2.Основы объемного химического анализа введение

Объемный химический анализ является одним из методов количественного анализа. Сущность метода заключается в измерении объема раствора реактива известной концентрации, затраченного на реакцию.

При анализе раствор реактива, концентрация которого известна, из калиброванного по объему сосуда (бюретки) по каплям приливают к исследуемому раствору до тех пор, пока тем или иным способом не будет установлено, что все вещество в исследуемом растворе прореагировало с добавляемым реактивом. Эта процедура называется титрование.

При титровании важно точно установить точку эквивалентности, т.е. момент, когда и реактив, и вещество в исследуемом растворе прореагировали полностью (без остатка). Для установления этого момента используются вещества, претерпевающие какие-либо легко наблюдаемые изменения (перемена окраски, выпадение осадка и т.д.) в точке эквивалентности. Такие вещества называются индикаторами. Для кислотно-основного титрования в качестве индикаторов используют лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый и др.

В этой работе мы будем пользоваться метиловым оранжевым (метилоранжем).

Лабораторная работа

Задание:

1. Разбавлением концентрированного раствора соляной кислоты (HCl) приготовить раствор с концентрацией С_N = 0.1 моль/л.

2. Уточнить концентрацию приготовленного раствора соляной кислоты титрованием раствором щелочи с известной концентрацией С_N = 0.1 моль/л.

3.Используя приготовленный раствор кислоты методом объемного химического анализа определить содержание щелочи в выданном для анализа растворе.

Приборы и реактивы:

Концентрированный раствор соляной кислоты, 0.1 N NaOH, ареометр, бюретка для титрования, мерная колба на 250 мл, коническая колба на 100 мл, индикатор метилоранж, мерная пипетка на 10 мл.

Выполнение работы

1. Приготовление 250 мл раствора 0.1 N HCl.

С помощью ареометра измерьте плотность концентрированного раствора соляной кислоты. По таблице плотностей растворов установите концентрацию HСl в нем. Рассчитайте объем концентрированного раствора кислоты, который необходимо взять для приготовления 250 мл 0.1 N HCl.

Из мерной бюретки отлить в мерную колбу рассчитанный объем концентрированной соляной кислоты. Долить в колбу воды до метки. Содержимое колбы тщательно перемешать.

2. Уточнение концентрации приготовленного раствора.

Получить у лаборанта раствор 0.1N NaOH. С помощью мерной пипетки отобрать в коническую колбу 10 мл этого раствора. Добавить в колбу 1-2 капли раствора метилоранжа.

Залить анализируемый раствор соляной кислоты в мерную бюретку. Добавлять по каплям раствор из бюретки в колбу до момента начала изменения окраски раствора с желтой на оранжевую. Записать объем прилитого раствора кислоты. Повторить титрование 3 раза. Рассчитать средний арифметический объем трех измерений - V(HCl).

Рассчитать точную концентрацию приготовленного раствора по закону эквивалентов:

C_N(NaOH)×V(NaOH) = C_N(HCl)×V(HCl),

0.1 моль/л ´ 0,01 л = ? ´ результат титрования.

Рассчитать относительную ошибку, допущенную при приготовлении раствора:

d = [С_N(HCl) - 0.1]/0.1.

3. Определение массы NaOH в исследуемом растворе.

В чистую бюретку залейте приготовленный вами ранее раствор соляной кислоты с известной концентрацией.

С помощью мерной пипетки залейте в коническую колбу 10 мл полученного для анализа раствора щелочи. Добавьте 1-2 капли индикатора.

Произведите титрование исследуемого раствора. Повторите титрование 3 раза. Рассчитайте средний объем раствора соляной кислоты, пошедшей на титрование.

Рассчитайте по закону эквивалентов концентрацию щелочи в анализируемом растворе.

Рассчитайте массу NaOH в выданном вам для анализа растворе. Проверьте результат у лаборанта. Рассчитайте ошибку анализа.

Контрольные вопросы

1. В чем сущность метода объемного анализа?

2. Что такое точка эквивалентности и как она определяется?

3. Какие индикаторы относятся к кислотно-основным?

4. В чем суть закона эквивалентов? Как этот закон используется в объемном анализе?

1. Почему для растворов HСl и NaOH эквивалентная и молярная концентрации одинаковы?