8.2. Завдання по роботі:

• Визначити розчинність Са-цієвих сполук та її залежність від температури;

• Побудувати графік залежності розчинності від температури;

• Розрахувати розчинність цих сполук за даними про їх добуток розчинності;

-Виконати співставлення та проаналізувати результати, зробити висновки.

8.3. Виконання роботи.

8.3.1. Приготування розчинів.

8.3.1.1. Робочий розчин ( об'ємом 1 л) готується з допомогою лабораторних вагів, на яких зважуються наважки відповідних сполук кальцію( СаСО₃ чи CaSO₄), та дистильованої води .

8.3.1.2. Сполука та вага наважки вказуються викладачем. При розчинені наважки ведуть інтенсивне перемішування розчину на протязі 5 хв..

8.3.1.3. Проба готова, якщо після відстою на протязі 5 хв. у колбі з розчином утворюється прозора система з твердим осадком домішки на дні колби, що підтверджує наявність насиченого розчину.

8.3.1.4. Проба може бути приготовлена також щляхом проведення реакції нейтралізації вапняного розчину відповідною кислотою за вказівкою викладача. Нейтралізація ведеться до появи у розчині шламу відповідної сполуки, що є свідченням досягнення стану насичення.

8.3.2. Проведення вимірювань .

8.3.2.1. Піпеткою обережно відбирається насичений розчин домішки (150…180мл). Особливо важливо, щоб тверді домішки чи шлам не потрапили у пробу.

8.3.2.2. Цей розчин розпреділяється у три колби (по 50 мл), в яких проби тітруються для визначення концентрації кальцію. Одночасно ведеться вимір температури проб. Дані заносяться у таблицю.

8.3.2.3. Ще одна порція вихідного насиченого розчину, взята із верхньої частини колби, роподіляється на три частини ( не менше 50 мл кожна). Три колби з приготовленим розчином розміщуються на електроплиту та нагріваются до відповідних температур( не менше трьох) у інтервалі до 100 ^оС . При досягнені відповідної температури проби видержуються при цій температурі не менше 10 хвилин , шляхом включення та виключення нагріву, після чого піпеткою при кожній фіксованій температурі відбираються та фільтруються через фільтровальний папір і збираються у колби по 50 мл.

8.3.2.4. Кожна з відібраних та фільтрованих проб маркірується, охолоджується у відповідні ємкості до початкової температури та тітрується для визначення залишкової концентрації кальцію. Дані заносяться у таблицю.

Таблиця

Дані вимірів та їх обробка

Номер спроби	Температура проби , 0С
	20		40		60		80
	Тітр,мл	Конц. мг-екв/л	Тітр,мл	Конц. мг-екв/л	Тітр,мл	Конц. мг-екв/л	Тітр,мл	Конц. мг-екв/л
1
2
3
Серед.

8.4. Обробка результатів.

8.4.1. Обробляються дані таблиці, знаходяться середні значення вимірів, виконується перерахунок концентрації у мг/л .

8.4.2.Будується графік залежності розчинності сполуки від температури .

8.4.3.Проводиться розрахунок розчинності сполуки, що досліджується, на основі табличних данних про добуток розчинності відповідної сполуки. Ці дані також наносяться на графік.

Розрахункова формула розчинності :

,

де S – розчинність у моль/л;

- добуток розчинності відповідної сплуки при вибраній температурі;

а, в – відповідні стехіометричні коефіцієнти процесу дисоціації сполуки;

γ_і - відповідні коефіцієнти активності катіонів та аніонів.

При виконанні розрахунків величина коефіцієнтів активності розраховується по концентраціях, що одержані при вимірах. Якщо є значна відмінність у розрахованих та виміряних розчинностях, то використовується метод послідовних наближень.

Розрахунок ведеться за рівняннями:

для іонної сили розчину:

,

де С_і – концентрація іонів у розчині: знаходиться за відомою концентрацією розчину та рівнянню дисоціації, моль/л;

Z - заряд іону.

Для коефіцієнта активності іонів:

.

8.4.4. Перераховується розчинність із моль/л у мг/л . Отримані дані наносяться на побудований за вимірами графік та будується розрахункова крива. Аналізуються результати, робляться висновки.

Запитання для самоконтролю

1. Наведіть визначення розчинності труднорозчинних сполук.

2. Які сполуки, що можуть бути у котловій воді, є накипоутворювачами?

3. Які умови утворення відкладень на поверхнях нагріву?

4. Як розраховується іонна сила розчину?

5. Що таке добуток розчинності та як його використовують для розрахунку розчинності?

6. Наведіть послідовність виконання лабораторного досліду.