загрузка...
загрузка...
На головну

РОЗЧИНИ

  1. VI. Розчини. Способи вираження концентрації
  2. буферні розчини
  3. Буферні розчини 1 сторінка
  4. Буферні розчини 10 сторінка
  5. Буферні розчини 11 сторінка
  6. Буферні розчини 12 сторінка
  7. Буферні розчини 13 сторінка

Мета роботи: Вивчення фізико-хімічної природи процесу розчинення, властивостей розчинів, освоєння навичок приготування розчинів заданої концентрації і методики їх кількісного аналізу.

теорія: Справжні розчини і механізм процесу розчинення. Класифікація розчинів. Розчинність. Вплив різних факторів на розчинність. Теплові ефекти при розчиненні. Насичені і ненасичені розчини. Твір розчинності. Умови освіти і розчинення опадів. Концентрація розчинів, способи її вираження.

розчин - Гомогенна система змінного складу, що складається з двох або більше компонентів і знаходиться в стані хімічної рівноваги.

згідно закону Рауля: Відносне зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином дорівнює мольної частці розчиненої нелетучего речовини.

Присутність розчиненої речовини, поряд зі зниженням тиску насиченої пари над розчином, підвищує температуру кипіння і знижує температуру замерзання.

Відповідно до закону Рауля, і підвищення температури кипіння, і зниження температури замерзання розчинів у порівнянні з чистим розчинником (?t), Пропорційні моляльній концентрації розчиненого речовини: ?t = КСm, де К - Коефіцієнт пропорційності; Ст - Моляльность розчину.

Методи кріоскопії і Ебуліоськопія дозволяють визначити молярну масу недіссоціірующіх при розчиненні речовин по зниженню температури замерзання і підвищення температури кипіння розчинів відомої концентрації: M = K • 1000 • m / ?t • m1, де т - Маса речовини (г), М - Молярна маса, т1 - Маса розчинника.

Способи вираження концентрації розчинів:

1. Масова частка (?) - відношення маси розчиненої речовини (mB) До маси розчину (mP):

2. Молярна частка (N) - відношення кількості розчиненої речовини (або розчинника) до суми кількостей всіх речовин, що складають розчин.

N2= n2 / (n1 + n2)абоN1= n1 / (n1 + n2) (Моль),

де n1 и n2 - Відповідно кількості речовини розчинника і розчиненої речовини.

3.Молярна концентрація (СМабоМ) - відношення кількості розчиненої речовини (n), що міститься в 1 л розчину (V):

СМ = N / V = m / (M · V) (Моль / л),

Розчин, в 1 к якого міститься 1 моль розчиненої речовини, називається одномолярного (Позначається 1 М); 0,1 моль розчиненої речовини, називається децімолярним (Позначається 0,1 М); 0,01 моль розчиненої речовини, називається сантімолярним (Позначається 0,01 М).

4. Моляльность або моляльна концентрація (Сm) - відношення кількості розчиненої речовини (n), що припадає на 1000 г розчинника:

Сm = n • 1000 / m1 = m2  1000 / (М т2) (Моль / кг),

де т1 - Маса розчинника, т2 - Маса розчиненої речовини, М - Молярна маса розчиненої речовини.

5. нормальність або нормальна (еквівалентна) концентрація (СН або Н) - відношення числа еквівалентів (Е) або еквівалентних мас (mЭ) Розчиненої речовини до об'єму розчину:

СН = M / (mЭ V) або СН =m / (М Э  V) (Моль / л; г • екв / л),

де m - Маса розчиненої речовини, mЭ - Еквівалентна маса розчиненої речовини, V - Обсяг розчину, Э - Еквівалент, М - Молярна маса розчиненої речовини.

Речовини реагують в еквівалентних кількостях. Обсяги розчинів реагуючих речовин обернено пропорційні їх нормального:

V1 / V2 = CH2 / CH1 або V1 / V2 = Н2 / Н1

де V1 и CH1 (Н1) - Обсяг і нормальність першого розчину, V2 и CH2 (Н2) - Обсяг і нормальність другого розчину.

Порівняння формул для визначення молярної і нормальної концентрацій

СМ = N / V = m / (M  V)

СН = M / (М Э  V)

показує, що якщо еквівалент розчиненої речовини Э = 1 моль, СМ = СН. Еквівалент, що дорівнює одиниці, мають розчини одноосновних кислот (HCl, HNO3 і т. д.), однокіслотних підстав (NaOH, KOH і т. д.), солей катіон і аніон яких однозарядні (KCl, NaNO3 і т.д.). Якщо ж еквівалент розчиненого речовини не дорівнює 1 моль, то формула співвідношення молярної і нормальної концентрацій має вигляд: СМ = СН ? Е.

Устаткування і реактиви

Ареометри, бюретки (50 мл), колби (250 мл), мірні циліндри, піпетки (20-25 мл), пробірки, скляні трубки, спиртівка, сірники, термометри, технічні ваги з важками, штатив, хімічні склянки;

Гідроксид натрію NaOH (к), хлорид натрію NaCl (к), нітрат амонію NH4NO3 (К), хлорид кальцію CaCl2 (К);

Розчини: сірчана кислота H2SO4 (Разб.) Або соляна кислота HCl (разб.), Хлорид натрію NaCl (10%), титрованих гідроксид натрію NaOH (0,1 М), охолоджувальна суміш (лід + NaCl).

експеримент: Виконайте завдання, складіть рівняння реакцій, назвіть речовини, запишіть спостереження і висновок.

Досвід 1. Теплові ефекти при розчиненні

1.1. У пробірку з 5 мл води (виміряйте заздалегідь її температуру t0 = _______ ° С) внесіть трохи твердого NaOH (або КОН), перемішайте скляною паличкою і відзначте зміна температури (t = _______ ° С).

1.2. Проведіть аналогічний досвід з NH4NO3 (К) (t = __________ ° С).

Досвід 2. Зміна температури замерзання і температури кипіння розчинів

2.1. Дві пробірки наповніть наполовину: одну водою, іншу - 10% -ним розчином NaCl. Помістіть їх в стакан з охолоджувальною сумішшю (лід з сіллю) і відзначте температуру замерзання Н2О (tзам = __________ ° С) і розчину NaCl (tзам = __________ ° С).

2.2. Дві пробірки наповніть наполовину водою, а одну з них внесіть 1 г СаСl2. Нагрійте до кипіння і виміряйте температуру кипіння Н2О (tкип = _________ ° С) і розчину СаСl2 (tкип = __________ ° С).

Досвід 3.Приготування розчинів з певною масовою часткою з твердої речовини і води

Завдання: I варіант - приготуйте 50 г розчину NaCl з масовою часткою речовини в розчині 5%; II варіант - приготуйте 50 г розчину NaCl з масовою часткою речовини в розчині 3%.

Розрахувати масу NaCl, необхідного для приготування 50 г 5% -ного (або 3%) розчину NaCl за формулою обчислення масової частки:

Маса води, необхідна для приготування 50 г 5% -ного (або 3%) розчину NaCl:

m (H2O) = m (розчину) - m (солі)

Зважте на технічних вагах необхідну кількість солі, відміряйте мірним циліндром потрібний обсяг води і розчиніть приготовлену сіль. Потім налийте в циліндр 40 мл отриманого розчину NaCl і виміряйте щільність ареометром, порівняйте її з даними таблиці. Щільність отриманого розчину становить __________ г / мл. Після вимірювання ареометр промийте водою, обережно витре насухо і поставте в набір.

Розрахуйте молярність і нормальність отриманого розчину.

Досвід 4. Приготування розчину заданої концентрації з більш концентрованого розчину і води

Завдання: I варіант - приготуйте 50 мл 0,1 М розчину H2SO4 (Або HCl) з розчину, наявного в лабораторії; II варіант - приготуйте 50 мл 0,2 М розчину H2SO4 (Або HCl) з розчину, наявного в лабораторії.

Виміряєте щільність вихідного розчину кислоти ареометром (? = _________ г / мл). За табличними даними визначте масову частку кислоти (? = __________%), що відповідає знайденої щільності розчину. Розрахуйте, яке вагове кількість цієї кислоти потрібно для приготування 50 мл 0,1 М розчину, а потім перерахуйте отриману величину на обсяг:

1) знайдемо, скільки грамів речовини кислоти міститься в 50 мл 0,1 М розчину виходячи з формули:

СM = m (в-ва) / M (в-ва) - V (розчину)

2) знайдемо масу вихідного розчину кислоти виходячи з формули:

? = m (в-ва) - 100% / m (розчину)

3) знайдемо обсяг розчину за формулою V = m - ?

Відміряйте маленьким циліндром (або градуйованою піпеткою) розрахований обсяг вихідного розчину H2SO4 і вилийте його в мірну колбу з невеликою кількістю води, а потім доведіть рівень води (по краплях) до позначки 50 мл. Перемішайте розчин. Розрахунок молярної концентрації (молярности) отриманого розчину (моль / л):

________________________________________________________________

Розрахунок нормальної концентрації отриманого розчину (моль / л):

________________________________________________________________

У наступному досліді встановіть концентрацію отриманого розчину H2SO4 титруванням 0,1 М розчином NaOH.

Досвід 5. титрування

Заповніть бюретки до нульової позначки титрованим 0,1 М розчином NaOH. Налийте в конічну колбу піпеткою 10 мл розчину сірчаної кислоти, отриманого в попередньому досвіді, і додайте 2-3 краплі фенолфталеїну.

Під бюреткою на білий аркуш паперу поставте конічну колбу з розчином кислоти так, щоб носик бюретки входив всередину колби, а кулька в гумовому шлангу знаходився трохи вище горла колби. Доливають невеликими порціями розчин лугу до розчину кислоти при безперервному перемішуванні розчину в колбі. Титруйте до появи стійкого рожевого забарвлення, яке не зникає протягом 30 с.

Запишіть обсяг витраченого розчину лугу з точністю до 0,1 мл положення рівня розчину в бюретці.

Титрування повторіть 3 рази. Обсяги витраченої лугу не повинні відрізнятися більше ніж на 0,2 мл (в розрахунках використовуйте середнє значення).

 титрування  V р-ра NaOH, мл  Середнє значеніеV розчину NaOH, мл
   
 
 

Розрахуйте нормальність розчину кислоти за формулою:

V1 / V2 = CH2 / CH1

Перерахуйте нормальність кислоти на молярность. Розрахуйте відсоток помилки за формулою: П = (СМ теор - СМ ін)100% / СМ теор

контрольні завдання

1. Скільки грамів NaNO3 і води необхідно для приготування 1,6 кг розчину масовою часткою 10%?

2. Скільки грамів Na2SO4 необхідно розчинити 400 г води для приготування розчину масовою часткою 8%?

3. Скільки грамів KCl і води необхідно взяти для приготування 500 г розчину масовою часткою 70%?

4. Яка масова частка речовини в розчині, отриманому при розчиненні 45 г ВаСl2 в 300 мл води?

5. У 850 г води розчинили 40 г AgNO3. Обчислити масову частку речовини в отриманому розчині.

6. Скільки грамів Na2SO3 буде потрібно для приготування 4 л розчину, масовою часткою 8%, щільність якого дорівнює 1,075 г / мл?

7. Скільки грамів HCl міститься в 550 мл розчину масовою часткою 10%, щільність якого 1,05 г / мл?

8. Скільки хлороводню міститься в 40 мл 38,16% -ного розчину соляної кислоти щільністю 1,195 г / мл?

9. До 160 г розчину MgCl2 масовою часткою 16% додали 200 г води. Визначте масову частку речовини в отриманому розчині.

10. 300 г 50% -ного розчину K2SO4 випарювали до тих пір, поки маса розчину не стала рівною 220 г. Визначте масову частку речовини в отриманому розчині.

11. Скільки грамів KCl слід додати до 450 г розчину тієї ж солі масовою часткою 8% для приготування розчину з масовою часткою 12%?

12. Скільки води необхідно додати до 500 мл розчину NaCl масовою часткою 20% (пл. = 1,152 г / мл), щоб отримати розчин з масовою часткою 5%?

13. Чому дорівнює молярность розчину, що містить в 0,75 л 4,41 г куховарської солі?

14. Скільки грамів карбонату натрію необхідно взяти для приготування 155 мл

а) 0,5 М; б) 2 М розчину?

15. Скільки грамів нітрату заліза (III) необхідно взяти для приготування 300 мл

а) 0,25 М; б) 3 М розчину?

приклад. Розрахуйте: а) масову частку розчиненої речовини (?,%); б) нормальність (СН); в) молярность (СМ); г) моляльность (Cm); д) титр (Т) розчину H3PO4, Отриманого при розчиненні 18 г H3PO4 в 282 см3 води, якщо відносна щільність отриманого розчину становить 1,031 г / см3.

Дано: mв-ва(H3PO4) = 18 г; V (H2O) = 282 см3; ? = 1,031 г / см3

Знайти: СН - ? ? - ? ЗМ - ? Cm - ? Т - ?

Рішення

а) m (H2O) = V (H2O) = 282 г; m р-ра(H3PO4) = 18 + 282 = 300 м

З формули: ? = m (в-ва) / mр-ра(В-ва) - 100%

? (H3PO4) = (18/300) - 100 = 6%

б) ЗН = M / (mЭ - V) або СН = M / (М - Е - V)

Маса кислоти в 1 л розчину складе:

m (H3PO4) = 1031 - 18/300 = 61,86 г

mЭ(H3PO4) = М (H3PO4) / 3 = 97,99 / 3 = 32,66 г / моль

Cн(H3PO4) = 61,86 / 32,66 = 1,89 моль / л;

в) ЗМ = ? / V = ??m / (M - V) ЗМ(H3PO4) = 61,86 / 97,99 = 0,63 моль / л

г) Зm = M (в-ва) - 1000 / М - m (розчинника)

Сm(H3PO4) = 18 - 1000/98 - 282 = 0,65 моль / кг

д) Т = m / V, т (H3PO4) = 61,86 / 1000 = 0,06186 г / см3.

Відповідь: ? (H3PO4) = 6%; Cн(H3PO4) = 1,89 моль / л; ЗМ(H3PO4) = 0,63 моль / л; Зm(H3PO4) = 0,65 моль / кг; т (H3PO4) = 0,06186 г / см3.





Навчально-методичним | Загальні правила роботи в лабораторії | Техніка безпеки та заходи безпеки | Посуд і устаткування | Миття посуду | нагрівання | подрібнення речовини | фільтрування | очищення газів | ОТРИМАННЯ І ВЛАСТИВОСТІ НЕОРГАНІЧНИХ СОЕДИНЕНИЙ |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати