Лабораторная работа №1. Установление его концентрации

Приготовление раствора гидроксида натрия и

установление его концентрации

Цель работы: освоить метод нейтрализации; ознакомиться с проведением расчетов и приготовлением растворов способом разбавления, приготовить раствор гидроксида натрия, установить его концентрацию.

Сущность работы. Раствор гидроксида натрия готовят способом разбавления. Титриметрическое определение его концентрации основано на реакции нейтрализации раствором кислоты: NaOH + HCl → NaCl + H2O. Фиксирование конечной точки титрования проводят с помощью кислотно-основного индикатора - метилового оранжевого, который в щелочной среде имеет желтую окраску, в кислой – розовую. Титрование заканчивают при появлении оранжевой окраски раствора.

Оборудование и реактивы: бюретка вместимостью 25,00 см³; мерные колбы вместимостью 100,00 см³; колбы конические для титрования вместимостью 100–250 см³; стакан для слива; мерный цилиндр вместимостью 10,00 см³; мерная пипетка вместимостью 5–25 см³; фиксанал HСl (0,1 моль); раствор NaOH, концентрированный; индикатор метиловый оранжевый, w = 0,1%.

Методика выполнения анализа

1. Приготовление рабочего раствора гидроксида натрия.

Раствор гидроксида натрия готовят способом разбавления. Для этого рассчитывают объем концентрированного раствора, необходимый для приготовления 100 см³ раствора с С_экв(NaOH) = 0,1 моль/дм³. Сначала вычисляют массу по данным для разбавленного раствора:

где С _экв(NaOH) – молярная концентрация эквивалентов раствора NaOH, моль/дм³; М _экв(NaOH) – молярная масса эквивалентов NaOH, г/моль; V _м.к. – вместимость мерной колбы, дм³.

Такая же масса NaOH должна содержаться и в объеме концентрированного раствора, который будет взят для разбавления. Объем концентрированного раствора NaOH рассчитывают из формулы для вычисления массовой доли:

Где, m(NaOH) - масса NaOH, г;

w (NaOH) - массовая доля в растворе, %.

r - плотность раствора NaOH, г/см³

^{V -} Объем концентрированного раствора NaOH, см ³.

Вычисленный объем измеряют мерным цилиндром, переносят в мерную колбу, доводят раствор дистиллированной водой до метки по нижнему краю мениска, затем тщательно перемешивают.

2. Установление концентрации рабочего раствора гидроксида натрия.

Аликвотную часть раствора NaOH (V _ал.ч.) отбирают мерной пипеткой, которую подготавливают следующим образом: маленький стаканчик ополаскивают раствором NaOH, затем наливают 1/3 стаканчика и ополаскивают пипетку этим раствором 2 – 3 раза. Выливают остатки раствора. Наливают свежий раствор, отбирают аликвотную часть, переносят в колбу для титрования, добавляют 1–2 капли индикатора метилового оранжевого и титруют приготовленным раствором HCl из бюретки до перехода окраски раствора из желтой в оранжевую. Записывают объем титранта с точностью до второго знака после запятой. Для повышения точности результатов анализа, титрование проводят 3 – 4 раза. В расчетную формулу подставляют среднее значение объема, при вычислении которого учитывают только те объемы, которые отличаются друг от друга не более, чем на 0,10 см³. Концентрацию раствора NaOH рассчитывают, используя выражение закона эквивалентов:

где С_эк(HCl) - молярная концентрация эквивалентов раствора HCl, моль/дм³;

V_cр(HCl) - средний объем хлороводородной кислоты, израсходованный на титрование, см³;

V_cр = V₁ + V₂+ V₃ /3, см³

V_а.ч.(NaOH) - объем аликвотной части раствора NaOH, см³