Лабораторная работа 2

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

Цель работы: освоение навыков приготовления растворов заданной концентрации.

Оборудование и реактивы

Ареометр. Мерные цилиндры. Термометр. Колбы мерные (100мл). Колбы конические (100 мл). Пипетки (20 мл). Сухие соли NaCl, Na₂CO₃, BaCl₂, KCl.

Для приготовления растворов пользуются мерной посудой. Мерные цилиндры – это цилиндрические стеклянные сосуды с нанесенными на них делениями. Цилиндры бывают объемами 10, 25, 50, 100, 250 мл. Они используются в тех случаях, когда нужно относительно грубо измерить объем жидкости (как и мензурки и мерные стаканы). Мерная колба применяется для приготовления определенного объема раствора и представляет собой круглую плоскодонную колбу с узким длинным горлышком. На горле имеется метка, а на самой колбе указан ее рабочий объем. Отсчет уровня жидкости в мерной колбе производится по нижнему краю мениска.

Для определения плотности растворов пользуются прибором, называемым ареометром. Он представляет собой стеклянную трубку, расширенную внизу и заполненную на конце дробью. Верхняя часть его – узкая трубка, в которой находится шкала с делениями. Каждому делению соответствует определенная плотность. Для определения плотности раствора жидкость наливают в цилиндр и осторожно опускают в нее ареометр так, чтобы он не касался дна и стенок цилиндра, а свободно плавал в растворе. Деление шкалы ареометра, до которого он погрузился в раствор, покажет плотность раствора (отсчет производится по нижнему краю мениска).

Опыт 1. Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества из твердых веществ

Варианты задания 1.

Вариант 1		Вариант 2		Вариант 3		Вариант 4
Опыт 1 5% NaCl	Опыт 2 1% NaCl	Опыт 1 7% KCl	Опыт 2 3% KCl	Опыт 1 4% Na2CO3	Опыт 2 2% Na2CO3	Опыт 1 6% BaCl2	Опыт 2 2% BaCl2

Ход работы

1. Получить задание у преподавателя согласно вариантам.

2. Рассчитать, какие массы соли и воды необходимы для приготовления 100 г заданного раствора.

3. Отвесить в предварительно взвешенном стаканчике рассчитанное количество соли на технохимических весах с точностью до 0,01 г.

4. Отмерить мерным цилиндром необходимое для приготовления заданного раствора количество воды.

5. Перенести навеску соли в колбу через воронку и смыть остатки соли с воронки и стакана небольшим количеством отмеренной воды. Растворите соль в колбе сначала в небольшом количестве воды, а после растворения вылить всю воду, омывая стенки колбы. Раствор тщательно перемешать.

6. Вылить раствор в сухой мерный цилиндр емкостью 100 мл и измерить ареометром плотность полученного раствора. Раствор сохранить для следующего опыта, перелив его обратно в колбу.

7. По плотности раствора, пользуясь справочными данными (прил. А) определить процентное содержание соли в растворе. Если в таблице нет этой величины плотности, то вычислить процентное содержание, используя метод интерполяции.

Метод интерполяции

w =w₁+( w₂ - w₁)(d – d₁)/(d₂ - d₁),

где d – плотность раствора;

d₁ – ближайшее значение плотности с недостатком в таблице;

d₂ - ближайшее значение плотности с избытком в таблице;

w₁ – массовая доля раствора, соответствующая плотности d₁;

w₂ - массовая доля раствора, соответствующая плотности d₂.

8. Сравнить полученную величину с заданной концентрацией раствора. Рассчитайте относительную ошибку опыта (%).

9. Вычислить молярную и нормальную концентрацию полученного раствора.

Опыт 2. Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества из более концентрированного раствора

Ход работы

1. Согласно своему варианту задания 1 приступить к выполнению опыта 2.

2. Записать исходные данные раствора, полученного в опыте 1:

Концентрация –

Плотность раствора –

3. Рассчитать количество вещества, содержащееся в 100 г раствора с более низкой концентрацией.

4. Определить объем концентрированного раствора, в котором содержится рассчитанное в пункте 3 количество вещества.

5. Рассчитать количество воды, которое необходимо добавить к концентрированному раствору, чтобы получить 100 г раствора, помня, что объем раствора, который рассчитан в пункте 4, содержит воду.

6. Замерить плотность полученного раствора и сравнить с плотностью, рассчитанной по таблицам приложения.

7. Определить относительную ошибку опыта.

Опыт 3. Приготовление раствора заданной молярной (нормальной) концентрации

Варианты задания 2.

Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4
Приготовить 100 мл 0,5М NaCl	Приготовить 100 мл 1М KCl	Приготовить 100 мл 0,5н Na2CO3	Приготовить 100 мл 0,3н BaCl2

Ход работы

1. Рассчитать количество растворенного вещества (навеску соли) соответственно заданной концентрации по формулам 9 или 10 согласно заданному варианту.

2. Взвесить рассчитанную навеску соли, перенести в мерную колбу на 100 мл. Прилить в колбу около 50 мл воды, растворить соль и довести водой до метки, перемешать.

3. Налить в сухой мерный цилиндр на 100 мл полученный раствор и замерить плотность раствора ареометром.

4. Пересчитать в процентную концентрацию, найти табличное значение плотности и рассчитать относительную ошибку опыта.