лаб3 / Yagutkina_A_LR3_9491

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Физической химии

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Химия»

Тема: Приготовление раствора электролита заданной концентрации

Студент гр. 9491		Ягуткина А.В.
Преподаватель		Завьялова А.Ю.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы: приготовление раствора соляной кислоты, нахождение его точной концентрации, определение общего содержания щёлочи в растворе, выданном преподавателем, и на основании известной концентрации выданного раствора расчёт его объёма.

Основные теоретические положения:

Раствор – гомогенная система, в которой одно вещество равномерно распределено в среде другого вещества (или других веществ). Состоит из двух (или более) индивидуальных веществ – компонентов.

Электролиты – вещества, которые в растворе или в расплаве состоят полностью или частично из ионов.

Концентрация – количественное выражение его состава, т.е. содержание образующих раствор компонентов.

Способы выражения концентрации:

1. Массовая доля – отношение массы вещества к массе раствора. Как правило массовую долю вещества выражают в процентах и рассчитывают по формуле:

, [%]

2. Молярная концентрация (молярность) – величина, равная отношению количества растворённого вещества (моль) к объёму раствора, выраженному в литрах.

, [ ]

где М – молекулярная масса растворённого вещества.

3. Нормальная концентрация (нормальность) – количество эквивалентов данного вещества в 1 литре смеси.

, [ ]

где – эквивалентная масса растворённого вещества.

4. Моляльная концентрация (моляльность) – количество растворённого вещества (число моль) в 1000 г растворителя.

, [ ]

где

5. Титр – число граммов растворённого вещества в 1 мл раствора.

, [ ]

где

6. Молярная (мольная) доля – отношение числа молей вещества к сумме чисел молей в растворе

.

Протокол наблюдений

(В-22)

№ пробы	, взятый на титрование, мл	, пошедший на титрование, мл	Объём , пошедший на титрование
1	10		2,5
2	10		2,5
3	10		2,5

№ пробы	, взятый на титрование, мл	, пошедший на титрование, мл	Объём HCl, пошедший на титрование
1	10		3,1
2	10		3,1
3	10		3,1

Обработка результатов эксперимента

1. Расчет объема концентрированного раствора соляной кислоты, необходимого для приготовления 0.1 н раствора соляной кислоты.

Необходимо приготовить = 500 мл раствора 0,1 н HCl из концентрированного раствора соляной кислоты, массовая доля которой

( ).

Дано:

Решение:

, содержащаяся в 100 мл разбавленного раствора, находится из соотношений:

1000 мл 1 н раствора — Mr(HCl)

1000 мл 1 н раствора — 36,46 г

500 мл 0,1 н раствора — 1,823г

10 г HCl — 100 г концентрированного раствора

1,823 г HCl — m г концентрированного раствора

=

= (мл)

Ответ: мл

2. Определение концентрации приготовленного раствора HCl путем титрования раствором Na2CO3.

+ 2HCl = 2NaCl + +

2 + + 2 + 2 = 2 + 2 + +

+ = +

При титровании используется метилоранж. В ходе реакции наблюдается переход окраски из розового в оранжево-красный.

= = = 0,0925 (н)

Расчет молярной концентрации и титра приготовленного раствора HCl:

= = 0,0925( ), так как (HCl) = , где z=1, а = .

= = = 0.0034 (г/л)

Расчёт молярной концентрации и титра раствора

= 0.37 (н)

= = 0.185 (моль/л), z=2 так как =

= = ≈ 0.02 (г/л)

3. Определение объема раствора KOH, выданного преподавателем

KOH + HCl = KCl +

Индикатор – фенолфталеин. Окраска раствора изменяется от малинового до светло-розового цвета.

= 0.03 (н)

Расчет молярной концентрации и титра приготовленного раствора KOH:

= = 0,03 (моль/мл), где z=1 так как

≈ 0,002 (г/л)

Определение общего содержания щелочи, выданной преподавателем:

0,03×0,25=0,0075 (моль)

Вычисление объема раствора KOH, выданного преподавателем:

=

Расчет абсолютной и относительной погрешностей в определении концентрации HCl и объема раствора KOH:

= 0.1 (н)

Абсолютная погрешность: - = |0.1 – 0,0925 | = 0.075

Относительная погрешность: × 100% = 7,5%

= [теоретическое значение сообщается после предоставления расчетов Сн HCl, Сн KOH, nKOH и VʹKOH] мл

Абсолютная погрешность:

Относительная погрешность:

Вывод: Для приготовления раствора с заданной концентрацией нужно правильно рассчитать объём концентрированного раствора и точно отмерить полученный объём. В условиях данной лабораторной работы надо внимательно проводить процесс титрования, а также, так как в работе используется сильная кислота и щелочь необходимо соблюдать все меры безопасности.