Экспериментальная часть

Опыт 1. Действие индикаторов на различные среды.

Возьмите девять пробирок и в каждую из них налейте 2 – 3 мл дистиллированной воды. В первые три пробирки налейте 1 – 2 капли серной или соляной кислоты. Затем в одну пробирку добавьте 1 – 2 капли индикатора метилового оранжевого, во вторую – фенолфталеина и в третью – универсальную индикаторную бумагу. Занесите результаты наблюдений в таблицу 1.

Таблица 1 – Изменение окраски индикаторов в различных средах

Название индикатора	Цвет индикатора в различных средах
	В кислой (рН < 7)	В нейтральной (рН = 7)	В щелочной (рН > 7)
Метиловый оранжевый
Фенолфталеин
Универсальная индикаторная бумага

В следующие три пробирки налейте 1 – 2 капли раствора щелочи и проведите эксперимент с теми же тремя индикаторами Полученные результаты занести в таблицу. Проведите аналогичные операции с оставшимися тремя пробирками с водой и теми же индикаторами и занесите результаты наблюдений в таблицу.

Опыт 2. Определение кислотности.

В коническую колбу налейте при помощи мерного цилиндра или пипетки 20 мл исследуемой воды и прибавьте 2 – 3 капли индикатора фенолфталеина. Налейте в бюретку раствор гидроксида натрия известной концентрации, освободите носик бюретки от воздуха и установите уровень раствора на нуле. Титруйте исследуемую воду до малиновой окраски и результат титрования запишите в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты эксперимента

Номер опыта	Взято воды, V(H2O), мл	Пошло на титрование, V(NaOH) ,мл	СН (NaOH), моль/л

Повторите опыт и занесите результаты в таблицу.

Рассчитайте средний объем раствора NaOH, пошедший на титрование.

Рассчитайте кислотность по следующей формуле:

X = V(NaOH) · C_H(NaOH) 1000 / V(H₂O),

где -X – кислотность воды, мг-экв/л.

Опыт 3. Решить задачу на определение pH, выданную преподавателем.

Лабораторная работа № 3. Определение общей солености воды

Природные воды всегда содержат различные растворённые соли. Их количественный и качественный состав определяет минерализацию (содержание) воды и зависит от многих внешних факторов.

При концентрации солей до 1 г/л (или до 0,1%) вода считается пресной, до 25 г/л (до 2,5%) – солоноватой, более 25 г/л (более 2,5%) – соленой.

К пресным водам относятся речные, озёрные, почвенные, артезианские и ключевые воды. Они содержат от 5 до 1000 мг/л солей, состоящих в основном из карбонатов (до 80 %). Наименее минерализованы воды прудов и озер.

Минеральный состав соленых вод чрезвычайно разнообразен. Ниже приведены средние значения содержания солей в морской воде (г/л):

Балтийское море	7,5
Черное море	18,0
Северное море	32,8
Тихий океан	33,6
Атлантический океан	36,0
Средиземное море	39,4
Красное море	43

В природной соленой воде распространен хлорид-ион, т. к. хлориды хорошо растворимы в воде. Так, растворимость хлорида натрия составляет 360 г/л, хлорида магния – 545 г/л. Наличие преобладающего количества хлорида натрия в воде вызвано вымыванием поваренной соли (и некоторых других хлоридов) из соленых почв, а также попаданием в воду различных бытовых и сточных вод.

Наряду с хлоридами в природных водах распространены сульфаты. Сульфат ион попадает в воду при растворении осадочных пород, в состав которых входит гипс, а также с промышленными стоками. В реках и озерах содержание сульфат-иона незначительно и обычно колеблется в пределах 60 – 100 мг/л. Примерный состав растворенных в морской воде солей следующий (%):

Хлорид натрия (NaCl)	83,67
Хлорид магния (MgCl2)	8,5
Сульфат магния (MgSО4)	3,6
Сульфат кальция (CaSO4)	4,2
Хлорид кальция (СаС12)	0,03

Своеобразен состав солей, растворенных в так называемых минеральных водах, которые используются в лечебных целях. Они разделяются по составу на соленые, щелочные, горькие, железистые, газовые и серные. По количественному содержанию солей они относятся к солоноватым.

В соленых водах наблюдается прямолинейная корреляция между концентрацией солей (г/л) и величиной удельной электропроводности (ом^-1 · см^-1).

Измеряя удельную электропроводность морской воды, по графику можно приблизительно определить содержание солей. Для более точной характеристики концентрации солей используется объемный метод определения обшей солености воды, пригодный для анализа всех видов природных вод.

Общая соленость (X, мг-экв/л) равна сумме величин некарбонатной солёности (S) и свободной щёлочности (m):

X = S + m

Величина общей солености включает все присутствующие в воде анионы. Некарбонатная солёность является концентрацией всех присутствующих в природных водах анионов (иногда даже органических), кроме гидрокарбонат – НСО₃^-, карбонат – СО₂^2- гидроксид – ОН^- ионов. Наличие последних определяет свободную щелочность природных вод. Общая щелочность обусловлена наличием гидроксид-, гидрокарбонат-, карбонат- ионов, а также наличием солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами.