Лабораторная работа № 6 Приготовление растворов заданной концентрации Теоретическое введение
Содержание растворенного вещества в растворе может быть выражено либо безразмерными единицами – долями, либо величинами размерными – концентрациями.
Концентрация раствора показывает количество вещества, содержащегося в определенном весовом количестве раствора или растворителя или в определенном объеме раствора.
В химии применяется несколько способов выражения состава растворов.
Концентрация, показывающая сколько граммов вещества содержится в 100 г раствора, называется процентной концентрацией (по массе) или массовой долей растворенного вещества, выраженной в процентах:
ω = mв/mр-ра ·100% (6.1.)
Масса раствора mр-ра может быть выражена через массу вещества mв и растворителя mр-ля, или через объем ( V) и плотность ( ρ) раствора, то есть
mр-ра = mв +mр-ля (6.2)
mр-ра = V·ρ (6.3)
Концентрации, показывающие сколько молей или эквивалентов вещества содержится в единице объема раствора, называются молярная (См) или нормальная (эквивалентная) (Сн.) соответственно:
См
=
[
] (6.4)
или
См
=
, (6.5)
Сн.
=
[
] (6.6)
или
Сн.
=
(6.7)
где mв – масса вещества,г;
М – молярная масса, г/моль;
V – объем раствора, л.
Э – эквивалентная масса вещества, г/моль.
Концентрация, показывающая сколько молей растворенного вещества содержится в единице массы растворителя, называется моляльной (Сm):
Cm
=
[
] (6.8)
или
Сm
=
. (6.9)
Молярной (мольной) долей называется отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ, находящихся в растворе (N):
Nв
=
Nр-ля
=
(6.10)
Выполнение работы
Перед выполнением работы следует ознакомиться с разделом «Химическая посуда» на с. 3.
Заполните бюретку раствором (Na2CO3 или Na2SO4) известной концентрации, предложенным преподавателем.
В мерную колбу вместимостью 250 мл слейте из бюретки рассчитанный объем раствора известной концентрации и доведите объем раствора дистиллированной водой до метки. Круговыми движениями перемешайте.
В мерный цилиндр слейте примерно 230 мл приготовленного раствора и, аккуратно опустив ареометр в цилиндр, измерьте плотность полученного раствора ареометром.
Результаты определений запишите в таблицу:
Концентрация исходного раствора, ω1 [%] |
Объем исходного раствора, V1 [мл] |
Плотность исходного раствора, ρ1 [г/мл] |
Масса вещества, содержащаяся в растворе, mв [г] |
Концентрация приготовленного раствора |
Объем приготовленного раствора, V2 [мл] |
Плотность приготовленного раствора, ρэкс [г/мл] |
|
|
|
|
|
|
|
Сделайте вывод о причине ошибки опыта.
Задания для проведения лабораторной работы:
1. Рассчитайте сколько миллилитров 8,8 %-го раствора карбоната натрия, плотностью 1,090 г/мл, потребуется для приготовления нижеуказанных растворов.
Приготовьте 250 мл:
Варианты заданий
-
№ варианта
Условие задания
1
0,1 М раствора Na2CO3
2
0,1 н. раствора Na2CO3
3
0,2 н. раствора Na2CO3
4
0,05 М раствора Na2CO3
5
0,05 н. раствора Na2CO3
2. Рассчитайте сколько миллилитров 5 %-го раствора сульфата натрия, плотностью 1,044 г/мл, потребуется для приготовления нижеуказанных растворов.
Приготовьте 250 мл:
Варианты заданий
-
№ варианта
Условие задания
1
0,1 М раствора Na2SO4
2
0,1 н. раствора Na2SO4
3
0,2 н. раствора Na2SO4
4
0,05 М раствора Na2SO4
5
0,05 н. раствора Na2SO4