Грамовият еквивалент на сярната киселина е 49,04 (98,08:2), солната киселина е 36,465. Следователно, за да се приготвят нормални разтвори, е необходимо да се вземе сярна или солна киселина в количества, съответстващи на тези стойности.

Сярната и солната киселина се получават от химически чисти концентрирани разтвори на тези киселини. Необходимото количество киселини се изчислява по следния начин. Да предположим, че има сярна киселинаотносителна плътност 1,84 (95,6%), е необходимо да се приготви 1 литър от 1 н. киселинен разтвор, за това трябва да вземете концентрирана киселина:

По същия начин се изчислява необходимото количество солна киселина. Ако относителната плътност на концентрираната киселина е 1,185 (37,3%), тогава за приготвяне на 1 литър 1 N. трябва да вземете решението:

Необходимото количество киселина се измерва по обем, излива се във вода, охлажда се, след това се прехвърля в 1-литрова мерителна колба и се регулира до марката.

Титърът на киселините се определя с помощта на химически чисти реактиви: натриев карбонат, боракс или титруван разтвор на натриев хидроксид.

Задаване на титъра на натриев карбонат

Три претеглени порции натриев карбонат от 0,15-0,20 g всяка (за 0,1 N разтвор) се поставят в отделни бутилки с точност 0,0001 g и се сушат при 150 ° C, докато постоянна маса(тегло). След това пробите се прехвърлят в конични колби от 250 ml и се разтварят в 25 ml дестилирана вода. Бутилката се претегля отново и масата (теглото) на проба от изсушения реагент се определя от разликата. Към разтвора в колбата се добавя индикатор - 1-2 капки метилоранж и се титрува с приготвения разтвор на киселина до промяна на цвета от жълт в оранжево-жълт. Корекционният фактор се изчислява по формулата (за 0,1 N разтвор)

където g е теглото на солта, g; V е количеството киселина, изразходвано за титруване, ml; 0,0053 - количеството натриев карбонат, съответстващо на 1 ml от точно 0,1 N. разтвор на киселина, g.

Задаване на киселинния титър за боракс

Бораксът се изсушава предварително между листовете филтърна хартия, докато отделните кристали вече не полепват по стъклената пръчка. Най-добре е да изсушите боракс в ексикатор, пълен с наситен разтвор на натриев хлорид и захар или наситен разтвор на натриев бромид.

Вземете с точност до 0,0001 g три порции боракс в колби в количество от 0,5 g (за 0,1 N разтвор) и ги прехвърлете в конични колби с вместимост 250 ml, претеглете колбите и ги нагласете според разлика точна маса(тегло) на теглича. След това добавете 30-60 ml топла вода към пробите, като разклащате енергично. След това, като добавите 1-2 капки разтвор на метилово червено, разтворът на боракс се титрува с приготвения разтвор на киселина, докато цветът се промени от жълт на червен. Корекционният фактор се изчислява по следната формула:

където значението на буквите е същото като в предишната формула; 0,019072 - количеството боракс, съответстващо на 1 ml точно 0,1 n. разтвор на киселина, g.

При неутрализационните анализи се използва 0,1 N. и 0,5 n. точни разтвори на сярна и солна киселина, а в други методи за анализ, например редокс, често се използва 2 N. приблизителни разтвори на тези киселини.

За бързо приготвяне на точни разтвори е удобно да се използват фиксали, които са претеглени порции (0,1 g-eq или 0,01 g-eq) химически чисти вещества, претеглени с точност от четири до пет значими фигури, разположени в запечатани стъклени ампули. При приготвяне на 1л. разтвор от фиксанал се получава 0,1 N. или 0,01 n. решения. Малки количества разтвори на солна и сярна киселина 0,1 N. концентрации могат да се приготвят от фиксанали. Стандартни разтвори, приготвени от фиксанали, обикновено се използват за установяване или проверка на концентрацията на други разтвори. Киселините Fixanal могат да се съхраняват дълго време.

За да се приготви точен разтвор от фиксанал, ампулата се измива топла вода, като отмиете надписа или етикета от него и го избършете добре. Ако надписът е направен с боя, тогава той се отстранява с кърпа, навлажнена с алкохол. В мерителна колба от 1 литър. поставете стъклена фуния и в нея стъклен ударник, чийто остър край трябва да е насочен нагоре. След това ампулата с фиксанал се удря леко с тънкото си дъно по върха на ударника или се оставя да падне свободно, така че дъното да се счупи при удар с върха. След това с помощта на стъклена игла със заострен край разбиват тънката стена на вдлъбнатината в горната част на ампулата и позволяват на съдържащата се в ампулата течност да изтече. След това ампулата, разположена във фунията, се измива обилно с дестилирана вода от промивката, след което се изважда от фунията, фунията се измива и изважда от колбата и разтворът в колбата се добавя до марката с дестилирана вода , затваря се и се смесва.

Когато приготвяте разтвори от сухи фиксали (например от фиксанал на оксалова киселина), вземете суха фуния, така че съдържанието на ампулата да може да се излее в колбата с леко разклащане. След като веществото се прехвърли в колбата, измийте ампулата и фунията, разтворете веществото във водата в колбата и доведете обема на разтвора до марката с дестилирана вода.

Големи количества 0,1 н. и 0,5 n. разтвори на солна и сярна киселина, както и приблизителни разтвори на тези киселини (2 N и др.) се приготвят от концентрирани химически чисти киселини. Първо, плътността на концентрираната киселина се определя с помощта на хидрометър или денсиметър.

Въз основа на плътността в референтните таблици се намира концентрацията на киселината (съдържанието на хлороводород в солна киселина или монохидрат в сярна киселина), изразена в грамове на 1 литър. Формулите се използват за изчисляване на обема концентрирана киселина, необходим за приготвяне на даден обем киселина с подходяща концентрация. Изчислението се извършва с точност до две или три значещи цифри. Количеството вода за приготвяне на разтвора се определя от разликата в обемите на разтвора и концентрираната киселина.

Разтвор на солна киселина се приготвя, като в съд за приготвяне на разтвора се налива половината от необходимото количество дестилирана вода и след това концентрирана киселина; След смесване разтворът се долива до пълния обем с останалото количество вода. Използвайте част от втората порция вода, за да изплакнете чашата, използвана за измерване на киселината.

Разтвор на сярна киселина се приготвя чрез бавно изливане на концентрирана киселина при непрекъснато разбъркване (за да се предотврати нагряване) към вода, излята в топлоустойчив стъклен съд. В този случай се оставя малко количество вода за изплакване на чашата, с която е измерена киселината, като този остатък се излива в разтвора, след като се охлади.

Понякога за химически анализ се използват разтвори на твърди киселини (оксалова, винена и др.). Тези разтвори се приготвят чрез разтваряне на проба от химически чиста киселина в дестилирана вода.

Масата на проба киселина се изчислява по формулата. Обемът вода за разтваряне се взема приблизително равен на обема на разтвора (ако разтварянето не се извършва в мерителна колба). За разтваряне на тези киселини се използва вода, която не съдържа въглероден диоксид.

В таблицата по плътност намираме съдържанието на хлороводород HCl в концентрирана киселина: Гк = 315 g/l.

Изчисляваме обема на концентриран разтвор на солна киселина:

V k = 36,5N V / T k = 36,5 0,1 10000 / 315 = 315 мл.

Количество вода, необходимо за приготвяне на разтвора:

V H 2 O = 10000 - 115 = 9885 ml.

Тегло на проба от оксалова киселина H2C2O4 · 2H2O:

63.03N V / 1000 = 63.03 0.1 3000 / 1000 = 12.6 g.

Установяване на концентрацията на работни киселинни разтвориможе да се извърши с натриев карбонат, боракс, прецизен алкален разтвор (титруван или приготвен от фиксанал). При установяване на концентрацията на разтвори на солна или сярна киселина с помощта на натриев карбонат или боракс, те използват метода на титруване на претеглени порции или (по-рядко) метода на пипетиране. При използване на метода на титруване се използват бюрети с вместимост 50 или 25 ml.

При установяване концентрацията на киселини голяма стойностима избор на индикатор. Титруването се извършва в присъствието на индикатор, чийто цветен преход се извършва в диапазона на рН, съответстващ на точката на еквивалентност за химическа реакциявъзникващи по време на титруване. Когато силна киселина взаимодейства със силна основа, като индикатори могат да се използват метилово оранжево, метилово червено, фенолфталеин и други, при които цветният преход се извършва при pH = 4?10.

Когато силна киселина взаимодейства със слаба основа или със соли на слаби киселини и силни основи, тези, при които цветният преход се извършва в кисела среда, например метилоранж, се използват като индикатори. Когато слабите киселини взаимодействат със силни алкали, се използват индикатори, при които цветният преход се извършва в алкална среда, например фенолфталеин. Концентрацията на разтвор не може да се определи чрез титруване, ако слаба киселина реагира със слаба основа по време на титруване.

При установяване на концентрацията на солна или сярна киселина на базата на натриев карбонатНа аналитични везни в отделни бутилки се вземат три или четири претеглени порции безводен химически чист натриев карбонат с точност до 0,0002 g, за да се установи концентрация от 0,1 N. разтвор чрез титруване от бюрета с вместимост 50 ml, масата на пробата трябва да бъде около 0,15 g. Чрез изсушаване в пещ при 150°C пробите се довеждат до постоянно тегло и след това се прехвърлят в конични колби с вместимост 200-250 мл и се разтваря в 25 мл дестилирана вода. Бутилките с карбонатни остатъци се претеглят и от разликата в масата се определя точната маса на всяка проба.

Титруването на разтвор на натриев карбонат с киселина се извършва в присъствието на 1-2 капки от 0,1% разтвор на метилоранж (титруването завършва в кисела среда), докато жълтият цвят на разтвора се промени в оранжево-жълт. При титруване е полезно да се използва "свидетел" разтвор, за приготвянето на който една капка киселина от бюрета и толкова капки индикатор, колкото се добавят към титрувания разтвор, се добавят към дестилирана вода, налята в същата колба. като колбата, в която се извършва титруването.

Обемът на дестилирана вода за приготвяне на "свидетелския" разтвор трябва да бъде приблизително равен на обема на разтвора в колбата в края на титруването.

Нормалната концентрация на киселина се изчислява от резултатите от титруването:

N = 1000m N/E Na 2 CO 3 V = 1000m N/52.99V

където m n е масата на проба от сода, g;

V е обемът на киселинния разтвор (ml), изразходван за титруване.

Средната конвергентна стойност на концентрацията е взета от няколко експеримента.

Очакваме да използваме около 20 ml киселина за титруване.

Тегло на пробата сода:

52,99 0,1 20 / 1000 = 0,1 g.

Пример 4.Проба от 0,1482 g натриев карбонат се титрува с 28,20 ml разтвор на солна киселина. Определете концентрацията на киселината.

Нормална концентрация на солна киселина:

1000 0,1482 / 52,99 28,2 = 0,1012 n.

При определяне на концентрацията на киселинен разтвор по отношение на натриев карбонат чрез пипетиране, проба от химически чист натриев карбонат, предварително доведена до постоянна маса чрез сушене в пещ и претеглена с точност до 0,0002 g, се разтваря в дестилирана вода в калибрирана мерителна колба с вместимост 100 ml.

Размерът на пробата при настройка на концентрацията на 0,1 N. киселинният разтвор трябва да бъде около 0,5 g (за получаване на приблизително 0,1 N разтвор при разтваряне). За титруване се пипетират 10-25 ml разтвор на натриев карбонат (в зависимост от капацитета на бюретата) и 1-2 капки 0,1% разтвор на метилоранж.

Методът на пипетиране често се използва за определяне на концентрацията на разтвори, като се използват полумикробюрети от 10 ml с деления от 0,02 ml.

Нормалната концентрация на киселинен разтвор, установена чрез пипетиране с натриев карбонат, се изчислява по формулата:

N = 1000m n V 1 / 52,99 V до V 2,

където m n е масата на проба от натриев карбонат, g;

V 1 - обемът на карбонатния разтвор, взет за титруване, ml;

V k е обемът на мерителната колба, в която е разтворена карбонатната проба;

V 2 е обемът на киселинния разтвор, изразходван за титруване.

Пример 5.Определете концентрацията на разтвор на сярна киселина, ако за нейното установяване 0,5122 g натриев карбонат са разтворени в мерителна колба от 100,00 ml и са използвани 14,70 ml разтвор на киселина за титруване на 15,00 ml разтвор на карбонат (като се използва бюрета с вместимост 25 ml).

Нормална концентрация на разтвор на сярна киселина:

1000 0,5122 15 / 52,99 100 14,7 = 0,09860 n.

При установяване на концентрацията на сярна или солна киселина с помощта на натриев тетраборат (боракс)Обикновено се използва методът на титруване. Кристалният хидрат на боракс Na 2 B 4 O 7 10H 2 O трябва да бъде химически чист и преди да се определи концентрацията на киселина, той се подлага на прекристализация. За прекристализация 50 g боракс се разтварят в 275 ml вода при 50-60°C; разтворът се филтрира и охлажда до 25-30°С. Енергичното разбъркване на разтвора предизвиква кристализация. Кристалите се филтрират върху фуния на Бюхнер, разтварят се отново и прекристализират. След филтриране, кристалите се сушат между листове филтърна хартия при температура на въздуха 20°С и относителна влажност 70%; сушенето се извършва на въздух или в ексикатор над наситен разтвор на натриев хлорид. Изсъхналите кристали не трябва да залепват по стъклената пръчка.

За титруване 3-4 проби от боракс се вземат последователно в чаша с точност до 0,0002 g и се прехвърлят в конични титруващи колби, като всяка проба се разтваря в 40-50 ml топла вода при енергично разклащане. След прехвърляне на всяка проба от бутилката в колбата, бутилката се претегля. Въз основа на разликата в масата по време на претеглянето се определя размерът на всяка проба. Размерът на отделна проба от боракс за установяване на концентрация от 0,1 N. киселинният разтвор при използване на бюрета с вместимост 50 ml трябва да бъде около 0,5 g.

Титруването на разтвори на боракс с киселина се извършва в присъствието на 1-2 капки от 0,1% разтвор на метилово червено, докато жълтият цвят на разтвора се промени в оранжево-червен или в присъствието на разтвор на смесен индикатор, състоящ се от метилово червено и метиленово синьо.

Нормалната концентрация на киселинен разтвор се изчислява по формулата:

N = 1000m n / 190.69V,

където m n е масата на пробата боракс, g;

V е обемът на киселинния разтвор, изразходван за титруване, ml.

Предполага се, че 15 ml киселинен разтвор ще бъдат използвани за титруване.

Тегло на пробата боракс:

190,69 0,1 15 / 1000 = 0,3 g.

Пример 7.Намерете концентрацията на разтвора на солна киселина, ако 24,38 ml солна киселина са изразходвани за титруване на 0,4952 g проба от боракс.

1000 0,4952 / 190,624,38 = 0,1068

Определяне на концентрацията на киселина с помощта на разтвор на натриев хидроксидили каустичен калий се извършва чрез титруване на алкален разтвор с киселинен разтвор в присъствието на 1-2 капки 0,1% разтвор на метилоранж. Въпреки това, този метод за определяне на концентрацията на киселина е по-малко точен от горния. Обикновено се използва при контролни тестове на киселинни концентрации. Като изходен разтвор често се използва алкален разтвор, приготвен от фиксанал.

Нормалната концентрация на киселинен разтвор N2 се изчислява по формулата:

N 2 = N 1 V 1 / V 2,

където N 1 е нормалната концентрация на алкалния разтвор;

V 1 - обемът на алкален разтвор, взет за титруване;

V 2 е обемът на киселинния разтвор, изразходван за титруване (средна стойност на резултатите от конвергентното титруване).

Пример 8.Определете концентрацията на разтвор на сярна киселина, ако се титруват 25,00 ml от 0,1000 N. разтвор на натриев хидроксид са изразходвани 25,43 ml разтвор на сярна киселина.

Концентрация на киселинен разтвор.

Изпращането на вашата добра работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование

"Южен Уралски държавен университет"

(национален изследователски университет)

Катедра Технологии и обществено хранене

Приготвяне на киселинни разтвори

Изпълнено от: Шарапова V.N.

Проверен от: Сидоренкова Л.А.

Челябинск 2014 г

1. Приготвяне на киселинни разтвори
2. Изчисления при приготвяне на разтвори и характеристики на приготвяне на разтвори с различни концентрации
2.1 Изчисления за приготвяне на разтвори с нормална концентрация
2.2 Изчисления при приготвяне на разтвори, чиято концентрация се изразява в грамове на 1 l
2.3 Изчисления при приготвяне на разтвори с определена процентна концентрация

1. Приготвяне на киселинни разтвори

За бързо приготвяне на точни разтвори е удобно да се използват фиксанали, които са претеглени порции (0,1 g-equiv или 0,01 g-equiv) от химически чисти вещества, претеглени с точност от четири до пет значими цифри, разположени в запечатани стъклени ампули. При приготвяне на 1л. разтвор от фиксанал се получава 0,1 N. или 0,01 n. решения. Малки количества разтвори на солна и сярна киселина 0,1 N. концентрации могат да се приготвят от фиксанали. Стандартни разтвори, приготвени от фиксанали, обикновено се използват за установяване или проверка на концентрацията на други разтвори. Киселините Fixanal могат да се съхраняват дълго време.

За да приготвите точен разтвор от фиксанал, измийте ампулата с топла вода, измийте надписа или етикета от нея и я избършете добре. Ако надписът е направен с боя, тогава той се отстранява с кърпа, навлажнена с алкохол. В мерителна колба от 1 литър. поставете стъклена фуния и в нея стъклен ударник, чийто остър край трябва да е насочен нагоре. След това ампулата с фиксанал се удря леко с тънкото си дъно по върха на ударника или се оставя да падне свободно, така че дъното да се счупи при удар с върха. След това с помощта на стъклена игла със заострен край разбиват тънката стена на вдлъбнатината в горната част на ампулата и позволяват на съдържащата се в ампулата течност да изтече. След това ампулата, разположена във фунията, се измива обилно с дестилирана вода от промивката, след което се изважда от фунията, фунията се измива и изважда от колбата и разтворът в колбата се добавя до марката с дестилирана вода , затваря се и се смесва.

Таблица 1. Плътност и концентрация на разтвори на солна киселина (15°C)

Плътност g/cm3		Плътност g/cm3

Таблица.2 Плътност и концентрация на разтвори на сярна киселина (15°C)

Плътност g/cm3

В таблицата по плътност намираме съдържанието на хлороводород HCl в концентрирана киселина: Гк = 315 g/l.

Изчисляваме обема на концентриран разтвор на солна киселина:

V c = 36,5N*V / T c = 36,5*0,1*10000 / 315 = 315 ml.

Количество вода, необходимо за приготвяне на разтвора:

V H2O = 10000 - 115 = 9885 ml.

Тегло на проба от оксалова киселина H2C2O4*2H2O:

63.03N*V / 1000 = 63.03*0.1*3000 / 1000 = 12.6 g.

При определяне на концентрацията на киселини изборът на индикатор е от голямо значение. Титруването се извършва в присъствието на индикатор, в който преходът на цвета се извършва в диапазона на рН, съответстващ на точката на еквивалентност за химическата реакция, протичаща по време на титруване. Когато силна киселина взаимодейства със силна основа, като индикатори могат да се използват метилово оранжево, метилово червено, фенолфталеин и други, при които цветният преход се извършва при pH = 4:10.

Нормалната концентрация на киселина се изчислява от резултатите от титруването:

N = 1000m N/E Na2CO3 V = 1000m N/52.99V

където m n е масата на проба от сода, g;

V е обемът на киселинния разтвор (ml), изразходван за титруване.

Средната конвергентна стойност на концентрацията е взета от няколко експеримента.

Очакваме да използваме около 20 ml киселина за титруване.

Тегло на пробата сода:

52,99 * 0,1 * 20 / 1000 = 0,1 g.

Пример 4. Проба от 0,1482 g натриев карбонат се титрува с 28,20 ml разтвор на солна киселина. Определете концентрацията на киселината.

Нормална концентрация на солна киселина:

1000 * 0,1482 / 52,99 * 28,2 = 0,1012 n.

N = 1000m n V 1 / 52,99 V до V 2,

където m n е масата на проба от натриев карбонат, g;

V 1 - обемът на карбонатния разтвор, взет за титруване, ml;

V k е обемът на мерителната колба, в която е разтворена карбонатната проба;

V 2 е обемът на киселинния разтвор, изразходван за титруване.

Пример 5. Определете концентрацията на разтвор на сярна киселина, ако за нейното установяване 0,5122 g натриев карбонат са разтворени в мерителна колба от 100,00 ml и са използвани 14,70 ml разтвор на киселина за титруване на 15,00 ml разтвор на карбонат (като се използва бюрета с вместимост 25 ml).

Нормална концентрация на разтвор на сярна киселина:

1000 * 0,5122 * 15 / 52,99 * 100 * 14,7 = 0,09860 n.

При установяване на концентрацията на сярна или солна киселина с помощта на натриев тетраборат (боракс)Обикновено се използва методът на титруване. Кристалният хидрат на боракс Na 2 B 4 O 7 * 10H 2 O трябва да бъде химически чист и преди определяне на концентрацията на киселина се подлага на прекристализация. За прекристализация 50 g боракс се разтварят в 275 ml вода при 50-60°C; разтворът се филтрира и охлажда до 25-30°С. Енергичното разбъркване на разтвора предизвиква кристализация. Кристалите се филтрират върху фуния на Бюхнер, разтварят се отново и прекристализират. След филтриране, кристалите се сушат между листове филтърна хартия при температура на въздуха 20°С и относителна влажност 70%; сушенето се извършва на въздух или в ексикатор над наситен разтвор на натриев хлорид. Изсъхналите кристали не трябва да залепват по стъклената пръчка.

Нормалната концентрация на киселинен разтвор се изчислява по формулата:

N = 1000m n / 190.69V,

където m n е масата на пробата боракс, g;

V е обемът на киселинния разтвор, изразходван за титруване, ml.

Предполага се, че 15 ml киселинен разтвор ще бъдат използвани за титруване.

Тегло на пробата боракс:

190,69 * 0,1 * 15 / 1000 = 0,3 g.

Пример 7. Намерете концентрацията на разтвора на солна киселина, ако 24,38 ml солна киселина са изразходвани за титруване на 0,4952 g проба от боракс.

1000 * 0,4952 / 190,624,38 = 0,1068

Нормалната концентрация на киселинен разтвор N2 се изчислява по формулата:

N 2 = N 1 V 1 / V 2,

където N 1 е нормалната концентрация на алкалния разтвор;

V 1 - обемът на алкален разтвор, взет за титруване;

Пример 8. Определете концентрацията на разтвор на сярна киселина, ако се титруват 25,00 ml от 0,1000 N. разтвор на натриев хидроксид са изразходвани 25,43 ml разтвор на сярна киселина.

Концентрация на киселинен разтвор:

0,1 * 25 / 25,43 = 0,09828 n.

2. Изчисления при приготвяне на разтвори и характеристики на приготвяне на разтвори с различни концентрации

чаша за концентрация на разтвор на киселина

Точността на изчисленията при приготвяне на разтвори зависи от вида на приготвения разтвор: приблизителен или точен. При изчисляване на приблизителните разтвори атомните и молекулните маси се закръглят до три значещи цифри. Така, например, атомната маса на хлора се приема за 35,5 вместо 35,453, атомната маса на водорода е 1,0 вместо 1,00797 и т.н. Закръгляването обикновено се прави нагоре.

При изготвянето на стандартни разтвори изчисленията се извършват с точност до пет значими цифри. Атомни масиелементите се вземат със същата точност. При извършване на изчисления се използват петцифрени или четирицифрени логаритми. Разтворите, чиято концентрация след това ще се определи чрез титруване, се приготвят по същия начин като приблизителните.

Разтворите могат да се приготвят чрез разтваряне твърди вещества, течности или разреждане на по-концентрирани разтвори.

2.1 Изчисления за приготвяне на разтвори с нормална концентрация

Претегленото количество вещество (g) за приготвяне на разтвор с определена нормалност се изчислява по формулата:

m n =ENV/1000,

където Е е химическият еквивалент на разтворимото вещество;

N е необходимата нормалност на разтвора, g-eq/l;

V - обем на разтвора, ml.

Проба от веществото обикновено се разтваря в мерителна колба. Разредени приблизителни разтвори могат да се приготвят чрез разтваряне на проба от веществото в обем разтворител, равен на обема на разтвора. Този обем може да се измери с градуиран цилиндър или чаша.

Ако се приготвя разтвор от проба от кристален хидрат на вещество, тогава стойността на химичния еквивалент на кристалния хидрат се замества в изчислителното уравнение, за да се определи пробата.

Когато се приготвя разтвор с определена нормална концентрация чрез разреждане на по-концентриран разтвор, обемът на концентрирания разтвор (ml) се изчислява по формулата:

V k = ENV/T k,

където Tk е концентрацията на концентрирания разтвор, g/l, или:

където Nk е нормалността на концентрирания разтвор, или:

V до =ENV/10 p до d до,

където p k е процентната концентрация на концентрирания разтвор;

dk е плътността на концентрирания разтвор, g/cm3.

Концентрираните разтвори се разреждат в мерителни колби. При приготвяне на точни разтвори (например стандартни разтвори от по-концентриран стандартен разтвор), концентрираните разтвори се измерват с пипети или се изливат от бюрети. Когато се приготвят приблизителни разтвори, разреждането може да се извърши чрез смесване на концентрирания разтвор с обем вода, равен на разликата между обемите на разредения и концентрирания разтвор:

2.2 Изчисления при приготвяне на разтвори, чиято концентрация се изразява в грамове на 1 l

Теглото на веществото (g) за такива разтвори се изчислява по формулата:

където Т е концентрацията на разтвора, g/l;

V - обем на разтвора, ml.

Разтварянето на веществото обикновено се извършва в мерителна колба, като обемът на разтвора след разтваряне се довежда до марката. Приблизителни разтвори могат да се приготвят чрез разтваряне на проба в обем вода, равен на обема на разтвора.

Ако разтвор се приготвя от проба от кристален хидрат и концентрацията на разтвора се изразява на базата на безводно вещество, размерът на пробата от кристален хидрат се изчислява по формулата:

m n =TVM k /1000M,

където M k - молекулно теглокристален хидрат;

При приготвяне на разтвори чрез разреждане на по-концентрирани, обемът на концентрирания разтвор се определя по формулата:

където Tk е концентрацията на концентрирания разтвор, g/l, или:

V k =100VT/1000p k d k,

където p k е процентната концентрация на концентрирания разтвор;

d k - плътност на концентрирания разтвор, g/cm 3 ;

V k =VT/EN k,

където N k е нормалната концентрация на концентрирания разтвор; Е е химическият еквивалент на веществото.

Разтворите се приготвят по същия начин, както при приготвянето на разтвори с определена нормална концентрация чрез разреждане на по-концентрирани разтвори.

За приблизителни изчисления, свързани с приготвянето на разтвори чрез разреждане на по-концентрирани, можете да използвате правилото за разреждане („правило на кръста“), което гласи, че обемите на смесените разтвори са обратно пропорционални на разликите в концентрациите на смесените и разтворите, получени чрез смесване. Това се изразява с диаграми:

където N 1, T 1, N 3, T 3 са концентрациите на смесените разтвори;

N 2, T 2 - концентрация на разтвора, получен чрез смесване;

V 1, V 3 - обеми на смесените разтвори.

Ако разтворът се приготвя чрез разреждане на концентриран разтвор с вода, тогава N 3 = 0 или T 3 = 0. Например, за да се приготви разтвор с концентрация T 2 = 50 g/l от разтвори с концентрация T 1 = 100 g/ l и T 3 = 20 g/l е необходимо да се смеси обем V 1 = 50 - 20 = 30 ml разтвор с концентрация 100 g/l и V 3 = 100 - 50 = 50 ml разтвор с концентрация 20 g/l:

2.3 Изчисления при приготвяне на разтвори с определена процентна концентрация

Масата на пробата (g) се изчислява по формулата:

където p е процентната концентрация на разтвора;

Q е масата на разтвора, g.

Ако е даден обемът на разтвора V, масата на разтвора се определя:

където d е плътността на разтвора, g / cm 3 (може да се намери в референтните таблици).

Масата на пробата за даден обем разтвор се изчислява:

Масата на водата за разтваряне на пробата се определя:

Тъй като масата на водата е приблизително числено равна на нейния обем, водата обикновено се измерва с помощта на измервателен цилиндър.

Ако разтворът се приготвя чрез разтваряне на кристалния хидрат на дадено вещество и концентрацията на разтвора се изразява като процент от безводното вещество, тогава масата на кристалния хидрат се изчислява по формулата:

m n =pQM k /100M,

където Mk е молекулното тегло на кристалния хидрат;

M е молекулното тегло на безводното вещество.

Удобно е да се приготвят разтвори чрез разреждане на по-концентрирани чрез измерване на определени обеми разтвори и вода, докато обемът на концентрирания разтвор се изчислява по формулата:

V k = pdV/p k d k,

където d k е плътността на концентрирания разтвор.

Разтвори с определена процентна концентрация се приготвят като приблизителни и затова проби от вещества с точност до две или три значими цифри се претеглят на технически везни, а за измерване на обеми се използват чаши или градуирани цилиндри.

Ако разтвор се получи чрез смесване на два други разтвора, единият от които има по-висока концентрация, а другият по-ниска, тогава масата на първоначалните разтвори може да се определи с помощта на правилото за разреждане ("правилото на кръста"), което за разтвори с определена процентна концентрация гласи: масите на смесените разтвори са обратно пропорционални на разликите в процентните концентрации на смесените и получените разтвори. Това правило е изразено чрез диаграмата:

Например, за да получите разтвор с концентрация p 2 = 10% от разтвори с концентрация p 1 = 20% и p 3 = 5%, трябва да смесите количеството на първоначалните разтвори: m 1 = 10-5 = 5 g от 20% разтвор и m 3 = 20 -10=10g от 5% разтвор. Познавайки плътността на разтворите, можете лесно да определите обемите, необходими за смесване.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Характеристики на разтвори, съдържащи буферни системи и имащи способността да поддържат pH на постоянно ниво. Приложение на буферни разтвори и тяхната класификация. Същност буферно действие. Буферни свойстварешения силни киселинии причини.

тест, добавен на 28.10.2015 г

Класификация и особености на разтвори и разтворители. Участие на разтворителите в киселинно-алкални взаимодействия и техните резултати. Протеолитична теория на киселините и основите. Методи за изразяване на концентрацията на разтворите. Буферни разтвори и изчисляване на тяхното pH.

резюме, добавено на 23.01.2009 г

Константи и параметри, които определят качественото (фазовото) състояние и количествените характеристики на разтворите. Видове разтвори и техните специфични свойства. Методи за получаване на твърди разтвори. Характеристики на разтвори с евтектика. Разтвори на газове в течности.

резюме, добавено на 06.09.2013 г

Ролята на осмозата в биологични процеси. Дифузионен процес за два разтвора. Формулиране на закона на Раул и последствията от него. Приложение на методите криоскопия и ебулиоскопия. Изотоничен коефициент на Вант Хоф. Колигативни свойства на електролитни разтвори.

резюме, добавено на 23.03.2013 г

Метод на киселинно-алкално титруване: понятие и съдържание, основни етапи и принципи на изпълнение, изисквания, основни условия и възможности за приложение. Изчисляване на pH на разтвори. Построяване на титруващи криви. Избор на индикатор и неговата обосновка.

презентация, добавена на 16.05.2014 г

Характеристики на методите на редокс титруване. Основни изисквания към реакциите, константа на равновесие. Характеристики на видовете редокс титруване, неговите показатели и криви. Приготвяне и стандартизиране на разтвори.

курсова работа, добавена на 25.12.2014 г

Класификация на методите за титриметричен анализ. Стъклария в титриметричния анализ и техники за работа с нея. Методи за изразяване на концентрацията на разтворите. Връзката между различните начини за изразяване на концентрацията на разтворите. Еквивалент на моларна концентрация.

резюме, добавено на 23.02.2011 г

Приготвяне на полимерни разтвори: процес на разтваряне на полимери; разтвори за филтриране и обезвъздушаване. Етапи на производство на филми от полимерен разтвор. Общи изискваниякъм пластификатори. Подготовка на разтвора за формоване. Образуване на течен филм.

курсова работа, добавена на 01/04/2010

Класификация на методите за титраметричен анализ. Същността на метода "неутрализиране". Приготвяне на работни разтвори. Изчисляване на точки и построяване на киселинно-базови и редокс титруващи криви. Предимства и недостатъци на йодометрията.

курсова работа, добавена на 17.11.2013 г

Естество на разтвореното вещество и разтворителя. Методи за изразяване на концентрацията на разтворите. Влиянието на температурата върху разтворимостта на газове, течности и твърди вещества. Фактори, влияещи върху разтворимостта. Връзката между нормалност и моларност. Закони за решения.

Приблизителни решения. В повечето случаи лабораторията трябва да използва солна, сярна и азотна киселина. Киселините се предлагат в търговската мрежа под формата на концентрирани разтвори, чийто процент се определя от тяхната плътност.

Използваните в лабораторията киселини са технически и чисти. Техническите киселини съдържат примеси и затова не се използват в аналитичната работа.

Концентрираната солна киселина дими във въздуха, така че трябва да работите с него в абсорбатор. Най-концентрираната солна киселина е с плътност 1,2 g/cm3 и съдържа 39,11% хлороводород.

Разреждането на киселината се извършва съгласно изчислението, описано по-горе.

Пример. Трябва да приготвите 1 литър 5% разтвор на солна киселина, като използвате разтвор с плътност 1,19 g/cm3. От справочника откриваме, че 5% разтвор има плътност 1,024 g/cm3; следователно 1 литър от него ще тежи 1,024 * 1000 = 1024 g. Това количество трябва да съдържа чист хлороводород:

Киселина с плътност 1,19 g/cm3 съдържа 37,23% HCl (намираме го и от справочника). За да разберете колко от тази киселина трябва да се приема, съставете пропорцията:

или 137,5/1,19 = 115,5 киселина с плътност 1,19 g/cm3 След измерване на 116 ml киселинен разтвор доведете обема му до 1 литър.

Сярната киселина също се разрежда. Когато го разреждате, не забравяйте, че трябва да добавите киселина към водата, а не обратното. При разреждане се получава силно нагряване и ако добавите вода към киселината, тя може да се пръсне, което е опасно, тъй като сярната киселина причинява тежки изгаряния. Ако киселината попадне върху дрехите или обувките, трябва бързо да измиете обилно обилно вода и след това да неутрализирате киселината с натриев карбонат или разтвор на амоняк. В случай на контакт с кожата на ръцете или лицето, незабавно измийте мястото обилно с вода.

Изисква се особено внимание при работа с олеум, който е монохидрат на сярна киселина, наситен със серен анхидрид SO3. Според съдържанието на последния олеумът се предлага в няколко концентрации.

Трябва да се помни, че при леко охлаждане олеумът кристализира и е в течно състояние само при стайна температура. Във въздуха той пуши, освобождавайки SO3, който образува пари на сярна киселина при взаимодействие с влагата на въздуха.

Много е трудно да се прехвърли олеум от големи в малки контейнери. Тази операция трябва да се извърши или на течение, или на въздух, но където получената сярна киселина и SO3 не могат да имат вредно въздействие върху хората и околните предмети.

Ако олеумът се е втвърдил, първо трябва да се загрее, като съдът с него се постави в топло помещение. Когато олеумът се разтопи и се превърне в мазна течност, той трябва да бъде изваден на въздух и там да се излее в по-малък съд, като се използва методът на изстискване с въздух (сух) или инертен газ (азот).

Когато азотната киселина се смеси с вода, също се получава нагряване (макар и не толкова силно, колкото в случая със сярната киселина) и затова трябва да се вземат предпазни мерки при работа с нея.

В лабораторната практика се използват твърди органични киселини. Работата с тях е много по-проста и удобна от течните. В този случай трябва да се внимава само киселините да не са замърсени с нещо чуждо. Ако е необходимо, твърдите органични киселини се пречистват чрез прекристализация (виж глава 15 „Кристализация“),

Прецизни решения. Прецизни киселинни разтвориТе се приготвят по същия начин като приблизителните, с единствената разлика, че първоначално се стремят да получат разтвор с малко по-висока концентрация, за да може по-късно да се разрежда точно, според изчисленията. За прецизни разтвори използвайте само химически чисти препарати.

Необходимо количество концентрирани киселиниобикновено се приема по обем, изчислен от плътността.

Пример. Трябва да подготвите 0,1 и. разтвор на H2SO4. Това означава, че 1 литър разтвор трябва да съдържа:

Киселина с плътност 1,84 g/cmg съдържа 95,6% H2SO4 n за приготвяне на 1 литър от 0,1 n. от разтвора трябва да вземете следното количество (x) от него (в g):

Съответният обем киселина ще бъде:

След измерване на точно 2,8 ml киселина от бюретата, тя се разрежда до 1 литър в мерителна колба и след това се титрува с алкален разтвор, за да се установи нормалността на получения разтвор. Ако разтворът се окаже по-концентриран), изчисленото количество вода се добавя към него от бюрета. Например, по време на титруване беше установено, че 1 ml от 6,1 N. Разтворът на H2SO4 съдържа не 0,0049 g H2SO4, а 0,0051 g. За да се изчисли необходимото количество вода за приготвяне на точно 0,1 N. разтвор, съставете пропорцията:

Изчислението показва, че този обем е 1041 ml; трябва да се добавят 1041 - 1000 = 41 ml вода. Трябва също така да вземете предвид количеството разтвор, взет за титруване. Нека се вземат 20 ml, което е 20/1000 = 0,02 от наличния обем. Следователно трябва да добавите не 41 ml вода, а по-малко: 41 - (41 * 0,02) = = 41 -0,8 = 40,2 ml.

* За измерване на киселината използвайте добре изсушена бюрета със заточен спирателен кран. .

Коригираният разтвор трябва да се провери отново за съдържанието на веществото, взето за разтваряне. Точни разтвори на солна киселина се приготвят и чрез метода на йонообмен на базата на точно изчислена проба от натриев хлорид. Пробата, изчислена и претеглена на аналитични везни, се разтваря в дестилирана или деминерализирана вода и полученият разтвор се пропуска през хроматографска колона, пълна с катионен обменник в Н-форма. Разтворът, изтичащ от колоната, ще съдържа еквивалентно количество HCl.

По правило точните (или титрувани) разтвори трябва да се съхраняват в плътно затворени колби. В запушалката на съда трябва да се постави епруветка с калциев хлорид, напълнена с натриева вар или аскарит в случай на алкален разтвор и с калциев хлорид. или просто памучна вата в случай на киселина.

За да се провери нормалността на киселините, често се използва калциниран натриев карбонат Na2COs. Той обаче е хигроскопичен и затова не отговаря напълно на изискванията на анализаторите. Много по-удобно е да се използва за тези цели киселинен калиев карбонат KHCO3, изсушен в ексикатор над CaCl2.

При титруване е полезно да се използва „свидетел“, за приготвянето на който в дестилирана или деминерализирана водадобавете една капка киселина (ако се титрува основа) или основа (ако се титрува киселина) и толкова капки индикаторен разтвор, колкото се добавят към титрувания разтвор.

Приготвянето на емпирични, в зависимост от определяното вещество, и стандартни разтвори на киселини се извършва чрез изчисление, като се използват формулите, дадени за тези и описаните по-горе случаи.