Самостійна аудиторна робота

1.Ознайомитись з методом титрування сильних кислот та сильних основ за допомогою дослідів, описаних в даних методичних вказівках.

2.Виготовляти стандартні розчини методу нейтралізації.

3. Виконати лабораторні роботи, вказані в цих методичних матеріалах.

4.Оформити та захистити протокол.

5.Відповідати на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

6.Розв'язувати розрахункові задач, запропоновані викладачем.

Експериментальна частина

Завдання 1. Визначення вмісту хлоридної кислоти в розчині

В основі визначення лежить реакція між хлоридною кислотою і натрію гідроксидом:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O.

1. Приготування робочого титрованого розчину NaOH

Приготувати титрований розчин натрію гідроксиду за точною наважкою не можна. Тому спочатку готують приблизно 0,1М розчин натрію гідроксиду і розчин оксалатної кислоти (H₂C₂O₄•2H₂O). Титрують розчин оксалатної кислоти розчином натрію гідроксиду, і розраховують його концентрацію.

1.2. Приготування 500 см³ приблизно 0,1М розчину NaOH

Приготування розчинів із твердого реактиву зв’язано з деякими труднощами. Поверхня його завжди покрита шаром натрію карбонату, присутність якого в розчині спотворює результати титрування. Крім того, поглинаючи вологу і вуглекислий газ, натрію гідроксид змінює свою масу на повітрі. Також з приготованого розчину треба осаджувати йони CO₃^2- дією барію хлориду. Тому доцільно готувати приблизно 0,1М розчин NaOH з більш концентрованого розчину, раніше підготовленого до цієї роботи.

Припустимо, що є розчин натрію гідроксиду, густина якого 1,39 г/см³. Масова частка NaOH у такому розчині складає 36 %.

Розраховуємо, скільки потрібно взяти чистого натрію гідроксиду для приготування 500 см³ приблизно 0,1М розчину NaOH:

m_NaOH = C_NaOH•V•M_NaOH = 0,1×0,5×40 = 2,0 г.

Оскільки C_NaOH = 36%, то:

в 100 г розчину міститься 36 г NaOH

в x г розчину міститься 2 г NaOH

Значить, щоб приготувати 500 см³ приблизно 0,1М розчину натрію гідроксиду, треба взяти 5,56 г розчину з масовою часткою NaOH 36%. Щоб не зважувати розчин, краще перерахувати масу на об’єм, використовуючи значення густини:

Цей об’єм розчину натрію гідроксиду відмірюють мірним циліндром, розбавляють водою до 500 см³ і добре перемішують.

1.3. Приготування стандартного розчину оксалатної кислоти

Взаємодія оксалатної кислоти з натрію гідроксидом проходить за рівнянням:

H₂C₂O₄ + 2NaOH → Na₂C₂O₄ + 2H₂O.

Масу наважки оксалатної кислоти для приготування 200 см³ 0,1н розчину розраховують за формулою:

Зважують на технічних терезах бюкс, потім у ньому зважують на технічних терезах наважку перекристалізованої оксалатної кислоти (1,2-1,5 г). Точно зважують бюкс з наважкою на аналітичних терезах. Обережно пересипають через лійку оксалатну кислоту в мірну колбу. Бюкс із крупинками оксалатної кислоти, що залишилась, знову зважують на аналітичних терезах і за різницею знаходять масу кислоти у колбі. Дистильованою водою з промивалки змивають щавелеву кислоту з лійки в колбу.

Дистильовану воду додають у колбу так, щоб вона була заповнена на 2/3 об’єму, виймають лійку і перемішують вміст колби круговими рухами до повного розчинення оксалатної кислоти. Після цього розчин у колбі доводять до мітки дистильованою водою.

Розраховують титр і молярну концентрацію еквіваленту отриманого розчину: