Требования к умениям бакалавров Знать

Правила составления уравнений диссоциации веществ

Значение реакций окисления – восстановления в живой и неживой природе.

Правила составления и уравнивания окислительно-восстановительных реакций

Термины

Технику безопасности при работе в химической лаборатории

Уметь

Делать расчеты концентраций растворов

Составлять уравнения химических реакций (гидролиз, электролиз).

Проводить стехиометрические расчеты с использованием величин масс и объемов.

Определять направленность окислительно – восстановительных реакций в растворах.

Решать задачи по соответствующему разделу

Владеть

техникой лабораторного эксперимента, правилами выполнения лабораторного практикума с соблюдением требований техники безопасности;

важнейшими приемами работы с химической посудой, оборудованием и реактивами;

Интерактивная форма: Работа с Интернет-источниками. Работа в микрогруппах по проведению химических опытов. Групповые творческие задания по составлению экспериментальных задач. Работа с интерактивной доской.

Приготовление и определение концентрации раствора соляной кислоты

Концентрация раствора является его основной количественной характеристикой. Способы выражения концентрации могут быть различными:

Процентная концентрация (по массе) - % - число граммов растворённого вещества, содержащихся в 100г раствора.

Нормальная концентрация (нормальность) – н – выражается числом эквивалентных масс растворённого вещества, содержащихся в 1л раствора (экв.масса · л^-1).

Молярная концентрация (молярность) – м – выражается числом молей растворённого вещества, содержащихся в 1л раствора (моль · л^-1).

Титр раствора – Т – выражается числом граммов растворённого вещества, содержащихся в 1мл раствора (г · мл^-1).

Раствор, концентрация которого точно известна, независимо от способа выражения концентрации, называется титрованным.

Для точного определения значения концентрации раствора проводят операцию титрования. К определённому объёму исследуемого раствора кислоты приливают понемногу из бюретки титрованный раствор щёлочи или соды Na₂CО₃ – до тех пор, пока не будет установлено, что затраченное количество приливаемого реактива эквивалентно количеству определяемого вещества: пройдёт реакция нейтрализации между кислотой и щёлочью (или содой). При титровании необходимо как можно точнее установить момент наступления эквивалентности – фиксировать точку эквивалентности. Для этого к исследуемому раствору добавляют несколько капель индикатора – вещества, резко изменяющего свою окраску при изменении характера среды. В реакциях нейтрализации индикаторами могут служить раствора лакмуса, фенолфталеина и метилоранжа, изменяющие свою окраску при переходе от кислой среды к щелочной.

1. Приготовление 0,1 н раствора соляной кислоты.

Необходимо приготовить 125 мл 0,1 н раствора HCl из концентрированной соляной кислоты (d=1,19 г/см³), содержащей около 38% HCl.

Расчёт нужного объёма концентрированной кислоты для приготовления разбавленного раствора производится следующим образом. Масса HCl, содержащаяся в указанном объёме разбавленного раствора, находится из соотношений: 1 л 1 н раствора соляной кислоты содержит 36,46 г HCl, 1 л 0,1 н раствора – 3,646 г HCl, а 0,125 л того же раствора – 0,45575 г HCl. Для нахождения массы концентрированного раствора, в котором содержится данное количество HCl, составляют пропорции:

38 г HCl содержится в 100 г раствора,

0,45575 г HCl содержится в x г раствора,

откуда x=1,2 г.

Тогда нужный объём концентрированной кислоты:

V=m/d=1,2 : 1,19=1,0 мл.

Отмерив приблизительно 1 мл концентрированной соляной кислоты малым мерным цилиндром, разбавили кислоту в колбе водой до 250 мл. Полученный раствор тщательно перемешали.

2. Определение концентрации приготовленного раствора HCl по Na₂CO₃.

Определение концентрации приготовленного раствора HCl производилось из трёх определений (титрование параллельных проб).

В бюретку залили раствор Na₂CO₃ известной концентрации (H_Na2CO3). С помощью пипетки в конические колбочки отобрали по 10 мл приготовленного раствора HCl, добавили в каждую колбочку пару капель индикатора метилоранжевого. Пробу медленно оттитровали раствором Na₂CO₃ при непрерывном перемешивании до перехода окраски из розово-оранжевой в жёлтую. По окончании титрования отсчитали объём израсходованного раствора. Подобным образом оттитровали все взятые пробы.