Тема 11. Щільність розчинів

Ціль роботи:опанування навикив розрахунку та експерементального визначення щільності розчинів, газів або газових сумішей.

Використовуючи данні про щільність розчинів сильних електролитів з довідкової літератури [1; с. 72-83], вирішіть наступні задачі.

1. Молярність 30%-го розчину НСl становить 10,685 моль/л. Розрахуйте щільність розчину.

2. Скільки літрів води та 96%-ої сірчаної кислоти щільністю 1,840 г/мл потрібно змішати, щоб приготувати:

а) 100 кг 70 %-го розчину щільністю 1,620 г/мл;

б) 4 л 0,5М розчину;

в) 5 л 20 %-го розчину щільністю 1,139 г/мл?

3. В 1 л 25%-го розчину міститься 458 г розчиненої речовини. Роз-рахуйте щільність цього розчину.

4. У якому об’ємному співвідношенні потрібно змішати 20,1 %-ий розчин NaOH щільністю 1,220 г/мл з 50,5 %-им розчином NaOH щільністю 1,530 г/мл, щоб отримати 31,1 %-ий розчин щільністю 1,340 г/мл?

5. Щільність водного розчину дорівнює 1,190 г/мл. Який обсяг цього розчину має массу 30 г?

6. Є 7,467 л азоту за нормальних умов. Визначте його щільність в г/л та кг/м³ .

7. Змішали 7 л N₂, 20 л СО та 110 л H₂S (у перерахунку на нормальні умови). Розрахуйте молярну масу й щільність (в г/л) отриманої газової суміші.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 11.1

ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНІСТІ РОЗЧИНІВ

Ціль роботи:опанування навичків експеріментального визначення щільності розчинів, газів або газових сумішей.

Дослід 1

Ваговий метод

Посуд, прилади та реактиви: пікнометр, розчин солі К₂СО₃, Na₂SO₄, NaNO₃ та ін. відомої концентрації, ваги лабораторні електонні MW-VІ-300.

Хід роботи

Зважте порожній пікнометр та визначте його масу m₀. Залійте в нього досліджуваний розчин до позначки та запишіть об’єм цього розчину V. Зважте пікнометр з розчином та визначте його масу m₁ .

За формулою

, г/мл

розрахуйте щільність цього розчину, визначену експеріментально.

За довідковими даними [1] визначте дійсне значення щільності ρ_с по відомій концентрації С розчину досліджуваної солі.

Розрахуйте абсолютну помилку

Δρ = | ρ₀ – ρ_с |, г/мл (11.1)

та відносну помилку методу вимірювання

. (11.2)

Визначте точність методу аналізу

(11.3)

Дослід 2

Ареометр

Посуд, прилади та реактиви:склянка ємкістю 500 мл, розчин солі К₂СО₃ (або Na₂SO₄, NaNO₃ та ін.) відомої концентрації С , набір ареометрів.

Хід роботи

В склянку залийте розчин солі К₂СО₃ з відомою концентрацією та підберіть ареометр з оптимальною шкалою показників щільності ρ_с .

За довідковими даними [1] визначте дійсне значення щільності ρ_с розчину К₂СО₃ відомої концентрації С.

За формулами (11.1 – 11.3) розрахуйте абсолютну й відносну помилки методу вимірювання та його точність.

Тема 12. Окисно-відновні реакції

Ціль роботи – ознакомлення з найважливішими окисниками та віднов-никами, експеріментальне підтвердження залежності напрямку ОВР від умов іх проводження , надбання навичок складання рівнянь ОВР.

Вивчіть теорітичний матеріал за підручниками [4; с. 285 – 310], [2; с. 167 – 184] та конспектом лекцій. Вирішіть письмово наступні завдання.

1. Визначте які з іонів S^2-,SO₃^2- , SO₄^2- , Cl^-, MnO₄^-, MnO₄^2-, Cu²⁺, Sn²⁺, H⁺, H^-, CrO₄^2- можуть бути:

а) тільки окисниками;

б) тільки відновниками;

в) окисниками й відновниками?

2. Методом електронного балансу розставте коефіцієнти в наступних схемах окисно-відновних реакцій:

а) Al + HNO₃ →Al(NO₃)₃ + N₂ + H₂O;

б) Se + KOH → K₂SeO₃ + K₂Se + H₂O;

в) Pb(NO₃)₂ → PbO + NO₂ + O₂;

г) KNO₃ + Al + KOH + H₂O → KAlO₂ + NH₃.

Визначіть еквівалентну масу солі KNO₃ , яка бере участь в реакції (г).

3. Визначіть який з процесів – окиснення або відновлення відбувається з атомами підкреслених елементів при наступних переходах:

а) NH₃ → NO₂; в) MnSO₄ → KMnO₄;

б) Cr₂(SO₄)₃ → CrSO₄; г) KMnO₄ → K₂MnO₄.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 12.1

ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ

Ціль роботи – визначення можливості протікання прямої або зворотної реакції.

Дослід 1

Напрямок ОВР

Посуд та реактиви: пробірки, розчини солей FeCl₃, FeCl₂, SnCl₂ та K₃[Fe(CN)₆].

Хід роботи

Використовуючи довідкові [1] значення стандартних електродних потенціалів, вирішіть питання, в якому напрямку буде протікати реакція:

FeCl₃ + SnCl₂ FeCl₂ + SnCl₄.

Перевірте свій висновок експеріментально. Для виявлення іонов Fe²⁺ , що утворюються (у випадку протікання прямої реакції) введіть у пробірку по 2 – 3 краплі розчинів FeCl₃ та SnCl₂, додайте також 2 – 3 краплі розчину K₃[Fe(CN)₆] й спостерігайте появу синього забарвлення.

Переконайтесь, що початковий розчин FeCl₃ при додаванні до нього K₃[Fe(CN)₆] не синіє.

Дослід 2

Вплив середовища на напрямок ОВР

Хід роботи

В три пробірки внесіть по 1 мл 1н розчину солі KMnO₄. В першу з них додайте 1 мл дистильованої води, в другу – 1 мл розчину H₂SO₄ , а в третю – 2 мл 2н розчину NaOH. Після цього у всі пробірки внесіть по мікрошпателю кристалічної солі Na₂SO₃ . Однаково чи ні протікає реакція у всіх трьох пробірках? Схеми цих реакцій:

KMnO₄ + Na₂SO₃+ Н₂О → MnO₂ + Na₂SO₄ + КОН;

KMnO₄+ Na₂SO₃+ Н₂SO₄ → MnSO₄+ Na₂SO₄+ К₂SO₄+ Н₂О;

KMnO₄+ Na₂SO₃ + NaOH → K₂MnO₄ + Na₂MnO₄ + Na₂SO₄+ Н₂О.

На підставі проведених рекцій й табличних [1] значень стандартних електродних потенціалів окиснення оцініть, в якому середовищі найбільш глибоко проявляються окисні властивості перманганату калію KMnO_4.