Лабораторна робота 5

Приготування 0,1 М розчину хлоридної кислоти

з концентрованого розчину

Насамперед обчислюють, скільки грамів хлороводню (m_HCl) потрібно для приготування заданого об’єму (V см³) 0,1 М розчину:

,

де – кількість молів HCl, що міститься в об’ємі V.

Далі визначають, у якій кількості концентрованого розчину хлоридної кислоти міститься знайдена маса HCl:

100 Г концентрованого розчину містить w г hCl

Х г – m г HCl

^.

Для того щоб можна було відміряти вихідний розчин кислоти циліндром, визначають, якому об’єму відповідає одержана маса розчину Х:

^.

Якщо в довіднику, крім процентної концентрації, наводиться молярна концентрація, то розрахунок необхідної кількості концентрованої кислоти спрощується. Знаючи молярну концентрацію вихідного розчину, знаходять необхідний об’єм:

^.

Реактиви, обладнання: HCl_конц., х.ч., ареометр, мірний циліндр, мірні колби ємністю 200–500 см³.

Хід роботи

Виміримо густину кислоти ареометром. За довідником визначимо процентну концентрацію хлоридної кислоти. Розрахуємо, скільки цієї кислоти слід узяти, щоб одержати V см³ її 0,1 М розчину.

Відміримо циліндром знайдений об’єм концентрованої кислоти. Перенесемо її в мірну колбу об’ємом V см³, розбавимо до мітки, закривши колбу корком, перемішаємо. Одержаний ~0,1 М розчин хлоридної кислоти простандартизуємо за розчином натрію тетраборату (Na₂B₄O₇·10H₂O) або натрію карбонату.

Лабораторна робота 6 Приготування розчину бури для стандартизації одержаного розчину хлоридної кислоти (0,1 м)

Для встановлення точної концентрації приготованого розчину кислоти беруть кристалогідрат натрію тетраборату. Ця сіль відповідає вимогам вихідних речовин, але важко розчиняється в холодній воді, тому розчиняти її потрібно у процесі нагрівання або із використанням гарячої води.

У процесі взаємодії бури із HCl проходять реакції

B₄O₇^2– + 5H₂O ↔ 2H₂BO₃^– + 2H₃BO₃

2H₂BO₃^– + H₂O ↔ OH^– + H₃BO₃

OH^– + H⁺ ↔ H₂O,

де OH^–– іони відтитровуються кислотою, а гідроліз відбувається до кінця. Сумарно реакцію титрування можна виразити рівнянням

B₄O₇^2– + 2H⁺ + 5H₂O ↔ 4H₃BO₃

Із рівняння реакції випливає, що f_екв.(Na₂B₄O₇·10H₂O) = 1/2, а 1/2 М = 190,63.

Наважку бури, необхідну для приготування V см³ її розчину, розраховують за формулою

,

де С(1/2Na₂B₄O₇·10H₂O) – молярна концентрація еквівалента бури, моль/дм³; V – ємність мірної колби, см³.

Реактиви, обладнання: Na₂B₄O₇·10H₂O, х.ч., ~0,1 М розчин HCl, мірна колба ємністю 100 см³, лійка, ваги аналітичні АДВ-200.

Хід роботи

Наважку бури зважимо на аналітичних вагах і обережно пересиплемо через суху лійку в мірну колбу ємністю 100 см³ із сухим горлом. Кристали бури, що залишилися в бюксі та на лійці, кількісно змиємо в колбу гарячою водою. Розчинимо сіль під час перемішування в гарячій воді. Після охолодження до кімнатної температури розведемо розчин до мітки дистильованою водою та ретельно перемішаємо.

Лабораторна робота 7

Стандартизація розчинів хлоридної кислоти за бурою

методом піпетування

Реактиви, обладнання: 0,1 М розчин Na₂B₄O₇·10H₂O, ~0,1 М розчин HCl, індикатор метиловий оранжевий, мірна піпетка ємністю 20–25 см³, колба для титрування ємністю 250–300 см³, бюретка ємністю 25 см³.

Хід роботи

Піпетку ємністю 20–25 см³ промиємо приготованим розчином натрію тетраборату, відберемо розчин та перенесемо для титрування в конічну колбу ємністю 250–300 см³, додамо 2–3 краплі метилоранжу. Бюретку перед титруванням промиємо 2 рази невеликою кількістю хлоридної кислоти, потім наповнимо її, перевіримо, чи немає в носику пухирців повітря, доведемо меніск до нульової риски і відтитруємо розчин бури до зміни забарвлення індикатора на оранжево-рожевий колір.

Титрування повторимо 3–4 рази, з одержаних результатів візьмемо найбільш збіжні й обчислимо середню величину. Обчислення молярної концентрації еквівалента кислоти HCl проведемо за формулою

,

де С(HCl), С(1/2Na₂B₄O₇·10H₂O) – молярні концентрації еквівалентів HCl та бури, моль/дм³; V_бури – об’єм бури, взятої для титрування, см³; V(HCl) – середній об’єм HCl, витрачений на титрування бури, см³.