Дослід 1. Визначення реакції середовища за допомогою універсального індикаторного паперу.

Шкала універсального індикаторного паперу.

рН 1.0

РН 2.0

рН 3.0

рН 4.0

рН 5.0

РН 6.0

рН 7.0

рН 8.0

рН 9.0

рН 10.0

 

 

Дослід 2. Визначення реакції середовища невідомих розчинів.

Задача 1.

 

Задача 2.

 

Контрольні питання:

 

1. Що таке індикатор?

2. Які іони визначають реакцію середовища?

3. Що таке іонний добуток води? Чому він дорівнює?

4. Що таке водневий показник рН?

5. Які ви знаєте індикатори? Напишіть їх назви. Яке вони мають забарвлення у лужному, нейтральному та кислому середовищі?

 

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

Тема:	Визначення концентрації розчинів методом титрування.
Мета:	Освоїти метод об’ємного хімічного аналізу – титрування.
Реактиви:
	Розчини:	- Натрій гідроксид;
		- Сульфатна (сірчана) кислота
		- Хлоридна кислота
	Індикатори:	- Метилоранж.
Обладнання:	Хімічний штатив з пробірками, бюретки, конічні колби.

 

1.1 Методичні вказівки до вивчення теоретичного матеріалу

 

Більшість хімічних реакцій відбуваються в розчинах при певному оптимальному співвідношенні розчиненої речовини і розчинника.

Звернути увагу на приготування розчинів і на розрахунки, що пов’язані з обчисленням концентрації.

Розрахункові формули для визначення концентрації розчинів

 

Спосіб вираження концентрації	позначення	Розрахункова формула	Розмірність
Масова доля (процентна)- кількість грамів розчиненої речовини в 100 г розчину	С%		%
Молярність – число молей розчиненої речовини в одному літрі розчину	СМ		моль/л
Моляльність – число молей розчиненої речовини в 1000 г розчинника	Сm		моль/г
Нормальність – число еквівалентів розчиненої речовини в 1 л розчину	СН		екв/л
Титр – число грамів розчиненої речовини в 1 мл розчину	Т		г/мл

 

 

1.2 Проведення дослідів

 

Дослід 1. Визначення нормальної концентрації розчину лугу та його титру методом титрування.

1. Набрати 1 мл (нормального) розчину натрій гідроксиду і налити в конічну колбу. До розчину додати краплю індикатора метилоранжу.

 

2. Налити в бюретку за допомогою воронки розчин натрій гідроксиду (їдкого натрію) так, щоб нижній край меніску знаходився на нульовій відмітці шкали.

 

3. Титрувати натрій гідроксид розчином сульфатної кислоти. Спостерігати за зміною забарвлення індикатора

 

4. Припинити титрування в той час, коли колір розчину змінитися з жовтого на рожевий від однієї краплі та визначити об’єм сульфатної кислоти, витрачений на титрування.

 

5. Визначивши об’єм сульфатної кислоти, витраченої на титрування, розрахувати нормальну концентрацію натрій гідроксиду згідно закону еквівалентів:

 

n = n^NaOH,

а Cн^NaOH · V^NaOH = Cн · V , оскільки

 

n_{екв.речовин.}

Сн =, а також

V (л)

 

Е_NaOH · Сн m(г) речовини

його титр за формулою T =; T =

1000 V(мл) речовини

 

Дослід 2. Визначення маси хлоридної кислоти у розчині невідомої концентрації.

1. Одержати у лаборанта розчин кислоти. Додати до нього 2 краплі метилоранжу та титрувати розчином їдкого натру, концентрація якого визначена у попередньому досліді.

 

2. Визначити об’єм їдкого натру, витраченого на титрування соляної кислоти. Розрахувати масу соляної кислоти по рівнянню реакції:

 

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

 

з використанням закону еквівалентів: n^Cl_екв = n^NaOH, а

 

m_HCl

Сн^NaOH · V^NaOH =

Е_HCl

 

Контрольні питання:

1. В чому полягає метод титрування?

2. Способи вираження концентрації(С%; С_Н; С_М; С_m;Т).

3. Як підрахувати еквівалентну масу кислоти, основи, солі?

4. Сформулювати закон еквівалентних мас, його математичний вираз.

5. Використання формули V₁C₁=V₂C₂.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8

 

Тема:	Визначення тимчасової і загальної жорсткості води.
Мета:	Освоїти методику визначення тимчасової і загальної жорсткості води.
Реактиви:	Розчини:	- Хлоридна кислота;
		- Трилон – Б;
	Індикатори:	- Метилоранж;
		- Еріохром чорний (синій).
Обладнання:	Бюретки, мірний циліндр, конічні колби.

 

1.1 Методичні вказівки до вивчення теоретичного матеріалу

 

Одним із технологічних показників, який використовують для визначення характеристики якості і складу природних вод є жорсткість води.

Жорсткість зумовлена присутністю у воді розчинених кальцієвих та магнієвих солей різних кислот. Здебільшого ці солі представлені у воді катіонами Ca⁺², Mg⁺² аніонами HCO₃ ^-, SO₄ ^2-, Cl^-,CO₃^2-.

При вивченні теми слід звернути увагу на класифікацію вод по вмісту солей жорсткості, на причини виникнення жорсткості. Запам'ятати, що згідно ГОСТ 2974-82 допустима жорсткість води для господарсько-питного водопостачання не повинна перевищувати 7 мекв/л. Чому?

Розрізняють карбонатну (тимчасову) і некарбонатну (постійну) жорсткість води. Загальна жорсткість - це сума карбонатної та некарбонатної жорсткості води. Карбонатна жорсткість зумовлена присутністю у воді кальцій і магній гідрокарбонатів і може бути частково або повністю усунена нагріванням води до температури вище 60 ⁰С. При цьому відбувається реакція:

t

Ca(HCO₃)₂ CaCO₃ ¯ + H₂O + CO₂ ­

t

Mg(HCO₃)₂ Mg(OH)₂ ¯ + CO₂ ­

 

2Mg(HCO₃)₂ Mg(OH)₂ CO₃¯ + H₂O + CO₂ ­

 

 

Некарбонатну жорсткість воді надають розчинні солі кальцію і магнію та сильних кислот. Ці солі не розкладаються при температурі 60 - 100 градусів, тому пом'якшити таку воду її кип’ятінням неможливо. Усунути або зменшити постійну жорсткість води можна шляхом переводу іонів Ca²⁺ і Mg²⁺ в малорозчинні сполуки, якщо додавати до води відповідні хімічні реагенти: Ca(OH)₂ , Na₂CO₃, Na₃ PO₄ та інші. Запам'ятайте реакції, які відбуваються при цьому:

 

CaCl₂ + Na₂ CO₃ = CaCO₃ ¯ + 2NaCl

 

3CaCl₂ + 2Na₃ PO₄ = Ca₃ (PO₄)₂ ¯ + 6NaCl

 

Розберіться, як можна пом'якшити чи знесолити воду методом іонного обміну. Чому цей ефективний метод мало використовується на підприємствах?

У методі іонного обміну воду пропускають через іоніти. Це спеціальні тверді речовини, які здатні обмінювати іони, що входять до їх складу на іони, що містяться у воді.

Іоніти поділяються на катіоніти (обмінюються катіони) і аніоніти (обмінюються аніони). Для пом'якшення води використовують Na - катіоніти (Na₂ R), та H - катіоніти (H₂R) i OH - аніоніти (R(OH)₂) - для її знесолення. Обмін іонів відбувається в еквівалентних кількостях.

 

Пом'якшення: CaCl₂ + Na₂ R = CaR + 2NaCl;

MgSO₄ + Na₂ R = MgR + Na₂ SO₄;

Знесолення: CaCl₂ + H₂R = CaR + 2 HCl;

2 HCl + R(OH)₂= RCl₂+ H₂O;

 

Регенерація іонітів здійснюється відповідно розчинами NaCl, HCl i NaOH:

 

MgR + NaCl = Na₂R + MgCl₂;

CaR + 2HCl = H₂R + CaCl₂;

RCl₂ + 2NaOH = R(OH)₂ + 2NaCl;

 

 

1.2 Проведення дослідів