Лабораторная работа № 4. «Приготовление раствора соды заданной концентрации»

«Приготовление раствора соды заданной концентрации»

Цель работы

Основываясь на предварительных расчетах, путем разбавления водой 1%-ного раствора приготовить 200 мл раствора соды () заданной концентрации. Титрованием установить точную концентрацию полученного раствора.

Теоретическая часть

Растворы представляют собой жидкие диссоционные системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и тех неопределенных, но экзотермических соединений, которые между ними образуются.

Образование растворов сопровождается выделением или поглощением теплоты (теплота растворения). При этом изменяются свойства, как растворяемого вещества, так и растворителя.

Истинные растворы представляют собой гомогенные многокомпонентные дисперсные системы с размером частиц дисперсной фазы менее см (молекулы, ионы).

Растворитель это компонент, взятый в избытке, и агрегатное состояние которого сохраняет раствор.

Способность веществ растворяться количественно оценивают величиной растворимости. Растворимость некоторого вещества – это его концентрация в насыщенном растворе.

Коэффициент растворимости – число граммов растворенного вещества в насыщенном растворе, приходящееся на 100 г растворителя.

Молярная растворимость – количество моль растворенного вещества в одном литре растворителя.

Насыщенный раствор – раствор, находящийся в равновесии с растворенным веществом.

Величина взаимной растворимости веществ определяется их природой, а также внешними условиями (температура, давление).

Относительное содержание вещества в растворе называют концентрацией этого вещества. В зависимости от практического использования растворов применяют различные способы выражения концентрации:

Массовая доля (ω) – отношение массы растворенного вещества () к массе раствора ().

Массовый процент, процентная концентрация ().

,

где - объем раствора (мл), - плотность раствора (г/мл).

Молярная концентрация ( моль/л) – отношение числа моль растворенного вещества к объему раствора, выраженному в литрах.

, моль/л

Эквивалентная (нормальная) концентрация (, экв/л) – отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора, выраженному в литрах, т.е. число эквивалентов вещества в 1 л раствора.

, экв/л

Экспериментальная часть

Предварительные расчеты:

Например, найти объем 1% раствора , необходимый для приготовления 200 мл (0,2 л) раствора с концентрацией экв/л.

Рассчитаем г/экв

г

г.

Так как 1%-ный раствор - сильно разбавленная система, примем его плотность равной 1 г/мл и вычислим объем.

мл.

Ход работы:

1. Мерным цилиндром на 25 мл отобрать рассчитанный объем 1%-ного содового раствора (например, 10,6 мл).

2. Перенести пробу в мерную колбу объемом 200 мл и долить до метки дистиллированной водой.

3. Закрыть колбу пробкой, тщательно перемешать готовый раствор.

Установление точной концентрации полученного раствора

Для определения концентрации полученного раствора проводится титрование аналитической пробы раствором с точно известной концентрацией экв/л.

1. Пробу раствора отобрать пипеткой (например, 20 мл) и перенести в коническую колбу для титрования.

2. Добавить 2-3 капли индикатора «метилоранж», раствор окрасится в желтый цвет.

3. Из бюретки по каплям при постоянном перемешивании добавлять раствор HCl до резкого изменения цвета с желтого на оранжевый (точка эквивалентности).

4. Отметить объем кислоты, пошедшей на титрование. Опыт провести 3 раза, результаты усреднить.

Например:

5. Рассчитать точную концентрацию содового раствора по формуле

экв/л

6. Расчет ошибок.

Абсолютная ошибка

Относительная ошибка

Выводы:

1. Из 1% раствора соды приготовлен раствор с концентрацией экв/л.

2. Установлена точная концентрация приготовленного раствора, равная 0,011 экв/л.

3. Относительная погрешность опыта составила 10%.