Требуется приготовить 100 г раствора заданной процентной концентрации определенного вещества и воды (концентрацию и вещество указывает преподаватель).

1. Рассчитывают массу соли и объем воды, необходимые для приготовления 100 г раствора. Если данное вещество кристаллогидрат, то вычисляют, какая масса кристаллогидрата требуется для приготовления 100 г необходимого раствора в расчете на безводную соль.

2. Отвешивают расчетное количество измельченной соли в предварительно взвешенном стаканчике на технохимических весах с точностью до 0,01 г.

3. Отмеривают мерным цилиндром необходимый объем воды.

4. Выливают воду в стакан и растворяют в ней отвешенную соль.

5. Измеряют температуру приготовленного раствора, и если она не равна температуре, указанной в таблице 1, то доводят ее до указанной величины, нагревая или охлаждая раствор.

6. Выливают раствор в сухой (или ополоснутый этим раствором) высокий узкий цилиндр и опускают в него ареометр так, чтобы он не касался стенок сосуда. Отмечают деление шкалы, которое совпадает с уровнем жидкости в цилиндре, произведя отсчет по шкале сверху вниз, и записывают результат. Ареометр промывают водой, осторожно вытирают досуха. Раствор выливают в приготовленную склянку.

7. По найденной плотности, пользуясь справочником, определяют процентное содержание вещества в растворе. Если в таблице нет этой величины плотности, а есть немного меньшая и большая, то можно вычислить процентное содержание, используя метод интерполяции. Сравнивают полученную величину с заданной концентрацией раствора.

8. Рассчитывают молярность и нормальность приготовленного раствора.

1.2. Приготовление из раствора большей концентрации и воды (разбавление).

Необходимо приготовить из имеющегося раствора (полученного в опыте 1.1) раствор с меньшей процентной концентрацией, которую указывает преподаватель.

С учетом плотности исходного раствора рассчитывают его необходимый объем и объем воды для разбавления. Отмеривают цилиндром исходный раствор, выливают в чистый сухой стакан. Тем же цилиндром отмеривают воду для разбавления. Измеряют плотность полученного раствора ареометром, как описано выше, и определяют концентрацию полученного раствора.

 

Опыт №2. Стандартизация раствора соляной кислоты по тетраборату натрия.

В данном опыте необходимо установить точную концентрацию соляной кислоты титрованием стандартного раствора тетрабората натрия.

Разбавленный раствор Na₂B₄O₇ можно рассматривать как раствор борной кислоты (К=5,83∙10^-10), наполовину оттитрованный сильным основанием. Получается буферный раствор, состоящий из кислоты и сопряженного с ней основания:

В₄О₇^2– + 5Н₂О = 2Н₂ВО₃^– + 2Н₃ВО₃

При добавлении соляной кислоты в раствор соли протекает протолитическая реакция, и равновесие смещается в сторону образования борной кислоты:

Н₂ВО₃^– + Н⁺ = Н₃ВО₃.

Суммарное уравнение титрования тетрабората натрия имеет вид:

В₄О₇^2– + 2Н⁺ + 5Н₂О = 4 Н₃ВО₃

Таким образом, до начала титрования раствор соли имеет щелочную реакцию среды, а в точке эквивалентности рН раствора определяется присутствием кислоты, реакция среды кислая.

Опыт выполняется следующим образом.

1. Бюретку споласкивают раствором соляной кислоты.

2. Заполняют бюретку до нулевой отметки данным раствором. При этом следят, чтобы перед началом титрования носик бюретки был заполнен.

3. Пипеткой отбирают 10 мл стандартного раствора тетрабората натрия и переносят в коническую колбу для титрования емкостью 100 мл, добавляют цилиндром 20 мл дистиллированной воды, две-три капли метилового оранжевого и титруют до перехода окраски индикатора от желтой в бледно-розовую.

4. Титрование повторяют 3-4 раза и для расчета берут средний результат по объему раствора кислоты. Расхождение между результатами титрования не должно быть более 0,1 мл.

Все результаты титрования записывают в журнале:

1-ое титрование V₁ мл кислоты

2-ое титрование V₂ мл кислоты

3-е титрование V₃ мл кислоты.

(мл).

Затем рассчитывают молярную концентрацию эквивалента (нормальность) раствора кислоты

ититр Т_HCl по формуле:

.

Найденную концентрацию стандартизованного раствора соляной кислоты используют при дальнейших расчетах.

 

Опыт №3. Приготовление растворов с заданной молярной и нормальной концентрацией.

3.1. Из твердого вещества и воды

Требуется приготовить 250 мл раствора щелочи с заданной нормальной

концентрацией (концентрацию указывает преподаватель).

1. Рассчитывают, какая масса вещества требуется для приготовления 250 мл раствора указанной концентрации. При расчетах учитывают, что щелочи, как правило, содержат 96–98% основного вещества.

2. Пользуясь шпателем, отвешивают в предварительно взвешенном стаканчике расчетное количество щелочи на технохимических весах с точностью до 0,01 г. Осторожно! При попадании на кожу щелочи вызывают ожоги!

3. Всыпают через воронку взятую навеску в мерную колбу емкостью 250 мл, тщательно смывают оставшиеся кристаллы щелочи дистиллированной водой, не вынимая воронку из горлышка колбы. Навеску в колбе растворяют в малом количестве воды, доливают водой до метки, закрывают пробкой и хорошо перемешивают.