Laby_po_Khimii / Получение растворов различных концентраций(Струнина)

Министерство образования Российской Федерации

Владимирский государственный университет

Кафедра химии и экологии

Лабораторная работа № 3

Получение растворов различных концентраций

Выполнила студентка группы МТС – 104

Струнина Н.А.

Приняла

Гришина Е.П.

Владимир 2005

План

1. Цель работы.

2. Краткое теоретическое введение.

3. Приборы и реактивы.

4. Ход выполнения работы.

5. Расчеты.

6. Выводы.

1. Краткое теоретическое введение

Раствор – гомогенная система, состоящая из двух и более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах. Раствор состоит из растворителя и растворяемого вещества.

Концентрация – количественная характеристика состава раствора. Выражается через массовую долю, мольную долю, молярную концентрацию, нормальную концентрацию.

Массовая доля (ω) – безразмерная физическая величина, равная отношению массы растворенного вещества к общей массе раствора.

ω = m_в-ва/(m_в-ва +m_р-ля)

Массовая процентная концентрация показывает число граммов растворенного вещества в 100 граммах раствора.

Мольная доля, аналогично массовой доле, безразмерная величина, равная отношению числа молей растворенного вещества к общему числу молей растворенного вещества и растворителя:

x = n_в-ва/(n_в-ва + n_р-ля)

где х – мольная доля растворенного вещества, n_в-ва – число молей растворенного вещества, n_р-ля – число молей растворителя.

Молярная концентрация показывает число молей растворенного вещества в 1 л раствора.

Нормальная концентрация показывает число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора.

Молярная концентрация- показывает число молей вещества, которое растворено в 1 кг (1000г) растворителя.

2. Приборы и реактивы

Мерный цилиндр на 50 мл, химический стакан на 100 мл, мерная колба на 50 мл, пипетка на 25 мл, ареометр, стеклянная палочка. Сульфат натрия безводный кристаллический, сульфат алюминия кристаллогидрат Al₂(SO₄)₃•18H₂O.

3. Ход работы

Опыт 1.

Рассчитать навеску, необходимую для приготовления 50 г 10%-ного раствора сульфата натрия и объем воды, который потребуется для этого. Взять навеску данной соли на технических весах. Перенести ее в химический стакан и добавить необходимый объем воды. Перемешивать раствор до полного растворения соли.

Полученный раствор перенести в мерный цилиндр и измерить ареометром плотность. По показаниям ареометра определить точную концентрацию раствора.

Результаты занести в отчет. Вычислить нормальную концентрацию раствора. Определить относительную ошибку опыта.

Опыт 2.

Рассчитать, сколько граммов кристаллической соли Al₂(SO₄)₃•18H₂O требуется для приготовления 50 мл 1,5 раствора сульфата алюминия в расчете на безводную соль. Взвесить расчетное количество кристаллогидрата на технических весах. С помощью микроворонки перенести навеску сульфата алюминия в мерную колбу на 50 мл, смывая кристаллы соли дистиллированной водой. Налить колбу до половины и, перемешивая раствор, добиться полного растворения соли. Довести водой уровень раствора до метки, последние капли добавлять при помощи пипетки. Пересчитать массовую долю на нормальную концентрацию. Это будет практическое значение нормальности раствора. Найти относительную ошибку опыта, считая теоретическое значение нормальной концентрации раствора равное 1,5 н.

4. Расчеты

Опыт 1.

ρ = 1,091 г/см³

ρ = 1,089 г/см³

1,082 1,089 1,091

9% 10%

ω = 10%

10% - ((10-9)(1,091-1,089))/(1,089-1,082) = 0,002/0,009 ≈ 0,02%

10 – 0,(2) = 9,8%

С_н = ((0,098*1,089*1000)/142)*2 = 2*0,75 =1,5

η = ((10-9,8)/10) * 100% = 2%

Опыт 2.

1) Al₂(SO₄)₃•18H₂O - ? г.

V (Al₂(SO₄)₃•18H₂O) = 50 мл

С_н =1,5 моль/л

С_н =1,5 * m/(М_э*V) = 0,05 л

М_э (Al₂(SO₄)₃•18H₂O) = 664/6 =111

342. - 664

4,275 - x

Отсюда m = x = 8,325 г

2) 1,072 1,083

7% 8%

8% - ((8 – 7)(1,083 – 1,080))/(1,083 – 1,072)

0,003/0,011 = 7,7%

С_н = 6* ((1,08*0,077*1000)/342) = 6*0,243 = 1,46

Η = (1,5 – 1,46)/1,5 = 2,7%

5. Вывод

В процессе опытов был получен 9,8%-ный раствор сульфата натрия и 1,5 н. раствор сульфата алюминия. Погрешность в опытах составила 2% и 2,7% соответственно.