Общая химия (АиАХ, ПТМ, ПТЭ, РС, МиТЭ) / методические указания / концентрация

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Работа выполняется звеньями из 2-3 студентов.

Опыт 1. Приготовление раствора соли заданной концентрации.

Необходимо приготовить 250мл раствора хлорида натрия определенной концентрации. Значение концентрации раствора соли для Вашего опыта узнайте у преподавателя.

Концентрация соли, %	Номер звена
	1	2	3	4	5
	2	4	6	8	10

Заранее рассчитайте массу соли и массу (объем) воды, необходимые для приготовления Вашего раствора. Определите содержание соли в растворе с помощью других способов выражения концентрации, заполнив таблицу.

Растворенное вещество	ρ, г/л	w	mводы, г	mсоли, г	СМ	СН	Сm	N	T
NaCl

Ход работы. рианты концентрации раствора NaCl: а) 2%; 6)4%; в)6%; г)8%

1. Взвесьте необходимую для приготовления вашего раствора массу соли. Для этого убеди­тесь в правильной установке весов. При арретированных весах положите на левую чашку весов лист бумаги и взвесьте его. В соответствии с полученным заданием на правую чашку весов добавьте необходимые разновески. Насыпая соль небольшими пор­циями на чашку весов, добейтесь уравновешивания весов. Запишите в таблицу массу на­вески с точностью до 0,01 г.

2. С помощью мерного цилиндра отмерьте необходимый объем дистиллированной воды.

3. Высыпьте навеску соли в стеклянный стакан, добавьте отмеренный объем воды и пере­мешивайте раствор стеклянной палочкой (стороной с резиновым наконечником) до пол­ного растворения соли.

4. Перелейте готовый раствор в мерный цилиндр и проверьте у преподавателя, правильно ли Вы его приготовили.

Опыт 2. Приготовление разбавленного раствора кислоты из

концентрированного и проверка его концентрации

титриметрическим методом.

А. Приготовление раствора кислоты.

1. Рассчитайте объем (мл) исходного 0,1 М раствора серной кислоты (ρ= 1060,0 г/л), необходимый для приготовления 100 мл раствора H₂S0₄ заданной преподавателем концентрации (С_Н).

Концентрация H2S04, моль-экв/л	Номер звена
	1	2	3	4	5
	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05

2. Отмерьте необходимый объем исходного раствора кислоты с помощью мерного цилинд­ра. (При определении уровня глаз наблюдателя и нижний край мениска жидкости должны находиться на одной горизонтальной плоскости).

3. Перенесите рассчитанный объем кислоты в коническую колбу, имеющую метку объема 100 мл.

4. Приливая дистиллированную воду, доведите объем раствора в колбе до 100 мл. Если кол­ба не имеет метки объема, для отмеривания объема воды воспользуйтесь другим мерным цилиндром.

Б. Титриметрия - аналитический метод, основанный на измерении объема раствора реагента точно известной концентрации, взаимодействующего с определяемым веществом. Растворы реагентов известной концентрации, используемые в титриметрии, называют титрантами.

Принцип титрования заключается в следующем: к раствору анализируемого вещества неиз­вестной концентрации (пробе) добавляют небольшими порциями раствор титранта до тех пор, пока не будет получен сигнал индикатора, свидетельствующий о прекращении реакции (дости­жении конечной точки титрования). Момент окончания титрования можно установить при по­мощи химической реакции или по изменению некоторого физического свойства. Часто исполь­зуются органические красители, окраска которых изменяется по достижении конечной точки титрования - индикаторы. Более наглядным является использование в качестве индикатора фе­нолфталеина, поскольку в кислой и нейтральной среде он бесцветен, а в щелочной имеет ма­линовую окраску.

Расчет концентрации исследуемого раствора, в соответствии с законом эквивалентов, проводят по формуле

C_h1V₁ = C_h2V₂,

где - C_hi и С_н2 - молярные концентрации эквивалента пробы и титранта, соответственно, моль-экв/л; V₁ -отмеренный объем пробы, л; V₂ - объем титранта, израсходованный на титрование, л.

Ход работы.

1. В приготовленный Вами раствор кислоты добавьте две-три капли индикатора фенолфта­леина. Отметьте окраску раствора.

2. Определите уровень титранта (0,1 н. раствора NaOH) в бюретке с точностью до 0,1 мл. Запишите начальный уровень титранта h_H.

3. Проводите титрование раствора кислоты, добавляя небольшими порциями раствор щело­чи в колбу с кислотой. Раствор кислоты при этом непрерывно перемешивайте, держа гор­ло колбы правой рукой. Кран (или зажим) бюретки открывайте левой рукой.

4. Окончание титрования определите по появлению едва заметной, не исчезающей в тече­ние 30 с малиновой окраски фенолфталеина. Окраску раствора удобнее наблюдать на бе­лом фоне, поэтому подложите под колбу листок белой бумаги. Отметьте и запишите ко­нечный уровень титранта в бюретке h_K.

5. Добавьте еще одну каплю раствора щелочи. Если окраска раствора стала более заметной, значит, конечная точка титрования определена правильно.

6. По разности конечного h_K и начального h_H уровней жидкости в бюретке рассчитайте объ­ем титранта V_щ, израсходованного на титрование.

7. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента приготовленного раствора кислоты С_Н,К по формуле

8. Сравните заданное в опыте 2 значение концентрации раствора кислоты, который Вы приготовили С_н,к (теор.), и определенное методом титрования значение концентрации приготовленного раствора С_н,к (эксп.). Рассчитайте суммарную погрешность титрования и приготовления раствора по формуле

9. Напишите уравнение титриметрической реакции в молекулярной форме. Исходные данные, результаты измерений и расчетов занесите в таблицу.

Индикаторр	VK, мл	СН,К(эксп.), Н	СН,Щ(эксп.), Н	hН, мл	hk, мл	VЩ, мл	СН,К (эксп.), Н	η
Фенолфта- леин