Работа 7. Концентрация растворов.

Цель работы - приобретение навыков приготовления растворов различной концентрации из сухой соли или более концентрированного раствора.

Приведем несколько примеров расчета по теме "Концентрации растворов".

Пример 1. Рассчитайте молярную концентрацию, титр и массовую долю (в %) в 2М растворе, плотность которого 1,12г/см³.

Решение.

а) Молярная масса равна 98 г/моль. Так как 1м раствора содержит 2 моля эквивалентов кислоты, а в 2м раствор - 4, раствор будет четырехнормальный (4н).

б) Для определения массовой доли (в %) необходимо найти массу 1л 2М раствора:

Зная, что в литре 2М раствора содержится 196г , определяем массу кислоты в 100г раствора:

1120г раствора содержит 196г кислоты

100г Х г кислоты

Х = 17г. Следовательно, массовая доля кислоты в растворе составляет 17%.

Пример 2. Сколько граммов и воды потребуется для приготовления 40 г раствора, с массовой долей10%:

100 г раствора содержит 10 г

40 г раствора содержит Х г

Вычисляем массу кристаллогидрата , в котором содержится 4 г безводной соли (молярная масса- 142 г/моль,- 322 г/моль):

322 г содержит 142 г

Х г содержит 4 г

Масса воды, необходимая для приготовления 40 г раствора с массовой долей 10% равна: 40 - 9,07 = 30,93 г.

Экспериментальная часть.

ОПЫТ 1. Приготовление раствора заданной молярности из навески твердого вещества.

а) Получите у преподавателя задание на приготовление раствора соли (или) заданной концентрации.

б) Вычислите требуемое количество соли и отвесьте на технических весах с точностью до 0,01 г. Примечание: молярную массу буры рассчитайте исходя из молярной массы кристаллогидрата и реакции.

в) Осторожно перенести в мерную колбу навеску (навеску соли высыпать через сухую воронку, вставленную в горлышко колбы). Растворить соль в дистиллированной воде, заполнив сначала ее на 1/3. После растворения всей соли довести дистиллированной водой раствор до метки на шейке колбы. Закрыть колбу пробкой и тщательно перемешать раствор.

г) Определим точную концентрацию соли: - сухой пипеткой или ополоснутой раствором соли отмерить в две колбы по 10 мл раствора и добавить две капли индикатора метилоранжа;

- в предварительно ополоснутую бюретку налить раствор кислоты концентрация которой точно - известна (0,1M )

- отобранный раствор титруйте из бюретки раствором кислоты с точно известной концентрацией до изменения окраски от желтой до оранжевой (сравнивая окрашивание с эталоном). Результат титрования запишите.

Повторите титрование. Результаты титрования не должны отличатся друг от друга более чем на 0,1 мл.

д) Вычислите молярную концентрацию и титр приготовленного раствора.

где - объем взятого раствора буры.- молярность раствора буры (искомая величина)- количество, которое пошло на титрование раствора буры.- молярность, взятой для титрования.

Результаты опыта сведите в таблицу:

Молярная масса буры, М	Масса соли для приготовления раствора, г				Молярная концентрация приготовленного раствора
		1	2	среднее	заданная	полученная

ОПЫТ 2. Приготовление раствора кислоты заданной молярности.

Получите у преподавателя задание на приготовление заданного объема раствора серной кислоты определенной концентрации.

а) Определим ареометром плотность раствора кислоты, и определите по таблице его процентную концентрацию.

б) Рассчитайте, какой объем концентрированной кислоты необходим для приготовления раствора заданной молярности.

в) Отметьте маленьким цилиндром подсчитанный объем концентрированного раствора и прилейте в мерную колбу. Цилиндр ополосните несколько раз водой. Раствор осторожно довести до метки и перемешать.

г) Сухой пипеткой отобрать в две колбы по 10 мл раствора соли, приготовленного ранее и добавить 2 капли индикатора метилоранжа.

д) В предварительно ополоснутую приготовленным раствором кислоты бюретку налить раствор до нулевого деления и протитровать отобранный раствор соли.

Вычислить молярную концентрацию приготовленного раствора. Уравнение реакции между серной кислотой и бурой:

Результаты опыта сведите в таблицу, аналогичную опыту 1.

Контрольные вопросы.

1. Назовите способы выражения концентрации растворов.

2. Что называется молярной концентрацией раствора?

3. В одном литре раствора содержится 10,6 г карбоната натрия . Рассчитайте молярную концентрацию. Ответ: 0,1м.

4. Сколько граммов гидроксида натрия нужно взять, чтобы приготовить 5л 0,1м раствора? Ответ: 20 г.

5. Сколько граммов тиосульфата натрия () необходимо для приготовления 300 г раствора, в котором массовая доля тиосульфата натрия равна 5%? Ответ: 15 г.

6. Какой объем 0.1М раствора можно приготовить из двух литров 2.0 М раствора?