Методика выполнения работы. Опыт №1. Приготовление раствора соляной кислоты заданной концентрации

Опыт №1. Приготовление раствора соляной кислоты заданной концентрации

Получить у преподавателя задание на приготовление раствора соляной кислоты определённой массовой доли из исходного раствора кислоты.

Для расчета объема исходной кислоты необходимо знать ее массовую долю и плотность раствора. Плотность раствора можно измерить с помощью ареометра. Кислоту наливают в цилиндр и опускают в нее ареометр так, чтобы он не касался стенок цилиндра. Ареометр представляет собой пустотелую закрытую стеклянную трубку с расширением на нижнем конце. В верхней части трубки находится шкала с делениями, соответствующими различным значениям плотности. Нижняя часть ареометра наполнена свинцовой дробью. Наблюдение нужно вести по нижнему краю мениска жидкости.

Далее, пользуясь данными табл. 4.1, определить массовую долю растворенного вещества в растворе исходной соляной кислоты.

Таблица 4.1

Соотношения массовых долей и плотностей раствора HCl (20єС)

Массовая доля HCl W, %	Плотность раствора HCl, с, г/см3
4,0	1,019
8,0	1,039
12,0	1,059
16,0	1,079
20,0	1,100
24,0	1,121
28,0	1,142

Если в таблице нет замеренных значений плотности, то массовую долю необходимо вычислить методом линейной интерполяции. Пусть замеренная плотность раствора HCl равна 1,089. По табл. 4.1 выбрать значения плотности меньше и больше замеренного и соответствующие им массовые доли.

Найти разность в значениях массовой доли и плотности:

20,0% ---------1,100 г/см³

16,0%--------- -1,079 г/см³

20,0-16,0=4%--------1,100-1,079=0,021 г/см³

Затем из большего значения плотности вычесть замеренное значение (1,089 г/см³): 1,100-1,089 = 0,011 г/см³.

Составить соотношение:

4%-----0,021 г/см³

Х%-----0,011 г/см³

.

Полученное значение (2,1%) отнять от 20%:

W_исх(HCl) = 20,0-2,1=17,9%.

Это и будет массовая доля соляной кислоты, позволяющая рассчитать объем исходного раствора, необходимого для приготовления HCl заданной концентрации.

Далее рассчитать объем исходной кислоты и приготовить раствор. С помощью пипетки отмерить рассчитанный объем исходной кислоты HCl, перенести в мерную колбу и довести воду до заданного объема.

Опыт №2. Определение концентрации приготовленного раствора соляной кислоты методом кислотно-основного титрования

В три конические колбочки налить при помощи мерной пипетки по 1 см³

приготовленной соляной кислоты и добавить в каждую по 2–3 капли фенолфталеина. Поставить колбочку на лист белой бумаги. Постоянно перемешивая жидкость, приливать в нее из пипетки небольшими порциями раствор щелочи известной концентрации до появления слабо-розовой окраски раствора. В кислом растворе фенолфталеин бесцветен, а в слабощелочном растворе приобретает малиновую окраску. Появление окраски свидетельствует о полной нейтрализации кислоты щелочью.

Повторить титрование три раза и сделать расчет концентрации приготовленного раствора HCl (С_оп). Определить относительную ошибку опыта, сравнивая С_оп с заданной концентрацией С_m.

Результаты свести в табл. 4.2.

Таблица 4.2