Pravidlá pre prípravu roztoku kyseliny sírovej. Technika prípravy roztoku

Pri príprave roztokov s percentuálnou koncentráciou sa látka odváži na technicko-chemickej váhe a kvapaliny sa merajú odmerným valcom. Preto stop! látky sa počítajú s presnosťou na 0,1 g a objem 1 kvapaliny s presnosťou na 1 ml.

Skôr ako začnete pripravovať riešenie, je potrebné vykonať výpočet, to znamená vypočítať množstvo rozpustenej látky a rozpúšťadla na prípravu určitého množstva roztoku danej koncentrácie.

VÝPOČTY NA PRÍPRAVU SOLNÝCH ROZTOKOV

Príklad 1. Je potrebné pripraviť 500 g 5% roztoku dusičnanu draselného. 100 g takého roztoku obsahuje 5 g KN0 3; 1 Pripravíme pomer:

100 g roztoku - 5 g KN0 3

500 "1 - x»KN0 3

5-500 „_ x \u003d -jQg- \u003d 25 g.

Musíte si vziať 500-25 \u003d 475 ml vody.

Príklad 2. Je potrebné pripraviť 500 g 5% roztoku CaCI zo soli CaCl2-6H 2 0. Najskôr urobíme výpočet pre bezvodú soľ.

100 g roztoku - 5 g CaCl 2 500 "" - x »CaCl 2 5-500 _ x \u003d 100 \u003d 25 g -

Molárna hmotnosť CaCl2 \u003d 111, molárna hmotnosť CaCl2 je 6H20 \u003d 219 *. Preto 219 g CaCl2 -6H20 obsahuje 111 g CaCl2. Urobíme podiel:

219 g CaCI2 -6H2 0-111 g CaCI2

x „CaCl2 -6H2 0-26" CaCI,

219-25 x \u003d -jjj- \u003d 49,3 g.

Množstvo vody je 500 - 49,3 \u003d 450,7 g alebo 450,7 ml. Pretože voda sa meria odmerným valcom, nezohľadňujú sa desatiny mililitra. Preto musíte odmerať 451 ml vody.

VÝPOČTY NA PRÍPRAVU KYSELINOVÝCH ROZTOKOV

Pri príprave kyslých roztokov je potrebné mať na pamäti, že koncentrované kyslé roztoky nie sú stopercentné a obsahujú vodu. Okrem toho sa požadované množstvo kyseliny neodváži, ale odmeria sa pomocou odmerného valca.

Príklad1. Je potrebné pripraviť 500 g 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej, vztiahnuté na dostupnú 58% kyselinu, ktorej hustota je d \u003d l, 19.

1. Nájdite množstvo čistého chlorovodíka, ktoré by malo byť v pripravenom roztoku kyseliny:

100 g roztoku - 10 g HC1 500 "" - x »1С1 500-10 * \u003d 100 \u003d 50 g -

* Na výpočet roztokov v percentách molárnej koncentrácie sa hmotnosť zaokrúhli na celé čísla.

2. Nájdite počet gramov koncentrovanej látky)
kyselina, ktorá bude obsahovať 50 g HC1:

100 g kyseliny - 38 g HC1 x „“ -50 “НС1 100 50

X gg— "\u003d 131, 6 G.

3. Nájdite objem, ktorý táto suma zaberá 1
kyseliny:

V - -— 131 ‘ 6 110 6 u

4. Množstvo rozpúšťadla (vody) je 500 -;
-131,6 \u003d 368,4 g alebo 368,4 ml. Pretože potrebné
množstvo vody a kyseliny sa meria odmerným valcom
rum, potom sa nezohľadňujú desatiny mililitra -
oni sú. Preto na prípravu 500 g 10% roztoku
pre kyselinu chlorovodíkovú musíte zobrať 111 ml kyseliny chlorovodíkovej I.
kyseliny a 368 ml vody.

Príklad 2.Zvyčajne sa pri výpočtoch na prípravu kyselín používajú štandardné tabuľky, ktoré označujú percentuálny podiel kyslého roztoku, hustotu daného roztoku pri určitej teplote a počet gramov tejto kyseliny obsiahnutý v 1 litri roztoku a daná koncentrácia (pozri prílohu V). V takom prípade je výpočet zjednodušený. Množstvo pripraveného roztoku kyseliny sa môže vypočítať na objem.

Napríklad musíte pripraviť 500 ml 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej, vychádzajúc z koncentrovaného roztoku 38% j. Podľa tabuliek sme zistili, že 10% roztok kyseliny chlorovodíkovej obsahuje 104,7 g HC1 v 1 litri roztoku. Musíme si pripraviť 1 500 ml, preto by roztok mal obsahovať 104,7: 2 \u003d 52,35 g HO.

Poďme si spočítať, koľko musíte skoncentrovať Jakyselina. Podľa tabuľky obsahuje 1 liter koncentrovanej HC1 451,6 g HC1. Vytvoríme podiel: 1 000 ml - 451,6 g HC1 x "-52,35" HC1

1000-52,35 x \u003d 451,6 \u003d »5 ml.

Množstvo vody je 500-115 \u003d 385 ml.

Preto na prípravu 500 ml 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej musíte zobrať 115 ml koncentrovaného roztoku HCl a 385 ml vody.

GAPOU LO "Polytechnická vysoká škola Kirishi"

Metodická príručka pre štúdium

MDK.02.01 Základy prípravy vzoriek a roztokov rôznych koncentrácií

240700.01 pre špecializovaného laboranta pre chemickú analýzu.

Vyvinuté

Učiteľ: Rasskazova V.V.

2016 rok

Obsah

Obsah

strán

Riešenia

3-15

Výpočty pri príprave roztokov solí a kyselín

Konverzia koncentrácie z jedného typu na druhý.

Miešanie a riedenie roztokov.Zákon miešacích riešení

Technika prípravy roztoku.

15-20

Príprava soľných roztokov

Príprava kyslých roztokov

Príprava základných roztokov

Technika stanovenia koncentrácie roztokov.

21-26

Stanovenie koncentrácie hustomerom

Stanovenie koncentrácie titračne.

Šesť pravidiel titrácie.

Podmienky pre titračné stanovenie koncentrácie látky

Príprava titrovaná

Nastavenie titra roztoku

Výpočty v objemovej analýze.

26-28

RIEŠENIA

Koncepčné riešenia a rozpustnosť

Pri kvalitatívnej aj kvantitatívnej analýze sa hlavná práca vykonáva s riešeniami. Zvyčajne, keď používame názov „riešenie“, máme na mysli skutočné riešenia. V skutočných roztokoch je rozpustená látka vo forme jednotlivých molekúl alebo iónov distribuovaná medzi molekuly rozpúšťadla.Riešenie - homogénna (homogénna) zmes pozostávajúca z častíc rozpustenej látky, rozpúšťadla a produktov ich interakcie.Keď je tuhá látka rozpustená vo vode alebo inom rozpúšťadle, molekuly povrchovej vrstvy prechádzajú do rozpúšťadla a v dôsledku difúzie sú distribuované po celom objeme rozpúšťadla, potom nová vrstva molekúl prechádza do rozpúšťadla atď. Súčasne s rozpúšťadlom tiež dochádza k opačnému procesu - uvoľňovaniu molekúl z roztoku. Čím vyššia je koncentrácia roztoku, tým viac bude tento proces prebiehať. Zvyšovaním koncentrácie roztoku bez zmeny ďalších podmienok dosiahneme stav, v ktorom sa za jednotku času z roztoku uvoľní toľko molekúl rozpustenej látky, koľko sa rozpustí. Toto riešenie sa nazývanasýtený. Ak k nej pridáte čo i len malé množstvo rozpustenej látky, zostane nerozpustená.

Rozpustnosť - schopnosť látky vytvárať homogénne systémy s inými látkami - roztoky, v ktorých je látka vo forme jednotlivých atómov, iónov, molekúl alebo častíc.Určuje množstvo látky v nasýtenom roztokurozpustnosť látok za daných podmienok. Rozpustnosť rôznych látok v určitých rozpúšťadlách je odlišná. V určitom množstve každého rozpúšťadla sa nemôže rozpustiť viac ako určité množstvo danej látky.Rozpustnosť vyjadrený počtom gramov látky v 100 g rozpúšťadla v nasýtenom roztoku pri danej teplote. Podľa schopnosti rozpúšťať sa vo vode sa látky delia na: 1) vysoko rozpustné (lúh sodný, cukor); 2) málo rozpustný (sadra, bertholletova soľ); 3) prakticky nerozpustný (siričitan meďnatý). Prakticky nerozpustné látky sa často nazývajú nerozpustné, aj keď neexistujú absolútne nerozpustné látky. „Nerozpustné látky sa zvyčajne nazývajú tie, ktorých rozpustnosť je extrémne nízka (1 hmotnostný diel látky sa rozpustí v 10 000 dieloch rozpúšťadla).

Rozpustnosť tuhých látok typicky rastie so zvyšujúcou sa teplotou. Ak pripravujete počas ohrievania roztok nasýtený a potom ho rýchlo, ale opatrne ochladíte, tzvpresýtený roztok. Ak sa do takého roztoku vloží kryštál rozpustenej látky alebo sa zmieša, potom z neho začnú vypadávať kryštály. V dôsledku toho obsahuje ochladený roztok látky pri danej teplote viac, ako je možné pre nasýtený roztok. Preto keď sa zavedie kryštál rozpustenej látky, vykryštalizuje všetka nadbytočná látka.

Vlastnosti roztokov sa vždy líšia od vlastností rozpúšťadla. Roztok vrie pri vyššej teplote ako čisté rozpúšťadlo. Teplota tuhnutia je naproti tomu pre roztok nižšia ako pre rozpúšťadlo.

Podľa povahy rozpúšťadla sa roztoky delia navodné a nevodné. Posledne uvedené zahŕňajú roztoky látok v organických rozpúšťadlách, ako je alkohol, acetón, benzén, chloroform atď.

Pripravujú sa vodné roztoky väčšiny solí, kyselín, zásad.

Spôsoby vyjadrenia koncentrácie roztokov. Koncept gramového ekvivalentu.

Každý roztok sa vyznačuje koncentráciou rozpustenej látky: množstvom látky obsiahnutým v určitom množstve roztoku. Koncentráciu roztokov je možné vyjadriť v percentách v moloch na 1 liter roztoku, v ekvivalentoch na liter roztoku a titrom.

Koncentráciu látok v roztokoch možno vyjadriť rôznymi spôsobmi:

Hmotnostný zlomok rozpustenej látky w (B) je bezrozmerná hodnota rovná pomeru hmotnosti rozpustenej látky k celkovej hmotnosti roztoku m

w (B) \u003d m (B) / m

alebo inak nazývané:percentuálna koncentrácia roztok - určuje sa počtom gramov látky v 100 g roztoku. Napríklad 5% roztok obsahuje 5 g látky v 100 g roztoku, t. J. 5 g látky a 100-5 \u003d 95 g rozpúšťadla.

Molárna koncentrácia C (B) udáva, koľko mólov rozpustenej látky je obsiahnutých v 1 litri roztoku.

C (B) \u003d n (B) / V \u003d \u200b\u200bm (B) / (M (B) V),

kde M (B) je molárna hmotnosť rozpustenej látky g / mol.

Molárna koncentrácia sa meria v mol / l a označuje sa „M“. Napríklad 2 M NaOH je bimolárny roztok hydroxidu sodného; jednomolárne (1 M) roztoky obsahujú 1 mol látky v 1 litri roztoku, bimolárne (2 M) - 2 mol na 1 liter atď.

Aby ste zistili, koľko gramov danej látky je v 1 litri roztoku s danou molárnou koncentráciou, musíte to vedieťmolárna hmota, tj. hmotnosť 1 mol. Molárna hmotnosť látky vyjadrená v gramoch sa číselne rovná molekulovej hmotnosti tejto látky. Napríklad molekulová hmotnosť NaCl je 58, 45, preto je molárna hmotnosť tiež 58, 45 g. Teda 1 M roztok NaCI obsahuje 58,45 g chloridu sodného v 1 litri roztoku.

Normálnosť roztoku sa týka počtu gramových ekvivalentov danej látky v jednom litri roztoku alebo počtu miligramových ekvivalentov v jednom mililitri roztoku.
Gram - ekvivalent látka je počet gramov látky, číselne rovný jej ekvivalentu.

Ekvivalent komplexnej látky - zavolajte také množstvo, ktoré v tejto reakcii zodpovedá (ekvivalentne) 1 mólu vodíka.

Faktor ekvivalencie sa určuje:

1) povaha látky,

2) špecifická chemická reakcia.

a) pri metabolických reakciách;

KYSELINY

Hodnota ekvivalentu kyseliny je určená počtom atómov vodíka, ktoré môžu byť v molekule kyseliny nahradené atómami kovu.

Príklad 1. Stanovte ekvivalent pre kyseliny: a) HCl, b) H 2 TAK 4 c) H 3 RO 4 ; d) H 4 .

Rozhodnutie.

a) E \u003d M.M / 1

b) E \u003d M.M / 2

c) E \u003d M.M / 3

d) E \u003d M.M / 4

V prípade viacsýtnych kyselín ekvivalent závisí od konkrétnej reakcie:

a) H 2 TAK 4 + 2KOH→ K 2 TAK 4 + 2 H 2 O.

v tejto reakcii sú v molekule kyseliny sírovej nahradené dva atómy vodíka, preto E \u003d M.M / 2

b) H 2 TAK 4 + KOH→ KHSO 4 + H 2 O.

V tomto prípade je jeden atóm vodíka nahradený v molekule kyseliny sírovej E \u003d M.M / 1

Pre kyselinu fosforečnú sú v závislosti od reakcie hodnoty a) E \u003d M.M / 1

b) E \u003d M.M / 2 c) E \u003d M.M / 3

Nadácie

Bázický ekvivalent je určený počtom hydroxylových skupín, ktoré môžu byť substituované kyslým zvyškom.

Príklad 2. Určte ekvivalent báz: a) KOH; b)Cu( OH) 2 ;

v)La( OH) 3 .

Rozhodnutie.

a) E \u003d M.M / 1

b) E \u003d M.M / 2

c) E \u003d M.M / 3

SOLI

Ekvivalenty solí sa stanovujú katiónom.

Suma, o ktorú by sa mal M.M vydeliť v prípade solí jeq n kdeq - náplň katiónu kovu,n - počet katiónov vo vzorci soli.

Príklad 3. Určte ekvivalent solí: a) KNO 3 ; b)Na 3 PO 4 ; v)Cr 2 ( TAK 4 ) 3;

d)Al( Č 3 ) 3.

Rozhodnutie.

a) q n \u003d 1 b) 1 3 \u003d 3 v)z \u003d 3 2 \u003d 6, d)z \u003d 3 1 \u003d 3

Hodnota faktorov ekvivalencie pre soli tiež závisí od

reakcia podobná závislosti od kyselín a zásad.

b) pri redoxných reakciách na určenie

používa sa ekvivalentná schéma elektronického vyváženia.

Hodnota, ktorou by sa mal MM v tomto prípade deliť pre látku, sa rovná počtu elektrónov prijatých alebo rozdaných molekulou látky.

TO 2 Cr 2 O 7 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 + KCl + H 2 O

pre priamu čiaru 2Сr +6 + 2 3e → 2kr 3+

reakcia 2Cl - - 2 1e → Cl 2

pre spiatočku 2Cr + 3-2,3e → Kr +6

reakcia Cl2-2e → 2Cl

(K. 2 Cr 2 O 7 )=1/6

(Cr) \u003d 1/3 (HCl) \u003d 1 (Cl) \u003d 1) (Cl2) \u003d 1/2 (Cl) \u003d 1

Normálna koncentrácia je označená písmenomN (vo výpočtových vzorcoch) alebo písmeno „n“ - keď označuje koncentráciu tohto roztoku. Ak 1 liter roztoku obsahuje 0,1 ekvivalentu látky, nazýva sa to dekinormálne a označuje sa 0,1 N. Roztok obsahujúci 0,01 ekvivalentu látky v 1 litri roztoku sa nazýva santinormálny a má označenie 0,01 N. Pretože ekvivalentom je množstvo akejkoľvek látky, ktorá je v tejto reakcii. zodpovedá 1 molu vodíka, samozrejme ekvivalent každej látky by mal v tejto reakcii zodpovedať ekvivalentu akejkoľvek inej látky. To znamená, žepri akejkoľvek reakcii látky reagujú v rovnakých množstvách.

S názvom sa nazývajú roztoky, ktorých koncentrácia sa vyjadrujetiter, to znamená počet gramov látky rozpustenej v 1 ml roztoku. V analytických laboratóriách sa titre roztoku veľmi často prepočítavajú priamo na analyt. TogÁno titer roztoku ukazuje, koľko gramov analytu zodpovedá 1 ml daného roztoku.

Na prípravu roztokov s molárnou a normálnou koncentráciou sa na analytickej váhe odváži vzorka látky a roztoky sa pripravia v odmernej banke. Pri príprave kyslých roztokov sa požadovaný objem koncentrovaného kyslého roztoku meria byretou so skleneným kohútikom.

Vážené množstvo rozpustenej látky sa počíta s presnosťou na štvrté desatinné miesto a molekulové hmotnosti sa berú s presnosťou, s akou sú udávané v referenčných tabuľkách. Objem koncentrovanej kyseliny sa počíta na druhé desatinné miesto.

Pri príprave roztokov s percentuálnou koncentráciou sa látka odváži na technicko-chemickej váhe a kvapaliny sa merajú odmerným valcom. Preto sa vzorka látky počíta s presnosťou na 0,1 g a objem 1 kvapaliny sa počíta s presnosťou na 1 ml.

Pred pokračovaním v príprave roztoku je potrebné vykonať výpočet, to znamená vypočítať množstvo rozpustenej látky a rozpúšťadla na prípravu určitého množstva roztoku danej koncentrácie.

Výpočty pri príprave soľných roztokov

Príklad 1. Je potrebné pripraviť 500 g 5% roztoku dusičnanu draselného. 100 g tohto roztoku obsahuje 5 g KN0 3 ; Urobíme podiel:

100 g roztoku - 5 g KN0 3

500 "-x »KN0 3

5 * 500/100 \u003d 25 g.

Musíte si vziať 500-25 \u003d 475 ml vody.

Príklad 2. Je potrebné pripraviť 500 g 5% roztoku CaCJa z CaCl soli 2 .6H 2 0. Najprv vypočítame bezvodú soľ.

100 g roztoku - 5 g CaCl 2

500 "" -x g CaC1 2

5 * 500/100 \u003d 25 g

Molárna hmotnosť CaCl 2 \u003d 111, molárna hmotnosť CaCl 2 6H 2 0 \u003d 219. V dôsledku toho

219 g CaCl 2 * 6H 2 0 obsahuje 111 g CaCl 2 ... Urobíme podiel:

219 g CaCl 2 * 6H 2 0 - 111 g CaCl 2

x »CaC1 2 -6 H 2 0- 25 "CaCI 2 ,

219 * 25/111 \u003d 49,3 g.

Množstvo vody je 500 - 49,3 \u003d 450,7 g alebo 450,7 ml. Pretože voda sa meria odmerným valcom, nezohľadňujú sa desatiny mililitra. Preto musíte odmerať 451 ml vody.

4. Výpočty pri príprave kyslých roztokov

Pri príprave kyslých roztokov je potrebné mať na pamäti, že koncentrované kyslé roztoky nie sú stopercentné a obsahujú vodu. Okrem toho sa požadované množstvo kyseliny neodváži, ale odmeria sa pomocou odmerného valca.

Príklad 1. Je potrebné pripraviť 500 g 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej, vztiahnuté na dostupnú 58% kyselinu, ktorej hustota d \u003d 1,19.

1. Nájdite množstvo čistého chlorovodíka, ktoré by malo byť v pripravenom roztoku kyseliny:

100 g roztoku - 10 g HC1

500 "" -x »HC1

500 * 10/100 \u003d 50 g

Na výpočet percenta roztokov sa molárna hmotnosť zaokrúhli na celé čísla.

2. Nájdite počet gramov koncentrovanej kyseliny, ktorá bude obsahovať 50 g HC1:

100 g kyseliny - 38 g HC1

x "" - 50 "НС1

100 50/38 \u003d 131,6 g.

3. Nájdite objem, ktorý toto množstvo kyseliny zaberá:

V \u003d 131,6 / 1,19= 110, 6 ml. (zaokrúhlené na 111)

4. Množstvo rozpúšťadla (voda) je 500 - 131,6 \u003d 368,4 g alebo 368,4 ml. Pretože sa požadované množstvo vody a kyseliny meria odmerným valcom, nezohľadňujú sa desatiny mililitra. Preto sa na prípravu 500 g 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej musí odobrať 111 ml kyseliny chlorovodíkovej a 368 ml vody.

Príklad 2. Pri výpočte prípravy kyselín sa zvyčajne používajú štandardné tabuľky, ktoré označujú percento roztoku kyseliny, hustotu daného roztoku pri určitej teplote a počet gramov tejto kyseliny obsiahnutý v 1 litri a. roztok danej koncentrácie. V takom prípade je výpočet zjednodušený. Množstvo pripraveného roztoku kyseliny sa môže vypočítať na objem.

Napríklad musíte pripraviť 500 ml 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej na základe koncentrovaného 38% roztoku. Podľa tabuliek sme zistili, že 10% roztok kyseliny chlorovodíkovej obsahuje 104,7 g HC1 v 1 litri roztoku. Musíme si pripraviť 500 ml, preto by roztok mal obsahovať 104,7: 2 \u003d 52,35 g H C1.

Vypočítajme si, koľko koncentrovanej kyseliny musíte užiť. Podľa tabuľky obsahuje 1 liter koncentrovanej HC1 451,6 g HC1. Urobíme podiel:

1 000 ml - 451,6 g HC1

X ml - 52,35 "HC1

1 000 * 52,35 / 451,6 \u003d 115,9 ml.

Množstvo vody je 500-116 \u003d 384 ml.

Preto na prípravu 500 ml 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej musíte zobrať 116 ml koncentrovaného roztoku HC1 a 384 ml vody.

Príklad 1. Koľko gramov chloridu bárnatého je potrebné na prípravu 2 litrov 0,2 M roztoku?

Rozhodnutie. Molekulová hmotnosť chloridu bárnatého je 208,27. V dôsledku toho. 1 L 0,2 M roztoku by mal obsahovať 208,27 * 0,2 \u003d \u003d 41,654 g BaCJa 2 ... Na prípravu 2 litrov potrebujete 41,654 * 2 \u003d 83,308 g BaCJa 2 .

Príklad 2. Koľko gramov bezvodej sódy Na 2 C0 3 potrebné na prípravu 500 ml 0,1 N. Riešenie?

Rozhodnutie. Molekulová hmotnosť sódy je 106,004; ekvivalentná hmotnosť Na 2 C0 3 \u003d M: 2 \u003d 53,002; 0,1 ekv. \u003d 5 3002 g.

1 000 ml, 0,1 N. roztok obsahuje 5 3002 g Na 2 C0 3
500 „“ „„ “x »Na 2 C0 3

x \u003d 2,6501 g Na 2 C0 3 .

Príklad 3. Koľko koncentrovanej kyseliny sírovej (96%: d \u003d l, 84) je potrebné na prípravu 2 litrov 0,05 N. roztok kyseliny sírovej?

Rozhodnutie. Molekulová hmotnosť kyseliny sírovej je 98,08. Ekvivalentná hmotnosť kyseliny sírovej Н 2 tak 4 \u003d M: 2 \u003d 98,08: 2 \u003d 49,04 g. Hmotnosť 0,05 ekv. \u003d 49,04 * 0,05 \u003d 2,452 g.

Zistite, koľko H 2 S0 4 by mali byť obsiahnuté v 2 litroch 0,05 N. Riešenie:

1 L - 2,452 g H 2 S0 4

2 "-x »H 2 S0 4

x \u003d 2,452 * 2 \u003d 4,904 g H 2 S0 4 .

Aby ste určili, koľko musíte užiť 96% roztoku H 2 S0 4 , urobme pomer:

v 100 g konc. H 2 S0 4 -96 g H 2 S0 4

Mať »» H 2 S0 4 -4,904 g H 2 S0 4

Y \u003d 5,11 g H 2 S0 4 .

Toto množstvo prepočítame na objem: 5,11:1.84=2.77

Teda na prípravu 2 litrov 0,05 N. do roztoku sa musí odobrať 2,77 ml koncentrovanej kyseliny sírovej.

Príklad 4. Vypočítajte titer roztoku NaOH, ak je známe, že jeho presná koncentrácia je 0,0520 N.

Rozhodnutie. Pripomeňme, že titer je obsah látky v 1 ml roztoku v gramoch. Ekvivalentná hmotnosť NaOH \u003d 40. 01 g Poďme zistiť, koľko gramov NaOH obsahuje 1 liter tohto roztoku:

40,01 * 0,0520 \u003d 2,0805 g.

1 liter roztoku obsahuje 1 000 ml.

T \u003d 0,00208 g / ml. Môžete tiež použiť vzorec:

T \u003d E N / 1 000 g / l

kdeT - titer, g / ml;E - ekvivalentná hmotnosť;N - normálnosť riešenia.

Potom titer tohto roztoku: 40,01 0,0520 / 1000 \u003d 0,00208 g / ml.

Príklad 5 Vypočítajte normálnu koncentráciu roztoku HN0 3 , ak je známe, že titer tohto riešenia je 0,0065 Na výpočet použijeme vzorec:

T \u003d E N / 1 000 g / l, teda:

N \u003d T1000 / E 0,0065.1000/ 63,05 \u003d 0,1030 n.

Príklad 6. Aká je normálna koncentrácia roztoku, ak je známe, že 200 ml tohto roztoku obsahuje 2,6501 g Na 2 C0 3

Rozhodnutie. Vypočítané v príklade 2: ENa 2 s 3 =53,002.
Zistite, koľko ekvivalentov je 2,6501 g Na 2 C0 3 :
2,6501: 53,002 \u003d 0,05 ekv.

Aby sme vypočítali normálnu koncentráciu roztoku, zostavíme pomer:

200 ml obsahuje 0,05 ekv.

1 000 „“x "

X \u003d 0,25 ekv.

1 liter tohto roztoku bude obsahovať 0,25 ekvivalentu, to znamená, že roztok bude 0,25 N.

Pre takýto výpočet môžete použiť vzorec:

N \u003d P 1000 / E V.

kdeR - množstvo látky v gramoch;E - ekvivalentná hmotnosť látky;V. - objem roztoku v mililitroch.

ENa 2 s 3 \u003d 53,002, potom normálna koncentrácia tohto roztoku

2,6501* 1000 / 53,002*200=0,25

5. Konverzia koncentrácie z jedného typu na druhý .

V laboratórnej praxi je často potrebné prepočítať koncentráciu dostupných roztokov z jednej jednotky na druhú. Pri prepočte percentuálnej koncentrácie na molárnu a naopak je potrebné pamätať na to, že percentuálna koncentrácia sa počíta pre určitú hmotnosť roztoku a molárna a normálna - pre objem, preto pre prepočet je potrebné vedieť hustota roztoku.

Hustota roztoku je uvedená v referenčných knihách v príslušných tabuľkách alebo meraná hustomerom. Ak označíme:ZO - percentuálna koncentrácia;M - molárna koncentrácia;N - normálna koncentrácia;d - hustota roztoku;E - ekvivalentná hmotnosť;m - molárna hmotnosť, potom vzorce pre prepočet z percentuálnej koncentrácie na molárnu a normálnu budú nasledovné:

Príklad 1. Aká je molárna a normálna koncentrácia 12% roztoku sírykyselina, ktorej hustota d \u003d l, 08g / cm ??

Rozhodnutie. Molárna hmotnosť kyseliny sírovej je98. Vyšetrovateľale,

E n 2 tak 4 =98:2=49.

Nahradenie požadovaných hodnôtv vzorce, dostaneme:

1) molárna koncentrácia12% roztok kyseliny sírovej je

M \u003d 12 * 1,08 * 10/98 \u003d 1,32 M;

2) normálna koncentrácia12% roztok kyseliny sírovej rovná sa

N \u003d 12 * 1,08 * 10/49 \u003d 2,64 N.

Príklad 2. Aká je percentuálna koncentrácia 1 N. roztok kyseliny chlorovodíkovej, ktorého hustota1,013?

Rozhodnutie. MolárneváhaNSJa rovná sa 36,5, preto Ens1 \u003d36,5. Z vyššie uvedeného vzorca(2) dostaneme:

C.= N* E / 10d

teda percentuálna koncentrácia1 n. roztok kyseliny chlorovodíkovej je

36,5*1/ 1,013*10 =3,6%

Niekedy je v laboratórnej praxi potrebné prepočítať molárnu koncentráciu na normálnu hodnotu a naopak. Ak sa ekvivalentná hmotnosť látky rovná molárnej hmotnosti (napríklad KOH), potom sa normálna koncentrácia rovná molárnej koncentrácii. Takže 1 n. roztok kyseliny chlorovodíkovej bude súčasne 1 M roztokom. Avšak pre väčšinu zlúčenín sa ekvivalentná hmotnosť nerovná molárnym, a preto sa normálna koncentrácia roztokov týchto látok nerovná molárnej koncentrácii. Na prevod z jednej koncentrácie na druhú môžeme použiť vzorce:

M \u003d (NE) / m; N \u003d M (m / E)

Príklad 3. Normálna koncentrácia 1M roztoku kyseliny sírovej Answer-2M

Príklad 4, Molárna koncentrácia 0,5 N. Na roztok 2 CO 3 Odpoveď je 0,25H

Pri prepočte percentuálnej koncentrácie na molárnu a naopak je potrebné pamätať na to, že percentuálna koncentrácia sa počíta pre určitú hmotnosť roztoku a molárna a normálna - pre objem teda pre prepočet potrebujete poznať hustota roztoku. Ak označíme: c - percentuálna koncentrácia; M - molárna koncentrácia; N je normálna koncentrácia; e - ekvivalentná hmotnosť, r - hustota roztoku; m je molárna hmotnosť, potom vzorce pre prepočet z percentuálnej koncentrácie budú nasledujúce:

M \u003d (cp 10) / m
N \u003d (cp 10) / e

Rovnaké vzorce je možné použiť, ak potrebujete prevádzať normálnu alebo molárnu koncentráciu na percento.

Niekedy je v laboratórnej praxi potrebné prepočítať molárnu koncentráciu na normálnu hodnotu a naopak. Ak sa ekvivalentná hmotnosť látky rovná molárnej hmotnosti (napríklad pre HCl, KCl, KOH), potom sa normálna koncentrácia rovná molárnej koncentrácii. Takže 1 n. roztok kyseliny chlorovodíkovej bude súčasne 1 M roztokom. Avšak pre väčšinu zlúčenín sa ekvivalentná hmotnosť nerovná molárnym, a preto sa normálna koncentrácia roztokov týchto látok nerovná molárnej koncentrácii.
Na prevod z jednej koncentrácie na druhú môžete použiť vzorce:

M \u003d (NE) / m
N \u003d (Mm) / E

6. Miešanie a riedenie roztokov.

Ak je roztok zriedený vodou, potom sa jeho koncentrácia bude meniť v opačnom pomere so zmenou objemu. Ak sa objem roztoku zdvojnásobí po zriedení, potom sa jeho koncentrácia tiež zníži o polovicu. Keď sa zmieša niekoľko roztokov, koncentrácia všetkých zmiešaných roztokov klesá.

Ak sa zmiešajú dva roztoky tej istej látky, ale s rôznymi koncentráciami, získa sa roztok novej koncentrácie.

Ak zmiešate roztoky% a b%, dostaneme roztok s% koncentráciou, a ak a\u003e b, potom a\u003e c\u003e b. Nová koncentrácia sa blíži koncentrácii roztoku, ktorého bolo počas miešania odobraté väčšie množstvo.

7. Zákon miešacích roztokov

Množstvá zmiešaných roztokov sú nepriamo úmerné absolútnym rozdielom medzi ich koncentráciami a koncentráciou výsledného roztoku.

Zákon o zmiešaní možno vyjadriť matematickým vzorcom:

mA/ mB \u003d C-b/ a-c,

kdemA, mB –Množstvá roztokov A a B odobratých na zmiešanie;

a, b, c- koncentrácia roztokov A a B a roztok získaný zmiešaním. Ak je koncentrácia vyjadrená v%, potom množstvá zmiešaných roztokov by sa mali brať v hmotnostných jednotkách; ak sú koncentrácie brané v moloch alebo v normáloch, potom množstvá zmiešaných roztokov majú byť vyjadrené iba v litroch.

Pre jednoduché použitiepravidlá miešania uplatniťkrížové pravidlo:

m1 / m2 \u003d (w3 - w2) / (w1 - w3)

Za týmto účelom sa nižšia koncentrácia odčíta diagonálne od väčšej hodnoty koncentrácie a (w 1 - w 3 ), š 1 \u003e ž 3 a W 3 - w 2 ), š 3 \u003e ž 2 ... Potom pomer hmotností počiatočných roztokov m 1 / m 2 a vypočítať.

Príklad
Stanovte hmotnosti počiatočných roztokov s hmotnostným zlomkom hydroxidu sodného 5% a 40%, ak po zmiešaní vznikol roztok 210 g s hmotnostným podielom hydroxidu sodného 10%.

5/30 \u003d m 1 / (210 - m 1 )
1/6 \u003d m 1 / (210 - m 1 )
210 - m 1 \u003d 6 m 1
7 m 1 = 210
m 1 \u003d 30 g; m 2 \u003d 210 - m 1 \u003d 210 - 30 \u003d 180 g

TECHNIKA PRÍPRAVY RIEŠENÍ.

Ak je rozpúšťadlom voda, mala by sa používať iba destilovaná alebo demineralizovaná voda.

Predbežne pripravte príslušné nádoby s riadom, v ktorých sa bude výsledný roztok pripravovať a skladovať. Riad musí byť čistý. Ak existuje obava, že vodný roztok môže interagovať s materiálom riadu, potom by riad vo vnútri mal byť pokrytý parafínom alebo inými chemicky odolnými látkami.

Pred prípravou roztokov je potrebné pripraviť, pokiaľ je to možné, 2 identické nádoby: jednu na rozpustenie a druhú na skladovanie roztoku. Umytú nádobu vopred odstupňujte.

Na rozpustenie používajte čisté látky. Hotové roztoky sa musia skontrolovať na obsah požadovanej látky a v prípade potreby sa roztok koriguje. Je potrebné prijať opatrenia na ochranu pripravených roztokov pred vniknutím prachu alebo plynov, s ktorými môžu niektoré roztoky reagovať.

Počas prípravy a skladovania roztokov musia byť fľaše alebo iný riad uzavreté zátkami.

V prípade obzvlášť presných analýz by sa mala brať do úvahy možnosť vylúhovania skla a pokiaľ je to prípustné, mal by sa použiť riad z kremenného skla.

V takom prípade je lepšie nechať roztoky v porceláne, a nie v skle.

1. Technika prípravy soľných roztokov.

Približné riešenia.

Hotový roztok sa odfiltruje alebo nechá oddeliť od vo vode nerozpustných nečistôt. Potom sa pomocou sifónu oddelí číry roztok. Je užitočné skontrolovať koncentráciu každého pripraveného roztoku. Najjednoduchšie je to urobiť zmeraním hustoty pomocou hustomeru a porovnaním výslednej hodnoty s tabuľkovými údajmi. Ak je roztok menší ako uvedená koncentrácia, pridá sa k nemu správne množstvo rozpustnej pevnej látky. Ak má roztok vyššiu koncentráciu, ako je uvedená, pridajte ju do vody a upravte na požadovanú koncentráciu.

Presné riešenia.

Presné soľné roztoky sa najčastejšie pripravujú na analytické účely, zvyčajne majú normálnu koncentráciu. Niektoré z presných roztokov nie sú počas skladovania dostatočne stabilné a môžu sa meniť svetlom alebo kyslíkom alebo inými organickými nečistotami vo vzduchu. Takéto presné riešenia sa pravidelne kontrolujú. V presnom roztoku síranu sodného sa často pozoruje flokulácia síry pri státí. Je to výsledok vitálnej aktivity konkrétneho druhu baktérií. Roztoky manganistanu draselného sa menia, keď sú vystavené svetlu, prachu a organickým nečistotám. Roztoky dusičnanu strieborného sa pôsobením svetla ničia. Veľké zásoby presných soľných roztokov, nestabilných pri skladovaní, by preto nemali byť k dispozícii. Roztoky týchto solí skladujte v súlade so známymi preventívnymi opatreniami. Riešenia sa menia od pôsobenia svetla:AgNO 3, KSCN, NH 4 SCN, KI, Ja 2, K 2 Cr 2 O 7.

2. Technika prípravy kyslých roztokov.

Vo väčšine prípadov laboratórium používa roztoky kyseliny chlorovodíkovej, sírovej a dusičnej. Laboratórium prijíma koncentrované kyseliny; percento kyselín sa určuje podľa hustoty.

Na prípravu roztoku sa 1-litrová banka naleje s destilovanou vodou (polovica), pridá sa potrebné množstvo látky s určitou hustotou, mieša sa a potom sa objem doplní na liter. Po zriedení sú banky silne zahriate.

Presné roztoky sa pripravujú rovnakým spôsobom s použitím chemicky čistých prípravkov. Roztoky sa pripravujú vo vyššej koncentrácii, ktorá sa ďalej zriedi vodou. Roztoky presnej koncentrácie sa kontrolujú titráciou uhličitanom sodným (Na 2 CO 3 ) alebo kyslý uhličitan draselný (KHCO 3 ) a „správne“.

3. Technika prípravy zásaditých roztokov.

Najbežnejším riešením je lúh sodný (NaOHNajskôr sa z pevnej látky pripraví koncentrovaný roztok (asi 30 až 40%), ktorý sa rozpustí a silne zahreje. Zásada sa spravidla rozpúšťa v porcelánových miskách. Ďalším krokom je urovnanie riešenia.

Potom sa priehľadná časť naleje do inej nádoby. Takáto nádoba je vybavená trubičkou s chloridom vápenatým na absorpciu oxidu uhličitého. Na prípravu roztoku s približnou koncentráciou stanovte hustotu pomocou hustomeru. Skladovanie koncentrovaných roztokov v sklenených výrobkoch je povolené, ak je povrch skla pokrytý parafínom, inak sa sklo vylúhuje.
Na prípravu presných roztokov sa používa chemicky čistá zásada. Pripravený roztok sa skontroluje titráciou s kyselinou šťaveľovou a koriguje sa.

4. Príprava pracovného riešenia z pevného kanálu.

Pevné kanály- jedná sa o presne odvážené množstvo pevných chemicky čistých látok alebo presne odmerané objemy ich roztokov, ktoré sú umiestnené v zatavených sklenených ampulkách.

Fixanály sa pripravujú v chemických závodoch alebo v špeciálnych laboratóriách. Ampulka najčastejšie obsahuje 0,1 alebo 0,01g-ekv látok. Väčšina opráv je dobre zachovaná, ale niektoré sa časom menia. Takže roztoky alkálií po 2 - 3 mesiacoch sa zakaľujú v dôsledku interakcie alkálií so sklom ampulky.

Na prípravu roztoku z fixanalu sa obsah ampulky kvantitatívne prenesie do odmernej banky, roztok sa zriedi destilovanou vodou a jeho objem sa doplní po značku.

Toto sa deje nasledovne: Úderníky v krabici s pevným kanálom sa najskôr umyjú vodou z vodovodu a potom destilovanou vodou. Jeden úderník je vložený do čistého chemického lievika 3 takým spôsobom, že dlhý koniec úderníka smeruje do trubice lievika a jeho krátky (ostrý) koniec smeruje nahor; zosilnenie úderníka v tvare kríža dosadá na spodnú časť tela lievika. Vložte lievik s úderníkom do čistej odmernej banky.

Ampulka sa premyje najskôr teplou a potom studenou destilovanou vodou, aby sa vymyl štítok a nečistoty. Dno dobre umytej ampulky je narazené (kde je priehlbina) proti úderníku v lieviku a dno ampulky je zlomené. Bez zmeny polohy ampulky nad lievikom druhý úderník prepichnite na ňom horné vybranie.

Obsah ampulky sa naleje (alebo naleje) do odmernej banky. Bez zmeny polohy ampulky vložte koniec umývacej trubice vtiahnutej do kapiláry do vytvoreného horného otvoru a ampulku z vnútornej strany opláchnite silným prúdom. Potom sa vonkajší povrch ampulky a lievik s úderníkom dobre umyjú prúdom vody z premývacej fľaše. Po vybratí ampulky z lievika doplňte hladinu kvapaliny v banke po značku. Banka sa pevne uzavrie zátkou a roztok sa dôkladne premieša.

TECHNIKA NA STANOVENIE KONCENTRÁCIE RIEŠENIA.

Koncentrácia látky v roztoku sa stanoví denzimetrickou a titračnou metódou.

1. Hustomer meria hustotu roztoku, pričom vie, ktorá hmotnostná% koncentrácia je určená z tabuliek.

2. Titrimetrická analýza je metóda kvantitatívnej analýzy, ktorá meria množstvo činidla spotrebovaného počas chemickej reakcie.

1. Stanovenie koncentrácie hustomerom. Koncept hustoty

Hustota je fyzikálna veličina určená pre homogénnu látku hmotnosťou jej jednotkového objemu. Pre nehomogénnu látku sa hustota v určitom bode počíta ako hranica pomeru hmotnosti tela (m) k jeho objemu (V), keď sa objem stiahne do tohto bodu. Priemerná hustota nehomogénnej látky je pomer m / V.

Hustota látky závisí od hmotnosti , z ktorého sa skladá, a na hustote baleniaatómy a molekuly v látke. Čím väčšia hmotaatómy, tým väčšia hustota.

Typy a jednotky hustoty

Hustota sa meria v kg / m³ v systéme SI a v g / cm³ v systéme CGS, zvyšok (g / ml, kg / l, 1 t / m ) - deriváty.

Pre voľné a pórovité telieska existujú:

- skutočná hustota, stanovená bez zohľadnenia dutín

- zdanlivá hustota, vypočítaná ako pomer hmotnosti látky k celému objemu, ktorý táto látka zaberá.

Hustota verzus teplota

Spravidla so znižovaním teploty rastie hustota, aj keď existujú látky, ktorých hustota sa správa odlišne, napríklad voda, bronz aliatina.

Hustota vody má teda maximálnu hodnotu pri 4 ° C a klesá s rastúcou aj klesajúcou teplotou.

2. Stanovenie koncentrácie titračná analýza

Pri titračnej analýze sú nútené reagovať dva roztoky a okamih, kedy sa reakcia skončí, sa stanoví čo najpresnejšie. Ak poznáte koncentráciu jedného roztoku, môžete zistiť presnú koncentráciu iného roztoku.

Každá metóda používa svoje vlastné pracovné riešenia, indikátory a sú vyriešené zodpovedajúce typické úlohy.

Niekoľko metód volumetrickej analýzy sa rozlišuje v závislosti od typu reakcie, ktorá nastane počas titrácie.

Z nich sa najčastejšie používajú:

1. Metóda neutralizácie. Hlavnou reakciou je reakcia neutralizácie: interakcia kyseliny s bázou.
2. Metódy oxidimetrie vrátane metód manganistanometrie a jodometrie. Je založená na oxidačno-redukčných reakciách.
3. Metóda ukladania. Je založená na tvorbe zle rozpustných zlúčenín.
4. Metóda komplexometrie - na tvorbu nízko disociujúcich komplexných iónov a molekúl.

Základné pojmy a pojmy z titračnej analýzy.

Titrant - roztok činidla so známou koncentráciou (štandardný roztok).

Štandardné riešenie - podľa spôsobu prípravy sa rozlišujú primárne sekundárne štandardné roztoky. Primárna látka sa pripravuje rozpustením presného množstva čistej chemikálie v konkrétnom množstve rozpúšťadla. Sekundárne pripravte približnú koncentráciu a určte jej koncentráciu podľa primárneho štandardu.

Bod rovnocennosti - okamih, keď pridaný objem pracovného roztoku obsahuje množstvo látky ekvivalentné množstvu analytu.

Účel titrácie - presné meranie objemov dvoch roztokov, ktoré obsahujú ekvivalentné množstvo látky

Priama titrácia - toto je titrácia určitej látky „A“ priamo titračným prostriedkom „B“. Používa sa, ak je reakcia medzi „A“ a „B“ rýchla.

Schéma titračného stanovenia.

Na uskutočnenie titračného stanovenia sú potrebné štandardné (pracovné) roztoky, to znamená roztoky s presnou normálnosťou alebo titrom.
Takéto roztoky sa pripravujú podľa presnej vzorky alebo približnej hodnoty, ale potom sa presná koncentrácia stanoví titráciou pomocou roztokov nastavovacích látok.

Pre kyseliny sú tuhnúcimi roztokmi: tetraboritan sodný (borax), šťavelan sodný, šťavelan amónny.
Pre alkálie: kyselina šťaveľová, kyselina jantárová

Príprava riešenia zahrnuje tri fázy:
Výpočet vzorky
Odber vzorky
Rozpustenie vzorky
Ak je koncentrácia presne odvážená, odváži sa na analytickej váhe.

Ak koncentráciu nie je možné určiť pomocou presnej vzorky, potom sa vezme na technicko-chemickú rovnováhu a v prípade kvapalných látok sa zmeria vypočítaný objem.

Na stanovenie presnej koncentrácie sa uskutoční titrácia, ktorá spočíva v tom, že dva roztoky reagujú navzájom a bod ekvivalencie sa stanoví pomocou indikátora.

Koncentrácia jedného z roztokov (pracovných) je známa presne. Spravidla sa umiestňuje do byrety. Druhý roztok s neznámou koncentráciou sa odoberie do kónických baniek pipetou v prísne definovaných objemoch (pipetovacia metóda) alebo sa presná vzorka rozpustí v ľubovoľnom množstve rozpúšťadla (metóda samostatných závaží). Do každej banky sa pridá indikátor. Titrácia sa vykonáva najmenej 3-krát, až do dosiahnutia konvergencie výsledkov by rozdiel medzi výsledkami nemal presiahnuť 0,1 ml. Definícia končí výpočtom výsledkov analýzy. Najdôležitejším bodom je stanovenie bodu ekvivalencie.

Šesť pravidiel titrácie .

1. Titrácia sa uskutočňuje v kónických sklenených bankách;

2. Obsah banky sa mieša rotačnými pohybmi bez toho, aby sa banka vybrala spod byrety.

3. Zatiahnutý koniec byrety by mal byť 1 cm pod horným okrajom banky. Hladina kvapaliny v byrete sa pred každou titráciou nastaví na nulu.

4. Titrujte v malých dávkach - po kvapkách.

5. Titrácia sa opakuje najmenej trikrát, kým sa nedosiahnu konvergenčné výsledky s rozdielom najviac 0,1 ml.

6. Po ukončení titrácie sa rozdelenia spočítajú po 20 - 30 sekundách, aby sa umožnilo odtoku kvapaliny zostávajúcej na stenách byrety.

Podmienky pre titračné stanovenie koncentrácie látky.

Pri volumetrickej analýze je hlavnou operáciou meranie objemu dvoch interagujúcich roztokov, z ktorých jeden obsahuje analyt a koncentrácia druhého je známa vopred. Neznáma koncentrácia analyzovaného roztoku sa stanoví známym pomerom objemov reagujúcich roztokov a koncentrácie jedného z nich.

Pre úspešnú volumetrickú analýzu musia byť splnené nasledujúce podmienky:

Reakcia medzi reaktantmi musí byť ukončená a musí prebiehať rýchlo a kvantitatívne.

Pretože počas titrácie je potrebné presne určiť okamih ekvivalencie alebo určiť bod ekvivalencie, koniec reakcie medzi roztokmi by mal byť zreteľne viditeľný zmenou farby roztoku alebo výskytom sfarbenej zrazeniny.

Na stanovenie bodu ekvivalencie vo volumetrickej analýze sa často používajú ukazovatele

Koncentrácia roztoku jedného z roztokov (pracovného roztoku) musí byť presne známa. Ostatné látky v roztoku by nemali zasahovať do hlavnej reakcie.

Príprava štandardných roztokov.

1. Príprava titrovanej riešenie podľa presnej vzorky východiskového materiálu

Hlavné riešenie pri objemovej analýze je titrované, prípštandard- roztok počiatočného činidla, pri ktorého titrácii sa stanoví obsah látky v analyzovanom roztoku.

Najjednoduchší spôsob prípravy roztoku presne známej koncentrácie, t.j. charakterizovaný určitým titrom je rozpustenie presnej vzorky pôvodnej chemicky čistej látky vo vode alebo v inom rozpúšťadle a zriedenie výsledného roztoku na požadovaný objem. Poznanie hmotnosti (a ) chemicky čistej zlúčeniny rozpustenej vo vode a objemu (V) výsledného roztoku, je ľahké vypočítať titer (T) pripraveného činidla:

T \u003d a / V (g / ml)

Táto metóda sa používa na prípravu titrovaných roztokov takých látok, ktoré možno ľahko získať v čistej forme a ktorých zloženie zodpovedá presne stanovenému vzorcu a nemení sa počas skladovania. Priama metóda na prípravu titrovaných roztokov sa používa iba v niektorých prípadoch. Týmto spôsobom nie je možné pripraviť titrované roztoky látok, ktoré sú vysoko hygroskopické, ľahko strácajú kryštalizačnú vodu, sú vystavené pôsobeniu vzduchu, oxidu uhličitého atď.

2. Nastavenie titra roztoku s nastavovacím prostriedkom

Táto metóda nastavenia titrov je založená na príprave roztoku činidla s približne požadovanou normálnosťou a následnom presnom stanovení získanej koncentrácie.Titeralebonormálnosťpripravený roztok sa stanoví titračnými roztokmi tzvnastavovacie látky.

Nastavovacia látka sa nazýva chemicky čistá zlúčenina presne známeho zloženia, ktorá sa používa na stanovenie titra roztoku inej látky.

Na základe údajov o titrácii nastavovacej látky sa vypočíta presný titer alebo normálnosť pripraveného roztoku.

Roztok chemicky čistej tuhnúcej látky sa pripraví tak, že sa vypočítané množstvo rozpustí vo vode (odváženej na analytických váhach) a potom sa v odmernej banke upraví objem roztoku na určitú hodnotu. Oddelené (alikvotné) časti takto pripraveného roztoku sa odoberú z odmernej banky pipetou do kónických baniek a titrujú roztokom, ktorého titer sa stanoví. Titrácia sa uskutoční niekoľkokrát a vykoná sa priemerný výsledok.

VÝPOČTY V OBJEMOVEJ ANALÝZE.

1. Výpočet normálnosti analyzovaného riešenia normálnosťou pracovného riešenia

Pri vzájomnom pôsobení dvoch látok reaguje gram ekvivalent jednej látky s gram ekvivalentom druhej. Roztoky rôznych látok rovnakej normality obsahujú v rovnakých objemoch rovnaký počet gramekvivalentov rozpustenej látky. Rovnaké objemy takýchto roztokov preto obsahujú ekvivalentné množstvá látky. Preto napríklad na neutralizáciu 10 ml 1N. HCI vyžaduje presne 10 ml 1n. Roztok NaOH.Riešenia rovnakej normality reagujú v rovnakých objemoch.

Ak poznáme normálnosť jedného z dvoch reagujúcich riešení a ich objemy vynaložené na vzájomnú titráciu, je ľahké určiť neznámu normálnosť druhého riešenia. Normalitu prvého riešenia označíme N 2 a jeho objem cez V 2 ... Potom na základe toho, čo bolo povedané, môžeme zostaviť rovnosť

V. 1 N 1 \u003d V 2 N 2

2. Kalkulácia titer pre pracovnú látku.

To je hmotnosť rozpustenej látky vyjadrená v gramoch obsiahnutá v jednom mililitri roztoku. Titer sa vypočíta ako pomer hmotnosti rozpustenej látky k objemu roztoku (g / ml).

T \u003d m / V

kde: m je hmotnosť rozpustenej látky, g; V je celkový objem roztoku, ml;

T \u003d E *N/ 1000.(g / ml)

Niekedy indikovať presnú koncentráciu titrovaných roztokov, tzvkorekčný faktoralebopozmeňujúci a doplňujúci návrh K.

K \u003d skutočne odobratá vzorka / vypočítaná vzorka.

Oprava ukazuje, o aké číslo sa musí objem daného riešenia vynásobiť, aby sa dostal na objem riešenia určitej normality.

Je zrejmé, že ak je korekcia pre dané riešenie väčšia ako jednota, potom je jej skutočná normálnosť väčšia ako normálnosť braná ako štandard; ak je oprava menšia ako jedna, potom je skutočná normálnosť riešenia menšia ako referenčná normálnosť.

Príklad: od 1.3400r x. h.NaCl varené 200ml riešenie. Vypočítajte korekciu tak, aby sa koncentrácia pripraveného roztoku nastavila presne na 0, 1 N.

Rozhodnutie. H 200ml Oh, 1n. RiešenieNaCl by mal obsahovať

58,44 * 0,1 * 200/1000 \u003d 1,1688g

Preto: K \u003d 1,3400 / 1,1688 \u003d 1,146

Korekciu môžete vypočítať ako pomer titra pripraveného roztoku k titru roztoku určitej normality:

K \u003d titer pripraveného roztoku/ titer riešenia určitej normality

V našom príklade je titer pripraveného roztoku 1,340 / 200 \u003d 0,00670g / ml

Titr 0,1 N roztokNaCl sa rovná 0,005844g / ml

Preto K \u003d 0,00670 / 0,005844 \u003d 1,146

Záver: Ak je korekcia pre dané riešenie viac ako jedna, potom je jej skutočná normálnosť väčšia ako normálnosť braná ako štandard; Ak je oprava menšia ako jedna, potom je jej skutočná normálnosť menšia ako referenčná.

3. Výpočet množstva analytu titrom pracovného roztoku vyjadreným v gramoch analytu.

Titer pracovného roztoku v gramoch analytu sa rovná počtu gramov analytu, čo sa rovná množstvu látky obsiahnutej v 1 ml pracovného roztoku. Ak poznáme titer pracovného roztoku pre analyt T a objem pracovného roztoku spotrebovaného na titráciu, je možné vypočítať počet gramov (hmotnosť) analytu.

Príklad. Vypočítajte percento Na 2 CO 3 vo vzorke, ak je potrebné na titráciu odváženej dávky 0,100 g. spotrebovali 15,00 ml 0,1 n.HCl.

Rozhodnutie .

M (Na 2 CO 3 ) =106,00 gr. E(Na 2 CO 3 ) =53,00 gr.

T(HCl / Na 2 CO 3 )= E(Na 2 CO 3 ) * N HCl./1000 r/ ml

m (Na 2 CO 3 ) = T(HCl / Na 2 CO 3 ) V HCl=0,0053*15,00=0,0795 r.

Na percento 2 CO 3 rovná sa 79,5%

4. Výpočet počtu miligramových ekvivalentov testovanej látky.

Vynásobením normality pracovného roztoku a jeho objemu vynaloženého na titráciu testovanej látky získame počet miligramových ekvivalentov rozpustenej látky v titrovanej časti testovanej látky.

Zoznam použitej literatúry

Alekseev V. N. "Kvantitatívna analýza"

Zolotov Yu. A. „Základy analytickej chémie“

Kreshkov A. P., Yaroslavtsev A. A. „Kurz analytickej chémie. Kvantitatívna analýza "

Piskareva S. K., Barashkov K. M. "Analytická chémia"

Shapiro S.A., Gurvich Ya.A. "Analytická chémia"

Riešenia

Príprava soľných roztokov

Technika stanovenia koncentrácie roztokov.

Stanovenie koncentrácie hustomerom

Stanovenie koncentrácie titračne.

Základné pojmy a pojmy z titračnej analýzy.

Schéma titračného stanovenia.

Šesť pravidiel titrácie.

Podmienky pre titračné stanovenie koncentrácie látky

Príprava titrovaného roztoku na základe presne odváženej časti východiskového materiálu

Nastavenie titra roztoku pomocou inštalačnej látky

Výpočty v objemovej analýze.

Zoznam použitej literatúry

RIEŠENIA

1. Koncepčné riešenia a rozpustnosť

Pri kvalitatívnej aj kvantitatívnej analýze sa hlavná práca vykonáva s riešeniami. Zvyčajne, keď používame názov „riešenie“, máme na mysli skutočné riešenia. V skutočných roztokoch je rozpustená látka vo forme jednotlivých molekúl alebo iónov distribuovaná medzi molekuly rozpúšťadla.

Riešenie - homogénna (homogénna) zmes pozostávajúca z častíc rozpustenej látky, rozpúšťadla a produktov ich interakcie. Keď je tuhá látka rozpustená vo vode alebo inom rozpúšťadle, molekuly povrchovej vrstvy prechádzajú do rozpúšťadla a v dôsledku difúzie sú distribuované po celom objeme rozpúšťadla, potom nová vrstva molekúl prechádza do rozpúšťadla atď. Súčasne s rozpúšťadlom tiež dochádza k opačnému procesu - uvoľňovaniu molekúl z roztoku. Čím vyššia je koncentrácia roztoku, tým viac bude tento proces prebiehať. Zvyšovaním koncentrácie roztoku bez zmeny ďalších podmienok dosiahneme stav, v ktorom sa za jednotku času z roztoku uvoľní toľko molekúl rozpustenej látky, koľko sa rozpustí. Toto riešenie sa nazýva nasýtený.Ak k nej pridáte čo i len malé množstvo rozpustenej látky, zostane nerozpustená.

Rozpustnosť- schopnosť látky vytvárať homogénne systémy s inými látkami - roztoky, v ktorých je látka vo forme jednotlivých atómov, iónov, molekúl alebo častíc. Určuje množstvo látky v nasýtenom roztoku rozpustnosťlátok za daných podmienok. Rozpustnosť rôznych látok v určitých rozpúšťadlách je odlišná. V určitom množstve každého rozpúšťadla sa nemôže rozpustiť viac ako určité množstvo danej látky. Rozpustnosťvyjadrený počtom gramov látky v 100 g rozpúšťadla v nasýtenom roztoku pri danej teplote . Podľa schopnosti rozpúšťať sa vo vode sa látky delia na: 1) vysoko rozpustné (lúh sodný, cukor); 2) málo rozpustný (sadra, bertholletova soľ); 3) prakticky nerozpustný (siričitan meďnatý). Prakticky nerozpustné látky sa často nazývajú nerozpustné, aj keď neexistujú absolútne nerozpustné látky. „Nerozpustné látky sa zvyčajne nazývajú také látky, ktorých rozpustnosť je extrémne nízka (1 hmotnostný diel látky sa rozpustí v 10 000 dieloch rozpúšťadla).

Rozpustnosť tuhých látok typicky rastie so zvyšujúcou sa teplotou. Ak pripravujete roztok nasýtený zahrievaním a potom ho rýchlo, ale opatrne ochladíte, tzv presýtený roztok.Ak sa do takéhoto roztoku vloží kryštál rozpustenej látky alebo sa zmieša, potom z neho začnú vypadávať kryštály. V dôsledku toho obsahuje ochladený roztok látky pri danej teplote viac, ako je možné pre nasýtený roztok. Preto keď sa zavedie kryštál rozpustenej látky, vykryštalizuje všetka nadbytočná látka.

Vlastnosti roztokov sa vždy líšia od vlastností rozpúšťadla. Roztok sa varí pri vyššej teplote ako čisté rozpúšťadlo. Teplota tuhnutia je naopak pre roztok nižšia ako pre rozpúšťadlo.

Podľa povahy rozpúšťadla sa roztoky delia na vodné a nevodné.Posledne uvedené zahŕňajú roztoky látok v organických rozpúšťadlách, ako je alkohol, acetón, benzén, chloroform atď.

Roztoky väčšiny solí, kyselín a zásad sa pripravujú vo vode.

2. Spôsoby vyjadrenia koncentrácie roztokov. Koncept gramového ekvivalentu.

Každý roztok sa vyznačuje koncentráciou rozpustenej látky: množstvom látky obsiahnutým v určitom množstve roztoku. Koncentráciu roztokov možno vyjadriť v percentách v moloch na 1 liter roztoku, v ekvivalentoch na liter roztoku a titrom.

Koncentráciu látok v roztokoch možno vyjadriť rôznymi spôsobmi:

Hmotnostný zlomok rozpustenej látky w (B) je bezrozmerná hodnota rovná pomeru hmotnosti rozpustenej látky k celkovej hmotnosti roztoku m

alebo inak nazývané: percentuálna koncentráciaroztok - určuje sa počtom gramov látky v 100 g roztoku. Napríklad 5% roztok obsahuje 5 g látky v 100 g roztoku, t. J. 5 g látky a 100-5 \u003d 95 g rozpúšťadla.

Molárna koncentrácia C (B) udáva, koľko mólov rozpustenej látky je obsiahnutých v 1 litri roztoku.

C (B) \u003d n (B) / V \u003d \u200b\u200bm (B) / (M (B) V),

kde M (B) je molárna hmotnosť rozpustenej látky g / mol.

Molárna koncentrácia sa meria v mol / l a označuje sa „M“. Napríklad 2 M NaOH je bimolárny roztok hydroxidu sodného; jednomolárne (1 M) roztoky obsahujú 1 mol látky v 1 litri roztoku, dvojmolárne (2 M) roztoky obsahujú 2 mol na 1 liter atď.

Aby ste zistili, koľko gramov danej látky je v 1 litri roztoku s danou molárnou koncentráciou, musíte to vedieť molárna hmota,to znamená hmotnosť 1 mólu. Molárna hmotnosť látky vyjadrená v gramoch sa číselne rovná molekulovej hmotnosti tejto látky. Napríklad molekulová hmotnosť NaCl je 58, 45, preto je molárna hmotnosť tiež 58, 45 g. 1M roztok NaCI teda obsahuje 58,45 g chloridu sodného v 1 litri roztoku.

Normálnosť roztoku sa týka počtu gramových ekvivalentov danej látky v jednom litri roztoku alebo počtu miligramových ekvivalentov v jednom mililitri roztoku.
Gram - ekvivalent látka je počet gramov látky, číselne rovný jej ekvivalentu.

Ekvivalent komplexnej látky- zavolajte také množstvo, ktoré v tejto reakcii zodpovedá (ekvivalentne) 1 mólu vodíka.

Faktor ekvivalencie sa určuje:

1) povaha látky,

2) špecifická chemická reakcia.

a) pri metabolických reakciách;

Hodnota ekvivalentu kyseliny je určená počtom atómov vodíka, ktoré môžu byť nahradené v molekule kyseliny atómami kovu.

Príklad 1.Stanovte ekvivalent pre kyseliny: a) HCl, b) H2S04, c) H3P04; d) H4.

Rozhodnutie.

V prípade viacsýtnych kyselín ekvivalent závisí od konkrétnej reakcie:

a) H 2SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2 H 2 O.

v tejto reakcii sú v molekule kyseliny sírovej nahradené dva atómy vodíka, preto E \u003d M.M / 2

b) H2S04 + KOH → KHSO4 + H20.

V tomto prípade je jeden atóm vodíka nahradený v molekule kyseliny sírovej E \u003d M.M / 1

Pre kyselinu fosforečnú sú v závislosti od reakcie hodnoty a) E \u003d M.M / 1

b) E \u003d M.M / 2 c) E \u003d M.M / 3

Nadácie

Bázový ekvivalent je určený počtom hydroxylových skupín, ktoré môžu byť substituované kyslým zvyškom.

Príklad 2.Určte ekvivalent báz: a) KOH; b) Cu (OH) 2;

Rozhodnutie.

Ekvivalenty solí sa stanovujú katiónom.

Množstvo, ktoré by sa malo M.M. v prípade solí vydeliť, je q nkde q- náplň katiónu kovu, n- počet katiónov vo vzorci soli.

Príklad 3.Určte ekvivalent solí: a) KNO 3; b) Na3P04; c) Cr2 (S04) 3;

Rozhodnutie.

a) q n \u003d 1b) 1 3 \u003d 3v) z \u003d 3 2 \u003d 6,d) z \u003d 3 1 \u003d 3

Hodnota faktorov ekvivalencie pre soli tiež závisí od

reakcia podobná závislosti od kyselín a zásad.

b) pri redoxných reakciách na určenie

používa sa ekvivalentná schéma elektronického vyváženia.

Hodnota, ktorou by sa mal MM v tomto prípade deliť pre látku, sa rovná počtu elektrónov prijatých alebo rozdaných molekulou látky.

К 2 Cr 2 O 7 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 + KCl + H 2 O

pre priame vedenie 2Сr +6 + 2 3 e→ 2Cr 3+

reakcia 2Cl - - 2 1 e→ Cl 2

pre spiatočku 2Cr + 3-2,3 e→ Cr +6

reakcia Cl2-2 e→ 2Cl

(K 2 Cr 2 O 7) \u003d 1/6

(Cr) \u003d 1/3 (HCl) \u003d 1 (Cl) \u003d 1) (Cl2) \u003d 1/2 (Cl) \u003d 1

Normálna koncentrácia je označená písmenom N (vo výpočtových vzorcoch) alebo písmeno „n“ - keď označuje koncentráciu tohto roztoku. Ak 1 liter roztoku obsahuje 0,1 ekvivalentu látky, nazýva sa to deinormálne a označuje sa 0,1 N. Roztok obsahujúci 0,01 ekvivalentu látky v 1 litri roztoku sa nazýva santinormálny a označuje 0,01 N. Pretože ekvivalentom je množstvo akejkoľvek látky, ktorá je v tejto reakcii. zodpovedá 1 molu vodíka, samozrejme ekvivalent každej látky by mal v tejto reakcii zodpovedať ekvivalentu akejkoľvek inej látky. To znamená, že pri akejkoľvek reakcii reagujú látky v rovnakých množstvách.

S názvomsa nazývajú roztoky, ktorých koncentrácia sa vyjadruje titer,to znamená počet gramov látky rozpustenej v 1 ml roztoku. V analytických laboratóriách sa titre roztoku veľmi často prepočítavajú priamo na analyt. Tog Ánotiter roztoku ukazuje, koľko gramov analytu zodpovedá 1 ml daného roztoku.

Na prípravu roztokov s molárnou a normálnou koncentráciou sa na analytickej váhe odváži vzorka látky a roztoky sa pripravia v odmernej banke. Pri príprave kyslých roztokov sa požadovaný objem koncentrovaného kyslého roztoku meria byretou so skleneným kohútikom.

Vážené množstvo rozpustenej látky sa počíta s presnosťou na štvrté desatinné miesto a molekulové hmotnosti sa berú s presnosťou, s akou sú udávané v referenčných tabuľkách. Objem koncentrovanej kyseliny sa počíta na druhé desatinné miesto.

Pri príprave roztokov s percentuálnou koncentráciou sa látka odváži na technicko-chemickej váhe a kvapaliny sa merajú odmerným valcom. Preto sa vzorka látky počíta s presnosťou na 0,1 g a objem 1 kvapaliny sa počíta s presnosťou na 1 ml.

Pred pokračovaním v príprave roztoku je potrebné vykonať výpočet, to znamená vypočítať množstvo rozpustenej látky a rozpúšťadla na prípravu určitého množstva roztoku danej koncentrácie.

3. Výpočty pri príprave soľných roztokov

Príklad 1. Je potrebné pripraviť 500 g 5% roztoku dusičnanu draselného. 100 g takého roztoku obsahuje 5 g KNO3; Urobíme podiel:

100 g roztoku - 5 g KN0 3

500 "- x»KN0 3

5 * 500/100 \u003d 25 g.

Musíte si vziať 500-25 \u003d 475 ml vody.

Príklad 2. Je potrebné pripraviť 500 g 5% roztoku CaCI zo soli CaCl2. 6H 2 0. Najskôr urobíme výpočet pre bezvodú soľ.

100 g roztoku - 5 g CaCl2

500 "" - x g CaC1 2

5 * 500/100 \u003d 25 g

Molárna hmotnosť CaCl2 \u003d 111, molárna hmotnosť CaCl2 6H 2 0 \u003d 219. Preto

219 g CaCl2 * 6H20 obsahuje 111 g CaCl2. Urobíme podiel:

219 g CaCl2 * 6H 2 0 - 111 g CaCl2

x„CaCl2 -6H2 0-25" CaCI2,

219 * 25/111 \u003d 49,3 g.

Množstvo vody je 500 - 49,3 \u003d 450,7 g alebo 450,7 ml. Pretože voda sa meria odmerným valcom, nezohľadňujú sa desatiny mililitra. Preto musíte odmerať 451 ml vody.

4. Výpočty pri príprave kyslých roztokov

Pri príprave kyslých roztokov je potrebné mať na pamäti, že koncentrované kyslé roztoky nie sú 100% a obsahujú vodu. Okrem toho sa požadované množstvo kyseliny neodváži, ale odmeria sa pomocou odmerného valca.

Príklad 1. Je potrebné pripraviť 500 g 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej, vztiahnuté na dostupnú 58% kyselinu, ktorej hustota d \u003d 1,19.

1. Nájdite množstvo čistého chlorovodíka, ktoré by malo byť v pripravenom roztoku kyseliny:

100 g roztoku - 10 g HC1

500 "" - x»HC1

500 * 10/100 \u003d 50 g

Na výpočet percenta roztokov sa molárna hmotnosť zaokrúhli na celé čísla.

2. Nájdite počet gramov koncentrovanej kyseliny, ktorá bude obsahovať 50 g HC1:

100 g kyseliny - 38 g HC1

x"" - 50 "НС1

100 50/38 \u003d 131,6 g.

3. Nájdite objem, ktorý toto množstvo kyseliny zaberá:

V \u003d131,6/ 1,19 \u003d 110,6 ml. (zaokrúhlené na 111)

4. Množstvo rozpúšťadla (voda) je 500 - 131,6 \u003d 368,4 g alebo 368,4 ml. Pretože sa požadované množstvo vody a kyseliny meria odmerným valcom, nezohľadňujú sa desatiny mililitra. Preto sa na prípravu 500 g 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej musí odobrať 111 ml kyseliny chlorovodíkovej a 368 ml vody.

Príklad 2. Pri výpočte prípravy kyselín sa zvyčajne používajú štandardné tabuľky, ktoré označujú percento roztoku kyseliny, hustotu daného roztoku pri určitej teplote a počet gramov tejto kyseliny obsiahnutý v 1 litri a. roztok danej koncentrácie. V takom prípade je výpočet zjednodušený. Množstvo pripraveného roztoku kyseliny sa môže vypočítať na objem.

Napríklad musíte pripraviť 500 ml 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej na základe koncentrovaného 38% roztoku. Podľa tabuliek sme zistili, že 10% roztok kyseliny chlorovodíkovej obsahuje 104,7 g HC1 v 1 litri roztoku. Musíme si pripraviť 500 ml, preto by roztok mal obsahovať 104,7: 2 \u003d 52,35 g HCl.

Vypočítajme si, koľko koncentrovanej kyseliny musíte užiť. Podľa tabuľky 1 l koncentrovaného HC1 obsahuje 451,6 g HC1. Urobíme podiel:

1 000 ml - 451,6 g HC1

X ml - 52,35 "HC1

1 000 * 52,35 / 451,6 \u003d 115,9 ml.

Množstvo vody je 500-116 \u003d 384 ml.

Preto na prípravu 500 ml 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej musíte zobrať 116 ml koncentrovaného roztoku HC1 a 384 ml vody.

Príklad 1. Koľko gramov chloridu bárnatého je potrebné na prípravu 2 litrov 0,2 M roztoku?

Rozhodnutie.Molekulová hmotnosť chloridu bárnatého je 208,27. V dôsledku toho. 1 liter 0,2 M roztoku by mal obsahovať 208,27 * 0,2 \u003d \u003d 41,654 g BaCl2. Na prípravu 2 litrov bude potrebných 41,654 * 2 \u003d 83,308 g BaCl 2.

Príklad 2. Koľko gramov bezvodej sódy Na2C03 je potrebných na prípravu 500 ml 0,1 N. Riešenie?

Rozhodnutie.Molekulová hmotnosť sódy je 106,004; ekvivalentná hmotnosť Na2C03 \u003d M: 2 \u003d 53,002; 0,1 ekv. \u003d 5 3002 g.

1 000 ml, 0,1 N. roztok obsahuje 5 3002 g Na2C03
500 „“ „„ “ x »Na 2 C0 3

x \u003d 2,6501 g Na2C03.

Príklad 3. Koľko koncentrovanej kyseliny sírovej (96%: d \u003d l, 84) je potrebných na prípravu 2 litrov 0,05 N. roztok kyseliny sírovej?

Rozhodnutie.Molekulová hmotnosť kyseliny sírovej je 98,08. Ekvivalentná hmotnosť kyseliny sírovej H 2 so 4 \u003d M: 2 \u003d 98,08: 2 \u003d 49,04 g. Hmotnosť 0,05 ekv. \u003d 49,04 * 0,05 \u003d 2,452 g.

Poďme zistiť, koľko H 2 S0 4 by malo obsahovať 2 litre 0,05 N. Riešenie:

1 L-2,452 g H 2 S0 4

2 "- x »H 2 S0 4

x\u003d 2,452 * 2 \u003d 4,904 g H2S04.

Aby sme určili, koľko musíte na to zobrať 96% roztok H 2 S04, urobíme podiel:

v 100 g konc. H 2 S 4 - 96 g H 2 S 4

Mať»» H 2 S0 4 -4,904 g H 2 S0 4

Y \u003d 5,11 g H2S04.

Toto množstvo prepočítame na objem: 5,11: 1,84 \u003d 2,77

Teda na prípravu 2 litrov 0,05 N. roztoku, musíte užiť 2,77 ml koncentrovanej kyseliny sírovej.

Príklad 4. Vypočítajte titer roztoku NaOH, ak je známe, že jeho presná koncentrácia je 0,0520 N.

Rozhodnutie.Pripomeňme, že titer je obsah látky v 1 ml roztoku v gramoch. Ekvivalentná hmotnosť NaOH \u003d 40. 01 g Poďme zistiť, koľko gramov NaOH obsahuje 1 liter tohto roztoku:

40,01 * 0,0520 \u003d 2,0805 g.

1 liter roztoku obsahuje 1 000 ml.

T \u003d 0,00208 g / ml. Môžete tiež použiť vzorec:

T \u003d E N / 1 000 g / l

kde T- titer, g / ml; E- ekvivalentná hmotnosť; N -normálnosť riešenia.

Potom je titer tohto roztoku 40,01 0,0520 / 1000 \u003d 0,00208 g / ml.

Príklad 5 Vypočítajte normálnu koncentráciu roztoku HN03, ak je známe, že titer tohto roztoku je 0,0065 Na výpočet použijeme vzorec:

T \u003d E N / 1 000g / l, teda:

N \u003d T1000 / E0,0065.1000/ 63,05 \u003d 0,1030 n.

Príklad 6. Aká je normálna koncentrácia roztoku, ak je známe, že 200 ml tohto roztoku obsahuje 2,6501 g Na2C03

Rozhodnutie.Vypočítané v príklade 2: ENa 2 s 3 \u003d 53,002.
Zistíme, koľko ekvivalentov je 2,6501 g Na 2 C0 3:
2,6501: 53,002 \u003d 0,05 ekv.

Aby sme vypočítali normálnu koncentráciu roztoku, zostavíme pomer:

1 000 „“ x "

1 liter tohto roztoku bude obsahovať 0,25 ekvivalentu, to znamená, že roztok bude 0,25 N.

Pre takýto výpočet môžete použiť vzorec:

N \u003d R 1000 / E V.

kde R - množstvo látky v gramoch; E - ekvivalentná hmotnosť látky; V. - objem roztoku v mililitroch.

ENa 2 s 3 \u003d 53,002, potom normálna koncentrácia tohto roztoku

2,6501* 1000 / 53,002*200=0,25

5.Konverzia koncentrácie z jedného typu na druhý.

V laboratórnej praxi je často potrebné prepočítať koncentráciu dostupných roztokov z jednej jednotky na druhú. Pri prepočte percentuálnej koncentrácie na molárnu a naopak si treba uvedomiť, že percentuálna koncentrácia sa počíta pre určitú hmotnosť roztoku a molárnu a normálnu - pre objem teda pre prepočet potrebujete poznať hustota roztoku.

Hustota roztoku je uvedená v referenčných knihách v príslušných tabuľkách alebo meraná hustomerom. Ak označíme: ZO- percentuálna koncentrácia; M- molárna koncentrácia; N je normálna koncentrácia; d- hustota roztoku; E- ekvivalentná hmotnosť; m- molárna hmotnosť, potom vzorce pre prepočet z percentuálnej koncentrácie na molárnu a normálnu budú tieto:

Príklad 1. Aká je molárna a normálna koncentrácia 12% roztoku kyseliny sírovej, ktorej hustota je d \u003d l, 08 g / cm?

Rozhodnutie.Molárna hmotnosť kyseliny sírovej je 98. Preto

E n 2 so 4 \u003d 98: 2 \u003d 49.

Dosadením potrebných hodnôt do vzorcov dostaneme:

1) molárna koncentrácia 12% roztoku kyseliny sírovej je

M \u003d 12 * 1,08 * 10/98 \u003d 1,32 M;

2) normálna koncentrácia 12% roztoku kyseliny sírovej je

N \u003d12 * 1,08 * 10/49 \u003d 2,64 N.

Príklad 2. Aká je percentuálna koncentrácia 1 N. roztok kyseliny chlorovodíkovej, ktorého hustota je 1,013?

Rozhodnutie.Molárna hmotnosť HCI je 36,5, preto Ens1 \u003d 36,5. Z vyššie uvedeného vzorca (2) dostaneme:

preto je percentuálna koncentrácia 1 N. roztok kyseliny chlorovodíkovej je

36,5*1/ 1,013*10 =3,6%

Niekedy je v laboratórnej praxi potrebné prepočítať molárnu koncentráciu na normálnu a naopak. Ak sa ekvivalentná hmotnosť látky rovná molárnej hmotnosti (napríklad KOH), potom sa normálna koncentrácia rovná molárnej koncentrácii. Takže 1 n. roztok kyseliny chlorovodíkovej bude súčasne 1 M roztokom. Avšak pre väčšinu zlúčenín sa ekvivalentná hmotnosť nerovná molárnym, a preto sa normálna koncentrácia roztokov týchto látok nerovná molárnej koncentrácii. Na prevod z jednej koncentrácie na druhú môžeme použiť vzorce:

M \u003d (NE) / m; N \u003d M (m / E)

Príklad 3. Normálna koncentrácia 1M roztoku kyseliny sírovej Answer-2M

Príklad 4, Molárna koncentrácia 0,5 N. roztok Na2C03 odpoveď-0,25H

Pri prepočte percentuálnej koncentrácie na molárnu a naopak je potrebné pamätať na to, že percentuálna koncentrácia sa počíta pre určitú hmotnosť roztoku a molárna a normálna - pre objem preto pre prepočet potrebujete poznať hustota roztoku. Ak označíme: c - percentuálna koncentrácia; M je molárna koncentrácia; N je normálna koncentrácia; e - ekvivalentná hmotnosť, r - hustota roztoku; m je molárna hmotnosť, potom vzorce pre prepočet z percentuálnej koncentrácie budú nasledujúce:

M \u003d (cp 10) / m
N \u003d (cp 10) / e

Rovnaké vzorce je možné použiť, ak potrebujete prevádzať normálnu alebo molárnu koncentráciu na percento.

Niekedy je v laboratórnej praxi potrebné prepočítať molárnu koncentráciu na normálnu hodnotu a naopak. Ak sa ekvivalentná hmotnosť látky rovná molárnej hmotnosti (napríklad pre HCl, KCl, KOH), potom sa normálna koncentrácia rovná molárnej koncentrácii. Takže 1 n. roztok kyseliny chlorovodíkovej bude súčasne 1 M roztokom. Avšak pre väčšinu zlúčenín sa ekvivalentná hmotnosť nerovná molárnym, a preto sa normálna koncentrácia roztokov týchto látok nerovná molárnej koncentrácii.
Na prevod z jednej koncentrácie na druhú môžete použiť vzorce:

M \u003d (NE) / m
N \u003d (Mm) / E

Zákon miešacích riešení

Množstvá zmiešaných roztokov sú nepriamo úmerné absolútnym rozdielom medzi ich koncentráciami a koncentráciou výsledného roztoku.

Zákon o zmiešaní možno vyjadriť matematickým vzorcom:

mA / mB \u003d C-b / a-c,

kde mA, mB sú množstvá roztokov A a B odobratých na zmiešanie;

a, b, c - v uvedenom poradí koncentrácia roztokov A a B a roztok získaný v dôsledku zmiešania. Ak je koncentrácia vyjadrená v%, potom množstvá zmiešaných roztokov by sa mali brať v hmotnostných jednotkách; ak sú koncentrácie brané v moloch alebo v normáloch, potom množstvá zmiešaných roztokov majú byť vyjadrené iba v litroch.

Pre jednoduché použitie pravidlá miešania uplatniť krížové pravidlo:

m1 / m2 \u003d (w3 - w2) / (w1 - w3)

Za týmto účelom sa spodná koncentrácia diagonálne odčíta od väčšej hodnoty koncentrácie a získajú sa (w 1 - w 3), w 1\u003e w 3 a (w 3 - w 2), w 3\u003e w 2. Potom sa doplní pomer hmotností počiatočných roztokov m 1 / m 2 a vypočíta sa.

Príklad
Stanovte hmotnosti počiatočných roztokov s hmotnostným zlomkom hydroxidu sodného 5% a 40%, ak po zmiešaní vznikol roztok 210 g s hmotnostným podielom hydroxidu sodného 10%.

5/30 \u003d m 1 / (210 - m 1)
1/6 \u003d m 1 / (210 - m 1)
210 - m 1 \u003d 6m 1
7m 1 \u003d 210
ml \u003d 30 g; m 2 \u003d 210 - m 1 \u003d 210 - 30 \u003d 180 g

Základné pojmy a pojmy z titračnej analýzy.

Titrant -roztok činidla so známou koncentráciou (štandardný roztok).

Štandardné riešenie - podľa spôsobu prípravy sa rozlišujú primárne sekundárne štandardné roztoky. Primárna látka sa pripravuje rozpustením presného množstva čistej chemikálie v konkrétnom množstve rozpúšťadla. Sekundárne pripravte približnú koncentráciu a určte jej koncentráciu podľa primárneho štandardu.

Bod rovnocennosti- okamih, keď pridaný objem pracovného roztoku obsahuje množstvo látky ekvivalentné množstvu analytu.

Účel titrácie- presné meranie objemov dvoch roztokov, ktoré obsahujú ekvivalentné množstvo látky

Priama titrácia- toto je titrácia určitej látky „A“ priamo titračným prostriedkom „B“. Používa sa, ak je reakcia medzi „A“ a „B“ rýchla.

Riešenia

Koncepcia riešení a rozpustnosti

Spôsoby vyjadrenia koncentrácie roztokov. Koncept gramového ekvivalentu.

Výpočty pri príprave roztokov solí a kyselín

Konverzia koncentrácie z jedného typu na druhý.

Miešanie a riedenie roztokov - zákon miešania roztokov

Technika prípravy roztoku.

Príprava soľných roztokov

Príprava kyslých roztokov

Príprava základných roztokov

Príprava pracovného riešenia z pevného kanálu.

Príprava roztoku kyseliny sírovej s hmotnostným zlomkom 5%. 28,3 cm3 koncentrovanej kyseliny sírovej sa zmieša s 948 cm3 destilovanej vody.

Príprava roztoku hmotnostnej koncentrácie mangánu 0,1 mg / cm3. Manganistan draselný s hmotnosťou 0,288 g sa rozpustí v malom množstve roztoku kyseliny sírovej s hmotnostným podielom 5% v odmernej banke s objemom 1 000 cm3. Objem roztoku v banke sa nastaví po značku rovnakým roztokom kyseliny sírovej. Výsledný roztok sa odfarbí pridaním niekoľkých kvapiek peroxidu vodíka alebo kyseliny šťaveľovej a mieša sa. Roztok sa uchováva najviac 3 mesiace pri izbovej teplote.

Príprava porovnávacieho riešenia... Do odmerných baniek s objemom 50 cm 3 sa umiestni roztok hmotnostnej koncentrácie mangánu 0,1 mg / cm3 v objemoch uvedených v porovnávacej tabuľke roztokov.

stôl 1

Porovnávacia tabuľka roztokov mangánu

Do každej banky pridajte 20 cm3 destilovanej vody. Roztoky sa pripravujú v deň skúšky.

Príprava roztoku dusičnanu strieborného s hmotnostným zlomkom 1%.Dusičnan strieborný s hmotnosťou 1,0 g sa rozpustí v 99 cm3 destilovanej vody.

Testovanie:Zamerajúc sa na zloženie premixu, odoberte objem testovacieho roztoku obsahujúceho od 50 do 700 μg mangánu, vložte ho do sklenených kadičiek s objemom 100 cm 3 a odparte dosucha v pieskovom kúpeli alebo elektrickom sporáku s azbestové pletivo. Suchý zvyšok sa navlhčí kvapkami koncentrovanej kyseliny dusičnej a potom kyseliny sírovej, ktorej prebytok sa odparí. Spracovanie sa opakuje dvakrát. Potom sa zvyšok rozpustí v 20 cm3 horúcej destilovanej vody a prevedie sa do odmernej banky s objemom 50 cm3. Sklo sa niekoľkokrát premyje malými porciami horúcej destilovanej vody, ktorá sa tiež naleje do odmernej banky. Do baniek s referenčnými roztokmi a testovacím roztokom sa pridá 1 cm3 kyseliny ortofosforečnej, 2 cm3 roztoku dusičnanu strieborného s hmotnostným zlomkom 1% a 2,0 g persíranu amónneho. Obsah baniek sa zahreje na teplotu varu a keď sa objaví prvá bublina, pridá sa na koniec skalpelu viac persíranu amónneho. Po ukončení varu sa roztoky ochladia na teplotu miestnosti, roztokom kyseliny sírovej s hmotnostným podielom 5% sa prevedie na značku a prevedie sa. Optická hustota roztokov sa meria na fotoelektrickom kolorimetri vo vzťahu k prvému referenčnému roztoku, ktorý neobsahuje mangán, v kyvetách s priehľadnou vrstvou 10 mm pri vlnovej dĺžke (540 ± 25) nm za použitia vhodného svetelného filtra. , alebo na spektrofotometri pri vlnovej dĺžke 535 nm. Súčasne sa uskutoční kontrolný experiment, s výnimkou odobratia odváženej časti premixu.

Na prípravu 0,01 normálneho roztoku kyseliny sírovej je potrebné mať údaje o jeho koncentrácii.

Koncentrácia kyseliny sírovej môže byť určená mernou hmotnosťou, ktorá je zase určená indikátorom hustomeru, spusteného do valca naplneného touto kyselinou.

Ak poznáte špecifickú hmotnosť kyseliny sírovej, môžete ju nastaviť pomocou pomocnej tabuľky a jej koncentrácie (pozri prílohy). Inými slovami, môžete určiť, koľko chemicky čistej kyseliny je obsiahnuté v konkrétnom objeme zmesi, ako aj koľko percent toto množstvo zodpovedá (priemysel vyrába kyselinu sírovú zmiešanú s malým množstvom vody a niektorých ďalších látok).

Molekulová hmotnosť kyseliny sírovej je 98,06 a jej ekvivalent je 49,03 g. Preto by 1 liter 0,01-normálneho roztoku kyseliny sírovej mal obsahovať 0,4903 g čistej kyseliny.

Po zistení požadovaného množstva čistej kyseliny sírovej na prípravu sanitárneho roztoku je možné určiť množstvo silnej kyseliny sírovej (s vopred stanovenou koncentráciou), ktoré sa má prijať na prípravu špecifikovaného roztoku. Takže napríklad komerčná silná (koncentrovaná) kyselina sírová, ktorá má obvykle špecifickú hmotnosť 1,84 a obsahuje 96% čistej kyseliny sírovej, musíte užiť 0,5107 g (100 x 0,4902: 96) alebo 0,28 ml (0,5107: 1,84). ).

Množstvo koncentrovanej kyseliny sírovej (v tomto prípade 0,28 ml), ktoré sa použije na prípravu daného roztoku, stanovené takýmto výpočtom, sa prefiltruje z mikrobyrety mletým kohútikom do odmernej banky, kde sa potom destiluje voda. vyliala na úroveň litrovej značky.

Potom sa santinormálny roztok kyseliny sírovej vyleje z banky do fľaše uzavretej gumovou zátkou, cez ktorú sa do roztoku vedie sklenená výstupná trubica spojená s mikrobyretou, a stanoví sa korekcia na presnosť pripraveného roztoku. , pretože len zriedka je možné pripraviť presné riešenie s danou normálnosťou. Vo väčšine prípadov sú tieto riešenia s týmto spôsobom prípravy o niečo silnejšie alebo slabšie ako Santinormal.

Korekcia presnosti roztoku santinormálnej kyseliny sírovej sa často určuje podľa otvoru (Na2B4O710H20).

Priebeh tejto definície je nasledovný:

1. Odvážte 953 mg chemicky čistého bóraxu na analytickej váhe (Ekvivalentná hmotnosť bóraxu je 190,6 g. Preto, aby ste pripravili liter 0,01 normálneho roztoku, musíte užiť 1,906 g chemicky čistého bóraxu (190,6: 100) a na prípravu 500 ml roztoku so stanovenou normálnosťou je potrebné odobrať 953 mg boraxu).

2. Výsledná odvážená dávka určená na prípravu 0,01 normálneho roztoku bóraxu sa opatrne, pričom sa snaží vyliať, prenesie cez lievik do odmernej banky s objemom 500 ml.

3. Zrnká boraxu, ktoré zostanú na lieviku, vypustite do banky s destilovanou vodou.

4. Obsah banky pretrepaním rozpustite a potom upravte hladinu roztoku na 500 ml destilovanou vodou.

5. Banku uzavrite čistou zátkou a dôkladne premiešajte pripravený roztok bóraxu.

6. Nalejte 20 ml 0,01 normálneho roztoku bóraxu do malej kónickej banky z mikrobyrety alebo pipety, pridajte tam 2 ... 3 kvapky dvojfarebného indikátora a titrujte 0,01 normálneho roztoku kyseliny sírovej.

7. Vypočítajte pre 0,01 normálneho roztoku kyseliny sírovej korekciu presnosti, ktorá sa vyjadrí ako kvocient, získaná vydelením mililitrov 0,01 normálneho roztoku bóraxu odobraného na titráciu počtom mililitrov 0,01 normálneho roztoku. kyseliny sírovej použitej na neutralizáciu. Vysvetlíme si, čo bolo povedané, na konkrétnom príklade.

Predpokladajme, že na neutralizáciu 20 ml roztoku boraxu bolo použitých 22 ml roztoku kyseliny sírovej. To znamená, že pripravený kyslý roztok je slabší ako 0,01 normálu. Keby tento roztok zodpovedal 0,01-normálu, potom by sa spotrebovalo rovnaké množstvo roztoku kyseliny na neutralizáciu každého mililitra roztoku bóraxu.

V našom príklade, ako už bolo uvedené, sa 22 ml kyslého roztoku spotrebovalo na neutralizáciu 20 ml roztoku bóraxu, a teda korekcia na pripravený kyslý roztok:

Operácia na zavedenie dodatku sa opakuje 2-3 krát. Výsledky paralelných stanovení musia nevyhnutne konvergovať s presnosťou 0,001. Pre konečnú hodnotu korekčného faktora sa použije aritmetický priemer získaný z dvoch alebo troch stanovení.

Na premenu pripraveného roztoku kyseliny sírovej na presný 0,01 normálny roztok by sa jedno alebo druhé z jeho množstva odobratého na analýzu malo vynásobiť korekčným faktorom. Korekčný faktor je zvyčajne napísaný na fľaši s kyslým roztokom a je pravidelne aktualizovaný, pretože pri dlhodobom používaní tohto roztoku alebo pri jeho dlhodobom skladovaní môže meniť jeho pevnosť.