдържа един гр стограма NaCl. Ние знаем колко грама NaCl, съдържащи се в разтвора на 201 315 грама:

100 г разтвор - 1 гр NaCl

201.315грама разтвор - х г NaCl

По този начин, свързване NaCl се смесва с тегло 2.0131 гр