2. Способы приготовления растворов заданной концентрации

Приготовление растворов заданной массовой концентрации растворенного вещества.Растворы готовят в специальной мерной посуде: мерных колбах, мерных цилиндрах, градуированных стаканах (рис. 2.1).

С помощью технических или аналитических весов (в зависимости от заданной точности приготовления) отвешивают расчетное количество твердого вещества, переносят в мерную посуду, растворяют в небольшом количестве воды и доливают дистиллированную воду до отметки заданного объема (доводят до метки). Растворы можно готовить также разбавлением более концентрированных растворов.

Рис. 2.1. Мерные колбы (а), пипетки (б), мерный цилиндр (в), мензурка (г)

Пример 1. Приготовить 0,5 дм³15 г/дм³раствора гидроксида натрия. Рассчитаем массу вещества по уравнению (1)

г

Навеску 7,5 г растворяем в мерной колбе на 500 см³.

Приготовление растворов с заданной массовой долей. Растворы готовят в химически стойкой посуде без градуировки объема. С помощью технических или аналитических весов отвешивают расчетное количество твердого вещества, переносят в мерную посуду и растворяют в расчетном количестве воды. Такие растворы можно готовить разбавлением концентрированных или смешением концентрированных и более разбавленных (или воды) растворов.

Пример 2. Приготовить 500 г 5% раствора гидроксида натрия. По уравнению (2) рассчитаем массуNaOH

Масса воды равна

.

Таким образом, для приготовления раствора надо растворить 25 г твердого NaOHв 475 г воды.

Приготовление растворов с заданной молярной концентрацией или молярной концентрацией эквивалента.Растворы готовят в специальной мерной посуде: мерных колбах, мерных цилиндрах (рис. 1, 2). С помощью технических или аналитических весов отвешивают расчетное количество твердого вещества, переносят в мерную посуду, растворяют в небольшом количестве воды и доливают дистиллированную воду до отметки заданного объема (доводят до метки). Такие растворы можно готовить также разбавлением более концентрированных растворов.

Пример 3. Приготовить 250 см³раствораNaOHс концентрацией 0,5 н из 10% раствора,= 1,11 г/см³.

Массу NaOH, необходимую для приготовления раствора рассчитаем из уравнения (3)

Такая же масса NaOHдолжна содержаться в пробе 10% раствора

Приравняв правые части уравнений получим

.

Рассчитаем объем раствора

.

Таким образом, для приготовления раствора необходимо в мерную колбу на 250 см³отмерить 45,05 см³раствораNaOHс концентрацией 10%, довести до метки дистиллированной водой, и перемешать.

3. Определение концентрации растворенного вещества титрованием

Титриметрический метод основан на определении количества реагента (титранта), затраченного на реакцию с определяемым веществом. При выполнении анализа к точно измеренному объему анализируемого раствора постепенно прибавляют непрерывно контролируемый объем реагента с точно известной концентрацией до того момента, когда количество эквивалентов титранта станет равным количеству эквивалентов определяемого вещества. Этот момент называется точкой эквивалентности. Уравнение реакции титрования обязательно должно быть известным

А + В = C+D

Тогда условие эквивалентности

или

Откуда рассчитывают неизвестную концентрацию определяемого вещества. Точку эквивалентности определяют с помощью специальных индикаторов, резко изменяющих окраску в этот момент. При достижении точки эквивалентности титрование останавливают и записывают объем раствора титранта.

Подготовка бюретки к титрованию.

1. Чистую бюретку, закрепленную в лапке лабораторного штатива, ополаскивают 2 – 3 раза раствором титранта, для чего через воронку наливают его каждый раз по 5 – 7 см³в бюретку и выливают через запорное устройство в коническую колбу или стакан.

2. Затем наливают в бюретку через воронку раствор титранта до уровня на 2 – 3 см выше отметки «0» и заполняют им носик бюретки.

3. После этого вынимают из бюретки воронку и выпускают через затвор по каплям титрант в посуду для слива до тех пор, пока нижний край мениска раствора не коснется нулевой отметки бюретки (глаза должны быть на уровне отметки).

Титрование.

1. Коническую колбу с аликвотной частью титруемого раствора подставляют под носик бюретки и приподнимают за горло так, чтобы конец носика находился в конической части колбы. Кончиками большого и указательного пальцев другой руки, надавливая на запорный стеклянный шарик, приливают раствор титранта в колбу, регулируя скорость приливания силой давления пальцев на шарик.

2. Прекращают приливать раствор титранта в момент, указанный в методике. Во время титрования раствор в колбе непрерывно перемешивают легким круговым движением колбы.

3. Расход титранта отсчитывают по нижнему краю мениска титранта в бюретке, определяя на глаз сотые доли милли­литра.

4. Результат титрования записывают в рабочий журнал. Параллельно титруют 4 – 5 проб и нахо­дят средний расход титранта, при этом разность любых двух титрований не должна превышать 0,2 см³.

5. Перед каждым титрованием, необходимо заполнять бю­ретку раствором титранта до нулевой отметки.