2 % -------------------- 0,019 Г/мл.

х --------------- 0,006 г/мл (ρ_эксп - р_{6,0 %}),

где: х – разность между ω_эксп и ω_{6,0 %} раствора

х = 0,6 %.

ω_эксп = 6,0 % + 0,6 % = 6,6 %.

8. Рассчитать ошибку эксперимента: абсолютная ошибка (∆): ∆ = |6,5 - 6,6| % = 0,1 %.

относительная ошибка (δ):

δ = ∙ 100 % = ∙ 100 % = 1,5 %.

Вывод: определили концентрацию полученного раствора. Она равна 6,6 %. Относительная ошибка эксперимента равна 1,5 %.

Контрольные вопросы и задания: получите у преподавателя индивидуальное задание и приготовьте раствор хлорида натрия заданной концентрации по навеске. Рассчитайте абсолютную (∆) и относительную (δ) погрешности эксперимента.

Контрольные вопросы:

1. Какие величины применяют для количественного выражения состава раствора?

2. Что показывает массовая доля растворенного вещества? В каких единицах она выражается?

3. Как выразить состав раствора через плотность?

4. Каково устройство и принцип действия ареометра? Для чего он применяется?

5. Перечислите способы, с помощью которых ненасыщенный раствор можно сделать насыщенным.

6. Какое количество растворенного вещества содержится в 150 мл 0,3 М раствора серной кислоты?

7. Сколько воды надо добавить к 100 мл 40%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,437 г/мл) для получения 15 %-ного раствора?

8. Определите моляльную концентрацию раствора, в 200 г которого содержится 50,5 г нитрата калия.

9. Определите молярную, моляльную, нормальную концентрацию и титр 20%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,14 г/мл).

10. Приведите формулы связи следующих физических величин между собой: с, С_М, с_н.

Лабораторная работа № 9

Приготовление раствора

Хлорида натрия заданной концентрации

Смешением из двух растворов

Цель работы: экспериментально применить знания теоретического материала по теме «Растворы неэлектролитов»; отработать умение приготовления раствора смешиванием двух растворов с различной массовой долей вещества в них (метод смешения).

Реактивы и материалы: хлорид натрия твердый, дистиллированная вода.

Оборудование: технохимические весы с набором разновесов, набор ареометров, цилиндр высокий узкий, мерная колба на 100 мл, химические стаканы, колбы, воронки стеклянные, шпатели.

Техника безопасности: соблюдать основные правила работы в химической лаборатории.

Пример расчета и методика приготовления раствора.

Задание: Приготовить 100 мл 6,5 %-го раствора хлорида бария из 4,5 %-го и 7,5 %-го растворов.

1. Определить плотности исходных и заданных растворов по табл. 1.

Таблица 1

Зависимость плотности раствора от массовой доли растворенного вещества

ω, %	р, г/мл		ω, %	р, г/мл
	ВаС12	NaCl		ВаС12	NaCl
2,0	1,016	1,013	12,0	1,113	1,086
4,0	1,034	1,027	14,0	1,134	1,101
6,0	1,053	1,041	16,0	1,156	1,116
8,0	1,072	1,056	18,0	1,179	1,132
10,0	1,092	1,071	20,0	1,203	1,148

Плотность 6,5 %-го раствора хлорида бария можно рассчитать методом интерполяции, предполагая, что зависимость плотности от концентрации в узком интервале линейная. Массовая доля 6,5 % находится между 6,0 % и 8,0 %, следовательно, плотность 6,5 %-го раствора находится между значениями 1,053 и 1,072 г/мл. 6,5 % больше, чем 6,0 %, на 0,5 %. При увеличении концентрации на 2 % от 6,0 % до 8,0 % плотность увеличивается от 1,053 до 1,072. Можно определить пропорцией, на сколько г/мл плотность 6,5 %-го раствора больше, чем плотность 6 %-го раствора (х):

при изменении концентрации раствора на 2 % плотность изменяется на 0,019 г/мл (1,072-1,053)

при изменении концентрации раствора на 0,5 % плотность изменяется на х г/мл

х = 0,005 г/мл.

Плотность 6,5 %-го раствора равна:

ρ_6,5% = ρ_6% + ρ_0,5% = 1,053 + 0,005 = 1,058 г/мл.

Аналогично, плотность 4,5 %-го раствора:

при изменении концентрации раствора на 2 % плотность изменяется на 0,019 г/мл (1,072-1,053)

при изменении концентрации раствора на 0,5 % плотность изменяется на х г/мл

х = 0,005 г/мл.

Плотность 4,5 %-го раствора равна:

ρ_4,5%= ρ_4,0%+ ρ_0,5% = 1,034 + 0,005 = 1,039 г/мл.

Плотность 5,5 %-го раствора:

при изменении концентрации раствора на 2 % плотность изменяется на 0,019 г/мл (1,072-1,053)

при изменении концентрации раствора на 1,5 % плотность изменяется на х г/мл

х = 0,014 г/мл.

ρ _5,5%= ρ _4,0%+ ρ_1,5% = 1,034 + 0,014 = 1,048 г/мл.

Плотность 7,5 %-го раствора:

при изменении концентрации раствора на 2 % плотность изменяется на 0,019 г/мл (1,072-1,053)

при изменении концентрации раствора на 1,5 % плотность изменяется на х г/мл

х = 0,014 г/мл.

ρ _7,5%= ρ _6,0%+ ρ_1,5% = 1,053 + 0,014 = 1,067 г/мл.

2. Определить массу заданного (6,5 %-го) раствора:

m_р-ра = V ∙ р = 1,058 ∙ 100 = 105,80 г.

3. Определить массу растворенного вещества в 6,5 %-м растворе:

m(BaCl₂) = 105,8 ∙ 0,065 = 6,877 г.

4. Определить массы 4,5 %-го и 7,5 %-го растворов:

а) обозначим массу 4,5 %-го раствора за х:

m_4,5% = х г.

Масса 7,5 %-го раствора в растворе после смешения исходных растворов:

m _7,5% = m _4,5% - х = (105,8 - х) г.

Масса растворенного вещества в 4,5 % -ом растворе:

m(BaCl₂)_4,5%= (0,045 ∙ х) г.

Масса растворенного вещества в 7,5 %-м растворе:

m(BaCl₂) =(105,8 - х) ∙ 0,075 г.

Масса растворенного вещества в 6,5 %-м растворе равна сумме масс растворенного вещества в 4,5 %-м и 7,5 %-м растворах:

m(BaCl₂)_6,5% = m(BaCl₂)_4,5% + m(BaCl₂)_7,5% = 0,045∙х + (105,8 - х) ∙0,075 = 6,877 г,

Тогда, х = 35,27.

m_{4,5% р-ра} = 35,27 г; m_7,5%= 105,8 – 35,27 = 70,53 г.

б) для расчета масс исходных растворов можно воспользоваться правилом креста: