Визначення концентрації розчиненої речовини методом титрування

Теоретична частина. Метод титрування полягає в тому, що проводиться реакція між двома розчинами, концентрація одного з них відома, а другого – невідома. Між реагуючими розчинами діє закон еквівалентів – їх об'єми в реакції зворотно пропорційні молярним концентраціям еквівалентів: V₁: V₂ = C_Е(2): С_Е(1), або V₁ · C_Е(1) = V₂ · C_Е(2)

Якщо реакція супроводжується зовнішніми змінами – зміною коль­ору, випаданням осаду, то точку еквівалентності (кінець реакції) ви­значають за цими показниками. Коли змін немає, то реакцію ведуть в присутності індикаторів. Титрування – повільне ведення реакції під контролем зовнішніх показників, коли до заданого об'єму розчину з невідомою концентрацією краплинами додається розчин відомої концент­рації, об'єм першого розчину задається хімічною піпеткою, об'єм дру­гого розчину відмічається по бюретці. Титрування ведеться в спеціальних конічних ко­лбах, зручних для перемішування розчинів і проводиться тричі. В роз­рахунок слід брати середній об'єм розчину, який використовувався для титрування. Правильним вважається таке титрування, коли результати ви­міру об'єму не відрізняються більш, ніж на 0,1 мл.

 

Хід роботи. Визначте молярну концентрацію еквівалентів кислоти методом титрування його лугом. Заповніть бюретку розчином з молярною концентрацією еквівалентів NaOH 1 моль/л, встановіть рівень розчину на нульовій поділці по нижньому меніску. Виберіть піпетку для розчи­ну кислоти, промийте її дистильованою водою та розчином, який буде ви­мірюватися. Відміряйте 5 мл розчину кислоти (піпетку занурте обов'язково до дна) і перенесіть його в колбу для титрування. Додайте 1-2 крап­лини розчину фенолфталеїну і титруйте лугом з бюретки до появи блідо-рожевого забарвлення. Визначте об’єм витраченого лугу з точністю до 0,1 мл. Титрування проведіть тричі і його результати запишіть в таблицю. Перед кожним титруванням колбочку для кислоти ополосніть дистильованою водою, а рівень лугу в бюретці доведіть до нуля. Результати титрування запишіть в табл. 6.

Таблиця 6

№ досліду	Об’єм розчину лугу, що пішов на титрування, мл	Об’єм розчину кислоти, мл	Концентрація розчину лугу, моль/л
Vсередній =

 

Обчисліть молярну концентрацію еквівалентів кислоти за формулою: _, моль/л ________________________________________________________________________________________________________________________________

Обчисліть відносну похибку досліду за формулою:

_____________________________________________________________________________________

Висновок: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні питання і задачі

1. До якого об’єму треба розбавити розчин НСl об’ємом 25 мл з молярною концентрацією 6 моль/л, щоб концентрація стала рівною 0,2 моль/л? (0,75 л)

2. У розчині об’ємом 200 мл міститься натрій гідроксид масою 12 г. Визначте молярну концентрацію даного розчину. (1,5 моль/л)

3. Який об’єм розчину фосфатної кислоти з молярною концентрацією 6 моль/л треба взяти для приготування розчину кислоти об’ємом 0,5 л з молярною концентрацією еквівалентів 0,1 моль/л, вважаючи, що фосфатна кислота використовується для одержання натрій гідрогенфосфату? (4,17 мл)

4. У 45 г води розчинено 6,84 г цукру. Обчисліть молярні частки цукру і води. (0,008; 0,992)

5. Обчисліть молярну концентрацію еквівалентів розчину калій йодиду, 1 літр якого містить 0,0037 г калій йодиду. (0,02 моль/л)

6. Водний розчин містить 577 г сульфатної кислоти в 1 літрі. Густина розчину 1,335 г/мл. Обчисліть масову частку, молярну концентрацію, молярну концентрацію еквівалентів, моляльність і молярні частки сульфатної кислоти і води в отриманому розчині. (43,22 %; 11,76 моль/л; 5,88 моль/л; 7,76 моль/кг; 0,123; 0,877)

7. Обчисліть масову частку нітратної кислоти в розчині і моляльність розчину з молярною концентрацією еквівалентів кислоти 8 моль/л і густиною 1,246 г/мл. Які молярні частки кислоти і води в цьому розчині? (40,5 %; 10,8 моль/кг; 0,162 і 0,838)

8. Який об’єм розчину сульфатної кислоти з масовою часткою кислоти 96 % і густиною 1,835 г/мл потрібно взяти для приготування 5 л розчину з молярною концентрацією еквівалентів кислоти 0,5 моль/л? (0,14 л)

9. Змішані 0,8 л розчину з молярною концентрацією еквівалентів натрій гідроксиду 1,5 моль/л і 0,4 л з молярною концентрацією еквівалентів 0,6 моль/л. Яка молярна концентрація еквівалентів отриманого розчину? (1,2 моль/л)

10. Який об’єм розчину фосфатної кислоти з масовою часткою Н₃РО₄ 36 % і густиною 1,216 г/мл потрібно для приготування 13 літрів розчину з молярною концентрацією еквівалентів фосфатної кислоти 0,15 моль/л? (0,142 л)

11. Визначте молярну концентрацію еквівалентів розчину фосфатної кислоти, якщо для нейтралізації 31 мл розчину лугу з молярною концентрацію еквівалентів 0,16 моль/л пішло 217 мл цього розчину. (0,023 моль/л)

12. Визначте об’єм розчину кислоти з молярною концентрацію еквівалентів 0,3 моль/л, який потрібний для нейтралізації розчину, що містить 0,32 г натрій гідроксиду в 40 мл. (26,6 мл)

13. Який об’єм розчину НСl з масовою часткою хлоридної кислоти 10 % і густиною 1,049 г/мл треба взяти для приготування розчину об’ємом 350 мл з молярною концентрацією еквівалентів 0,2 моль/л? (24,36 мл)

14. До якого об’єму потрібно розбавити розчин з масовою часткою плюмбум (ІІ) нітрату 30 %, об’ємом 25 мл і густиною 1,33 г/мл, щоб одержати розчин з молярною концентрацією солі 0,2 моль/л і густиною 1,08 г/мл? (150 мл)

Таблиця 7. Відносна густина (ρ) та масова частка (w) розчинів хлоридної кислоти НСl (15^оС)

 

ρ, г/см^3	w, %	ρ, г/см^3	w, %	ρ, г/см^3	w, %	ρ, г/см^3	w, %
1,000	0,16	1,055	11,18	1,105	20,97	1,155	30,55
1,005	1,15	1,060	12,19	1,110	21,92	1,160	31,52
1,010	2,14	1,065	13,19	1,115	22,86	1,165	32,49
1,015	3,12	1,070	14,17	1,120	23,82	1,170	33,46
1,020	4,13	1,075	15,16	1,125	24,78	1,175	34,42
1,025	5,15	1,080	16,15	1,130	25,75	1,180	35,39
1,030	6,15	1,085	17,13	1,135	26,70	1,185	36,31
1,035	7,15	1,090	18,11	1,140	27,66	1,190	37,23
1,040	8,16	1,095	19,06	1,145	28,61	1,195	38,16
1,045	9,16	1,100	20,01	1,150	29,57	1,200	39,11
1,050	10,17

Таблиця 8. Відносна густина (ρ) та масова частка (w) розчинів сульфатної кислоти H₂SО₄ (15^оС)

 

ρ, г/см^3	w, %	ρ, г/см^3	w, %	ρ, г/см^3	w, %	ρ, г/см^3	w, %
1,000	0,09	1,220	29,84	1,450	55,03	1,670	74,66
1,010	1,57	1,230	31,11	1,460	55,97	1,680	75,50
1,015	2,30	1,235	31,70	1,465	56,43	1,685	75,86
1,020	3,06	1,240	32,28	1,470	56,90	1,690	76,38
1,025	3,76	1,245	32,86	1,475	57,37	1,695	76,73
1,030	4,49	1,250	33,43	1,480	57,83	1,700	77,17
1,035	5,23	1,255	34,00	1,485	58,28	1,705	77,60
1,040	5,96	1,260	34,57	1,490	58,74	1,710	78,04
1,050	7,37	1,270	35,71	1,500	59,70	1,720	78,92
1,060	8,77	1,280	36,87	1,510	60,65	1,730	79,80
1,070	10,19	1,300	39,19	1,520	61,59	1,740	80,68
1,080	11,60	1,310	40,35	1,530	62,53	1,750	81,56
1,090	12,99	1,320	41,50	1,540	63,43	1,760	82,44
1,100	14,35	1,330	42,66	1,550	64,26	1,770	83,51
1,110	15,71	1,340	43,74	1,560	65,20	1,780	84,50
1,120	17,01	1,350	44,82	1,570	66,09	1,790	85,70
1,130	18,31	1,360	45,88	1,580	66,95	1,800	86,92
1,140	19,61	1,370	46,94	1,590	67,83	1,810	88,30
1,150	20,91	1,380	48,00	1,600	68,70	1,820	90,05
1,160	22,19	1,390	49,06	1,610	69,56	1,830	92,10
1,170	23,47	1,400	50,11	1,620	70,42	1,840	95,60
1,180	24,76	1,410	51,15	1,630	71,27	1,8415	97,35
1,190	26,04	1,420	52,15	1,640	72,12	1,840	98,72
1,200	27,32	1,430	53,11	1,650	72,96	1,839	99,12
1,210	28,58	1,440	54,07	1,660	73,81

Лабораторна робота № 4

ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ.