Παρασκευή τιτλοδοτημένων διαλυμάτων θειικού και υδροχλωρικού οξέος. Τεχνική παρασκευής λύσεων

Παρασκευή διαλύματος θειικού οξέος με κλάσμα μάζας 5%. 28,3 cm 3 πυκνού θειικού οξέος αναμιγνύονται με 948 cm 3 απεσταγμένου νερού.

Παρασκευή διαλύματος μάζας συγκέντρωσης μαγγανίου 0,1 mg/cm3.Το υπερμαγγανικό κάλιο βάρους 0,288 g διαλύεται σε μικρή ποσότητα διαλύματος θειικού οξέος με κλάσμα μάζας 5% σε ογκομετρική φιάλη χωρητικότητας 1000 cm 3. Ο όγκος του διαλύματος στη φιάλη προσαρμόζεται στη χαραγή με το ίδιο διάλυμα θειικού οξέος. Το προκύπτον διάλυμα αποχρωματίζεται προσθέτοντας μερικές σταγόνες υπεροξειδίου του υδρογόνου ή οξαλικού οξέος και αναμειγνύεται. Το διάλυμα αποθηκεύεται για όχι περισσότερο από 3 μήνες σε θερμοκρασία δωματίου.

Παρασκευή διαλύματος αναφοράς. Διάλυμα με συγκέντρωση μάζας μαγγανίου 0,1 mg/cm3 τοποθετείται σε ογκομετρικές φιάλες χωρητικότητας 50 cm 3 στους όγκους που υποδεικνύονται στον πίνακα σύγκρισης διαλυμάτων.

Τραπέζι 1

Συγκριτικός πίνακας διαλυμάτων μαγγανίου

Προσθέστε 20 cm 3 απεσταγμένου νερού σε κάθε φιάλη. Τα διαλύματα παρασκευάζονται την ημέρα της δοκιμής.

Παρασκευή διαλύματος νιτρικού αργύρου με κλάσμα μάζας 1%.Ο νιτρικός άργυρος βάρους 1,0 g διαλύεται σε 99 cm 3 απεσταγμένου νερού.

Δοκιμή:Με βάση τη συνταγή της προμίξης, πάρτε έναν όγκο του διαλύματος δοκιμής που περιέχει από 50 έως 700 μg μαγγανίου, τοποθετήστε το σε γυάλινα ποτήρια χωρητικότητας 100 cm 3 και εξατμίστε μέχρι να στεγνώσει σε αμμόλουτρο ή ηλεκτρική κουζίνα με πλέγμα αμιάντου. Το ξηρό υπόλειμμα υγραίνεται με σταγόνες πυκνού νιτρικού και στη συνέχεια θειικού οξέος, η περίσσεια των οποίων εξατμίζεται. Η θεραπεία επαναλαμβάνεται δύο φορές. Στη συνέχεια το υπόλειμμα διαλύεται σε 20 cm 3 ζεστού απεσταγμένου νερού και μεταφέρεται σε ογκομετρική φιάλη χωρητικότητας 50 cm 3. Το ποτήρι πλένεται πολλές φορές με μικρές μερίδες ζεστού απεσταγμένου νερού, το οποίο επίσης χύνεται σε ογκομετρική φιάλη. Στις φιάλες με τα διαλύματα αναφοράς και το διάλυμα δοκιμής προστίθενται 1 cm 3 ορθοφωσφορικού οξέος, 2 cm 3 διαλύματος νιτρικού αργύρου με κλάσμα μάζας 1% και 2,0 g υπερθειικού αμμωνίου. Το περιεχόμενο των φιαλών θερμαίνεται μέχρι να βράσει και όταν εμφανιστεί η πρώτη φυσαλίδα, προστίθεται περισσότερο υπερθειικό αμμώνιο στην άκρη ενός νυστέρι. Μετά τον βρασμό, τα διαλύματα ψύχονται σε θερμοκρασία δωματίου, φέρονται στο σημάδι με διάλυμα θειικού οξέος με κλάσμα μάζας 5% και μετακινούνται. Η οπτική πυκνότητα των διαλυμάτων μετράται σε φωτοηλεκτροχρωμόμετρο σε σχέση με το πρώτο διάλυμα αναφοράς, το οποίο δεν περιέχει μαγγάνιο, σε κυψελίδες με ημιδιαφανές στρώμα πάχους 10 mm σε μήκος κύματος (540 ± 25) nm, χρησιμοποιώντας κατάλληλο φίλτρο φωτός. ή σε φασματοφωτόμετρο σε μήκος κύματος 535 nm. Ταυτόχρονα, πραγματοποιείται ένα πείραμα ελέγχου, αποκλείοντας τη λήψη δείγματος του προμίγματος.

GAPOU LO "Kirishi Polytechnic College"

Μεθοδολογικός οδηγός μελέτης

ΜΔΚ.02.01 Βασικά στοιχεία παρασκευής δειγμάτων και διαλυμάτων διαφόρων συγκεντρώσεων

240700.01 για την ειδικότητα βοηθός εργαστηρίου χημικών αναλύσεων.

Αναπτηγμένος

Δάσκαλος: Rasskazova V.V.

2016

Πίνακας περιεχομένων

Περιεχόμενο

σελίδες

Λύσεις

3-15

Υπολογισμοί παρασκευής διαλυμάτων αλάτων και οξέων

Επανυπολογισμός συγκέντρωσης από τον έναν τύπο στον άλλο.

Διαλύματα ανάμειξης και αραίωσης.Νόμος της ανάμειξης των διαλυμάτων

Τεχνική παρασκευής λύσεων.

15-20

Παρασκευή διαλυμάτων αλατιού

Παρασκευή όξινων διαλυμάτων

Παρασκευή διαλυμάτων βάσης

Τεχνική προσδιορισμού της συγκέντρωσης των διαλυμάτων.

21-26

Προσδιορισμός συγκέντρωσης με πυκνομετρία

Προσδιορισμός συγκέντρωσης τιτρομετρικά.

Έξι κανόνες τιτλοδότησης.

Προϋποθέσεις για τον τιτλομετρικό προσδιορισμό της συγκέντρωσης μιας ουσίας

Παρασκευή τιτλοδοτημένου

Ρύθμιση του τίτλου του διαλύματος

Υπολογισμοί στην ογκομετρική ανάλυση.

26-28

ΛΥΣΕΙΣ

Η έννοια των διαλυμάτων και της διαλυτότητας

Τόσο στην ποιοτική όσο και στην ποσοτική ανάλυση, η κύρια εργασία γίνεται με λύσεις. Συνήθως, όταν χρησιμοποιούμε το όνομα «λύση», εννοούμε αληθινές λύσεις. Σε αληθινά διαλύματα, η διαλυμένη ουσία με τη μορφή μεμονωμένων μορίων ή ιόντων κατανέμεται μεταξύ των μορίων του διαλύτη.Λύση- ένα ομοιογενές (ομογενές) μείγμα που αποτελείται από σωματίδια διαλυμένης ουσίας, διαλύτη και τα προϊόντα της αλληλεπίδρασής τους.Όταν μια στερεή ουσία διαλύεται σε νερό ή άλλο διαλύτη, τα μόρια της επιφανειακής στιβάδας περνούν στον διαλύτη και, ως αποτέλεσμα της διάχυσης, κατανέμονται σε ολόκληρο τον όγκο του διαλύτη, τότε μια νέα στιβάδα μορίων περνά στον διαλύτη , κλπ. Ταυτόχρονα με τον διαλύτη, συμβαίνει και η αντίστροφη διαδικασία - η απελευθέρωση μορίων από το διάλυμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του διαλύματος, τόσο περισσότερο θα συμβεί αυτή η διαδικασία. Αυξάνοντας τη συγκέντρωση του διαλύματος χωρίς να αλλάξουμε άλλες συνθήκες, φτάνουμε σε μια κατάσταση κατά την οποία ανά μονάδα χρόνου θα απελευθερώνεται από το διάλυμα ο ίδιος αριθμός μορίων της διαλυμένης ουσίας καθώς αυτά διαλύονται. Αυτή η λύση ονομάζεταικορεσμένα. Εάν προσθέσετε έστω και μια μικρή ποσότητα διαλυμένης ουσίας σε αυτό, θα παραμείνει αδιάλυτο.

Διαλυτότητα- την ικανότητα μιας ουσίας να σχηματίζει ομοιογενή συστήματα με άλλες ουσίες - διαλύματα στα οποία η ουσία έχει τη μορφή μεμονωμένων ατόμων, ιόντων, μορίων ή σωματιδίων.Η ποσότητα της ουσίας σε ένα κορεσμένο διάλυμα καθορίζειδιαλυτότητα ουσίες υπό δεδομένες συνθήκες. Η διαλυτότητα διαφόρων ουσιών σε ορισμένους διαλύτες είναι διαφορετική. Δεν μπορεί να διαλυθεί πάνω από μια ορισμένη ποσότητα μιας δεδομένης ουσίας σε μια ορισμένη ποσότητα κάθε διαλύτη.Διαλυτότητα εκφράζεται με τον αριθμό των γραμμαρίων μιας ουσίας σε 100 g διαλύτη σε κορεσμένο διάλυμα, σε δεδομένη θερμοκρασία. Με βάση την ικανότητά τους να διαλύονται στο νερό, οι ουσίες χωρίζονται σε: 1) εξαιρετικά διαλυτές (καυστική σόδα, ζάχαρη). 2) ελάχιστα διαλυτό (γύψος, αλάτι Berthollet). 3) πρακτικά αδιάλυτο (θειώδης χαλκός). Οι πρακτικά αδιάλυτες ουσίες ονομάζονται συχνά αδιάλυτες, αν και δεν υπάρχουν απολύτως αδιάλυτες ουσίες. «Αδιάλυτες ουσίες ονομάζονται συνήθως εκείνες οι ουσίες των οποίων η διαλυτότητα είναι εξαιρετικά χαμηλή (1 μέρος βάρους μιας ουσίας διαλύεται σε 10.000 μέρη διαλύτη).

Γενικά, η διαλυτότητα των στερεών αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Εάν παρασκευάσετε ένα διάλυμα που είναι σχεδόν κορεσμένο με θέρμανση και στη συνέχεια το ψύξετε γρήγορα αλλά προσεκτικά, το λεγόμενουπερκορεσμένο διάλυμα. Εάν ρίξετε έναν κρύσταλλο μιας διαλυμένης ουσίας σε ένα τέτοιο διάλυμα ή τον ανακατέψετε, τότε οι κρύσταλλοι θα αρχίσουν να πέφτουν έξω από το διάλυμα. Κατά συνέπεια, ένα ψυχρό διάλυμα περιέχει περισσότερη ουσία από ό,τι είναι δυνατόν για ένα κορεσμένο διάλυμα σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Επομένως, όταν προστίθεται ένας κρύσταλλος μιας διαλυμένης ουσίας, όλη η περίσσεια ουσία κρυσταλλώνεται.

Οι ιδιότητες των διαλυμάτων διαφέρουν πάντα από τις ιδιότητες του διαλύτη. Το διάλυμα βράζει σε υψηλότερη θερμοκρασία από τον καθαρό διαλύτη. Αντίθετα, το σημείο πήξης του διαλύματος είναι χαμηλότερο από αυτό του διαλύτη.

Ανάλογα με τη φύση του διαλύτη, τα διαλύματα χωρίζονται σευδρόβια και μη. Τα τελευταία περιλαμβάνουν διαλύματα ουσιών σε οργανικούς διαλύτες όπως αλκοόλη, ακετόνη, βενζόλιο, χλωροφόρμιο κ.λπ.

Τα διαλύματα των περισσότερων αλάτων, οξέων και αλκαλίων παρασκευάζονται σε υδατικά διαλύματα.

Μέθοδοι έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων. Η έννοια του ισοδύναμου γραμμαρίου.

Κάθε διάλυμα χαρακτηρίζεται από συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας: η ποσότητα της ουσίας που περιέχεται σε μια ορισμένη ποσότητα διαλύματος. Η συγκέντρωση των διαλυμάτων μπορεί να εκφραστεί ως ποσοστό, σε mol ανά 1 λίτρο διαλύματος, σε ισοδύναμα ανά 1 λίτρο διαλύματος και ανά τίτλο.

Η συγκέντρωση των ουσιών στα διαλύματα μπορεί να εκφραστεί με διάφορους τρόπους:

Το κλάσμα μάζας της διαλυμένης ουσίας w(B) είναι μια αδιάστατη ποσότητα ίση με την αναλογία της μάζας της διαλυμένης ουσίας προς τη συνολική μάζα του διαλύματος m

w(B)= m(B) / m

ή αλλιώς ονομάζεται:ποσοστιαία συγκέντρωση διάλυμα - προσδιορίζεται από τον αριθμό των γραμμαρίων ουσίας σε 100 g διαλύματος. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα 5% περιέχει 5 g ουσίας σε 100 g διαλύματος, δηλαδή 5 g ουσίας και 100-5 = 95 g διαλύτη.

Η μοριακή συγκέντρωση C(B) δείχνει πόσα mole διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 1 λίτρο διαλύματος.

C(B) = n(B) / V = ​​​​m(B) / (M(B) V),

όπου Μ(Β) είναι η μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας g/mol.

Η μοριακή συγκέντρωση μετριέται σε mol/L και χαρακτηρίζεται "Μ". Για παράδειγμα, 2 Μ NaOH είναι ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου δύο μοριακών γραμμών.Τα μονογραμμομοριακά διαλύματα (1 M) περιέχουν 1 mole ουσίας ανά 1 λίτρο διαλύματος, τα διμοριακά διαλύματα (2 M) περιέχουν 2 mole ανά 1 λίτρο κ.λπ.

Για να καθορίσετε πόσα γραμμάρια δεδομένης ουσίας υπάρχουν σε 1 λίτρο διαλύματος δεδομένης μοριακής συγκέντρωσης, πρέπει να το γνωρίζετεμοριακή μάζα, δηλαδή η μάζα 1 mole. Η μοριακή μάζα μιας ουσίας, εκφρασμένη σε γραμμάρια, είναι αριθμητικά ίση με τη μοριακή μάζα της ουσίας. Για παράδειγμα, το μοριακό βάρος του NaCl είναι 58,45, επομένως, η μοριακή μάζα είναι επίσης 58,45 g. Έτσι, ένα διάλυμα NaCl 1 M περιέχει 58,45 g χλωριούχου νατρίου σε 1 λίτρο διαλύματος.

Η κανονικότητα ενός διαλύματος υποδεικνύει τον αριθμό των ισοδυνάμων γραμμαρίων μιας δεδομένης ουσίας σε ένα λίτρο διαλύματος ή τον αριθμό των ισοδυνάμων χιλιοστών σε ένα χιλιοστόλιτρο διαλύματος.
Ισοδύναμο γραμμαρίου μιας ουσίας είναι ο αριθμός των γραμμαρίων μιας ουσίας που είναι αριθμητικά ίσος με το ισοδύναμό της.

Σύνθετο Ισοδύναμο - ονομάζουν την ποσότητα του που αντιστοιχεί (ισοδύναμη) σε 1 mol υδρογόνου σε μια δεδομένη αντίδραση.

Ο συντελεστής ισοδυναμίας καθορίζεται από:

1) τη φύση της ουσίας,

2) μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση.

α) σε μεταβολικές αντιδράσεις.

ΟΞΕΑ

Η ισοδύναμη τιμή των οξέων καθορίζεται από τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από άτομα μετάλλου στο μόριο του οξέος.

Παράδειγμα 1. Να προσδιορίσετε το ισοδύναμο για τα οξέα: α) HCl, β) Η 2 ΕΤΣΙ 4 , γ) Ν 3 RO 4 ; δ) Ν 4 .

Λύση.

α) Ε= Μ.Μ/1

β) Ε= Μ.Μ/2

γ) Ε= Μ.Μ/3

δ) Ε= Μ.Μ/4

Στην περίπτωση των πολυβασικών οξέων, το ισοδύναμο εξαρτάται από τη συγκεκριμένη αντίδραση:

ΕΝΑ) Η 2 ΕΤΣΙ 4 +2KOH→ κ 2 ΕΤΣΙ 4 + 2Η 2 Ο.

σε αυτή την αντίδραση, δύο άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται στο μόριο θειικού οξέος, επομένως, E = M.M/2

σι) Η 2 ΕΤΣΙ 4 + ΚΟΗ→ KHSO 4 +Η 2 Ο.

Σε αυτή την περίπτωση, ένα άτομο υδρογόνου αντικαθίσταται στο μόριο θειικού οξέος E = M.M/1

Για το φωσφορικό οξύ, ανάλογα με την αντίδραση, οι τιμές είναι α) E = M.M/1

β) Ε= Μ.Μ/2 γ) Ε= Μ.Μ/3

ΒΑΣΕΙΣ

Το ισοδύναμο βάσης προσδιορίζεται από τον αριθμό των υδροξυλομάδων που μπορούν να αντικατασταθούν από το υπόλειμμα οξέος.

Παράδειγμα 2. Να προσδιορίσετε το ισοδύναμο των βάσεων: α) ΚΟΗ; σι)Cu( OH) 2 ;

V)Λα( OH) 3 .

Λύση.

α) Ε= Μ.Μ/1

β) Ε= Μ.Μ/2

γ) Ε= Μ.Μ/3

ΑΛΑΣ

Οι ισοδύναμες τιμές άλατος καθορίζονται από κατιόντα.

Η τιμή με την οποία πρέπει να διαιρεθεί το Μ.Μ στην περίπτωση των αλάτων είναι ίσοq·n , Οπουq – γόμωση του μεταλλικού κατιόντος,n – τον ​​αριθμό των κατιόντων στον τύπο του άλατος.

Παράδειγμα 3. Να προσδιορίσετε το ισοδύναμο των αλάτων: α) ΚΝΟ 3 ; σι)Να 3 ταχυδρομείο 4 ; V)Cr 2 ( ΕΤΣΙ 4 ) 3;

ΣΟΛ)Ο Αλ( ΟΧΙ 3 ) 3.

Λύση.

ΕΝΑ)q·n = 1 σι)1 3 = 3 V)z = 3 2 = 6, ΣΟΛ)z = 3 1 = 3

Η τιμή των παραγόντων ισοδυναμίας για τα άλατα εξαρτάται επίσης από

αντίδραση, παρόμοια με την εξάρτησή της από οξέα και βάσεις.

β) σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής για τον καθορισμό

ισοδύναμη χρήση ενός συστήματος ηλεκτρονικού ισοζυγίου.

Η τιμή με την οποία πρέπει να διαιρεθεί το M.M για μια ουσία σε αυτή την περίπτωση είναι ίση με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που γίνονται δεκτά ή δίνονται από ένα μόριο της ουσίας.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ 2 Cr 2 Ο 7 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 + KCl + H 2 Ο

για ευθεία 2Сr +6 +2·3μι →2Κρ 3+

Αντιδράσεις 2Cl - - 2 1μι →Κλ 2

για το αντίστροφο 2Cr+3-2 3μι →Κρ +6

Αντιδράσεις Cl2-2μι →2Κλ

(Κ 2 Cr 2 Ο 7 )=1/6

(Cr)=1/3 (HCl)=1 (Cl)=1) (Cl2)=1/2 (Cl)=1

Η κανονική συγκέντρωση υποδεικνύεται με το γράμμαΝ (σε τύπους υπολογισμού) ή το γράμμα "n" - όταν υποδεικνύεται η συγκέντρωση ενός δεδομένου διαλύματος. Εάν 1 λίτρο διαλύματος περιέχει 0,1 ισοδύναμο μιας ουσίας, λέγεται δεινοκανονικό και χαρακτηρίζεται 0,1 N. Ένα διάλυμα που περιέχει 0,01 ισοδύναμο μιας ουσίας σε 1 λίτρο διαλύματος ονομάζεται centinormal και ονομάζεται 0,01 N. Δεδομένου ότι το ισοδύναμο είναι η ποσότητα οποιασδήποτε ουσίας που βρίσκεται σε μια δεδομένη αντίδραση. αντιστοιχεί σε 1 mol υδρογόνου, προφανώς, το ισοδύναμο οποιασδήποτε ουσίας σε αυτή την αντίδραση πρέπει να αντιστοιχεί στο ισοδύναμο οποιασδήποτε άλλης ουσίας. Και αυτό σημαίνει ότιΣε κάθε αντίδραση, οι ουσίες αντιδρούν σε ισοδύναμες ποσότητες.

Τιτλοδοτημένο ονομάζονται διαλύματα των οποίων η συγκέντρωση εκφράζεταιλεζάντα, δηλαδή τον αριθμό των γραμμαρίων μιας ουσίας διαλυμένα σε 1 ml διαλύματος. Πολύ συχνά σε αναλυτικά εργαστήρια, οι τίτλοι του διαλύματος υπολογίζονται εκ νέου απευθείας στην ουσία που προσδιορίζεται. ΣτολίζομαιΝαί Ο τίτλος ενός διαλύματος δείχνει πόσα γραμμάρια της ουσίας που προσδιορίζεται αντιστοιχούν σε 1 ml αυτού του διαλύματος.

Για την παρασκευή διαλυμάτων μοριακών και κανονικών συγκεντρώσεων, ένα δείγμα της ουσίας ζυγίζεται σε αναλυτικό ζυγό και τα διαλύματα παρασκευάζονται σε ογκομετρική φιάλη. Κατά την παρασκευή διαλυμάτων οξέος, ο απαιτούμενος όγκος πυκνού διαλύματος οξέος μετράται με προχοΐδα με γυάλινη στρόφιγγα.

Το βάρος της διαλυμένης ουσίας υπολογίζεται με το τέταρτο δεκαδικό ψηφίο και τα μοριακά βάρη λαμβάνονται με την ακρίβεια με την οποία δίνονται στους πίνακες αναφοράς. Ο όγκος του πυκνού οξέος υπολογίζεται στο δεύτερο δεκαδικό ψηφίο.

Κατά την παρασκευή διαλυμάτων ποσοστιαίας συγκέντρωσης, η ουσία ζυγίζεται σε τεχνικοχημικό ζυγό και τα υγρά μετρώνται με κύλινδρο μέτρησης. Επομένως, το βάρος μιας ουσίας υπολογίζεται με ακρίβεια 0,1 g και ο όγκος 1 υγρού με ακρίβεια 1 ml.

Πριν ξεκινήσετε την παρασκευή του διαλύματος, είναι απαραίτητο να κάνετε έναν υπολογισμό, δηλαδή να υπολογίσετε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη για να παρασκευαστεί μια ορισμένη ποσότητα ενός διαλύματος δεδομένης συγκέντρωσης.

Υπολογισμοί παρασκευής αλάτων

Παράδειγμα 1. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 500 g διαλύματος 5% νιτρικού καλίου. 100 g τέτοιου διαλύματος περιέχουν 5 g KN0 3 ; Ας κάνουμε μια αναλογία:

100 g διάλυμα - 5 g KN0 3

500" -Χ » KN0 3

5*500/100 = 25 γρ.

Πρέπει να πάρετε 500-25 = 475 ml νερό.

Παράδειγμα 2. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 500 g διαλύματος CaC 5%.Εγώαπό αλάτι CaCl 2 .6Ν 2 0. Αρχικά, κάνουμε τον υπολογισμό για άνυδρο αλάτι.

100 g διάλυμα - 5 g CaCl 2

500 "" -x g CaC1 2

5*500/ 100 = 25 γρ

Μοριακή μάζα CaCl 2 = 111, μοριακή μάζα CaCl 2 6Η 2 0 = 219. Επομένως,

219 g CaCl 2 *6Η 2 0 περιέχει 111 g CaCl 2 . Ας κάνουμε μια αναλογία:

219 g CaCl 2 *6Η 2 0 -- 111 g CaCl 2

Χ » CaС1 2 -6Η 2 0-25 "CaCI 2 ,

219*25/ 111= 49,3 γρ.

Η ποσότητα του νερού είναι 500-49,3=450,7 g, ή 450,7 ml. Δεδομένου ότι το νερό μετριέται με κύλινδρο μέτρησης, τα δέκατα του χιλιοστού δεν λαμβάνονται υπόψη. Επομένως, πρέπει να μετρήσετε 451 ml νερού.

4. Υπολογισμοί παρασκευής όξινων διαλυμάτων

Κατά την παρασκευή όξινων διαλυμάτων, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι τα διαλύματα πυκνού οξέος δεν είναι 100% και περιέχουν νερό. Επιπλέον, η απαιτούμενη ποσότητα οξέος δεν ζυγίζεται, αλλά μετράται χρησιμοποιώντας κύλινδρο μέτρησης.

Παράδειγμα 1. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 500 g διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10%, με βάση το διαθέσιμο οξύ 58%, η πυκνότητα του οποίου είναι d = l.19.

1. Βρείτε την ποσότητα καθαρού υδροχλωρίου που πρέπει να υπάρχει στο παρασκευασμένο διάλυμα οξέος:

100 g διάλυμα -10 g HC1

500 "" -Χ » NS1

500*10/100= 50 γρ

Για να υπολογιστούν διαλύματα ποσοστιαίας συγκέντρωσης, η μοριακή μάζα στρογγυλοποιείται σε ακέραιους αριθμούς.

2. Βρείτε τον αριθμό των γραμμαρίων πυκνού οξέος που θα περιέχει 50 g HC1:

100 g οξύ - 38 g HC1

Χ » » - 50 » NS1

100 50/38 = 131,6 γρ.

3. Βρείτε τον όγκο που καταλαμβάνει αυτή η ποσότητα οξέος:

V= 131,6 / 1,19= 110, 6 ml. (γύρω στο 111)

4. Η ποσότητα του διαλύτη (νερό) είναι 500-131,6 = 368,4 g, ή 368,4 ml. Εφόσον η απαιτούμενη ποσότητα νερού και οξέος μετριέται με κύλινδρο μέτρησης, δεν λαμβάνονται υπόψη τα δέκατα του χιλιοστού. Επομένως, για να παρασκευάσετε 500 g διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10%, πρέπει να πάρετε 111 ml υδροχλωρικού οξέος και 368 ml νερού.

Παράδειγμα 2. Συνήθως, όταν γίνονται υπολογισμοί για την παρασκευή οξέων, χρησιμοποιούνται πρότυποι πίνακες, οι οποίοι υποδεικνύουν το ποσοστό του διαλύματος οξέος, την πυκνότητα αυτού του διαλύματος σε μια ορισμένη θερμοκρασία και τον αριθμό των γραμμαρίων αυτού του οξέος που περιέχονται σε 1 λίτρο διάλυμα αυτής της συγκέντρωσης. Στην περίπτωση αυτή, ο υπολογισμός απλοποιείται. Η ποσότητα του παρασκευαζόμενου διαλύματος οξέος μπορεί να υπολογιστεί για έναν ορισμένο όγκο.

Για παράδειγμα, πρέπει να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10% με βάση ένα συμπυκνωμένο διάλυμα 38%. Σύμφωνα με τους πίνακες, διαπιστώνουμε ότι ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 10% περιέχει 104,7 g HC1 σε 1 λίτρο διαλύματος. Πρέπει να ετοιμάσουμε 500 ml, επομένως, το διάλυμα πρέπει να περιέχει 104,7:2 = 52,35 g HCl.

Ας υπολογίσουμε πόσο πυκνό οξύ πρέπει να πάρετε. Σύμφωνα με τον πίνακα, 1 λίτρο πυκνού HC1 περιέχει 451,6 g HC1. Ας κάνουμε μια αναλογία:

1000 ml-451,6 g HC1

X ml - 52,35 "NS1

1000*52,35/ 451,6 =115,9 ml.

Η ποσότητα του νερού είναι 500-116 = 384 ml.

Επομένως, για να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10%, πρέπει να λάβετε 116 ml συμπυκνωμένου διαλύματος HC1 και 384 ml νερού.

Παράδειγμα 1. Πόσα γραμμάρια χλωριούχου βαρίου χρειάζονται για την παρασκευή 2 λίτρων διαλύματος 0,2 Μ;

Λύση. Το μοριακό βάρος του χλωριούχου βαρίου είναι 208,27. Ως εκ τούτου. 1 λίτρο διαλύματος 0,2 M πρέπει να περιέχει 208,27 * 0,2 = = 41,654 g BaCΕγώ 2 . Για να προετοιμάσετε 2 λίτρα θα χρειαστείτε 41.654*2 = 83.308 g VaCΕγώ 2 .

Παράδειγμα 2. Πόσα γραμμάρια άνυδρου σόδας Na 2 C0 3 θα χρειαστεί να ετοιμάσετε 500 ml 0,1 N. λύση?

Λύση. Το μοριακό βάρος της σόδας είναι 106.004. ισοδύναμη μάζα Na 2 C0 3 =Μ: 2 = 53.002; 0,1 ισοδ. = 5,3002 γρ

1000 ml 0,1 n. διάλυμα περιέχει 5,3002 g Na 2 C0 3
500 »»» »Χ » Να 2 C0 3

x= 2,6501 g Na 2 C0 3 .

Παράδειγμα 3. Πόσο πυκνό θειικό οξύ (96%: d=l,84) απαιτείται για την παρασκευή 2 λίτρων 0,05 N. διάλυμα θειικού οξέος;

Λύση. Το μοριακό βάρος του θειικού οξέος είναι 98,08. Ισοδύναμη μάζα θειικού οξέος Η 2 Έτσι 4 =M: 2 = 98,08: 2 = 49,04 g Μάζα 0,05 ισοδ. = 49,04*0,05 = 2,452 γρ.

Ας βρούμε πόσα H 2 S0 4 πρέπει να περιέχει 0,05 N σε 2 λίτρα. λύση:

1 l-2,452 g Υ 2 S0 4

2"-Χ » Χ 2 S0 4

Χ = 2,452*2 = 4,904 g H 2 S0 4 .

Για να προσδιοριστεί πόσο διάλυμα 96,% Η πρέπει να ληφθεί για αυτό 2 S0 4 , ας κάνουμε μια αναλογία:

σε 100 γρ συμπ. H 2 S0 4 -96 g H 2 S0 4

U » » Χ 2 S0 4 -4,904 g H 2 S0 4

Υ = 5,11 g Υ 2 S0 4 .

Υπολογίζουμε ξανά αυτήν την ποσότητα σε όγκο: 5,11:1.84=2.77

Έτσι, για να παρασκευάσετε 2 λίτρα 0,05 N. διάλυμα πρέπει να πάρετε 2,77 ml πυκνού θειικού οξέος.

Παράδειγμα 4. Υπολογίστε τον τίτλο ενός διαλύματος NaOH εάν είναι γνωστό ότι η ακριβής συγκέντρωσή του είναι 0,0520 N.

Λύση. Ας υπενθυμίσουμε ότι ο τίτλος είναι η περιεκτικότητα σε 1 ml διαλύματος μιας ουσίας σε γραμμάρια. Ισοδύναμη μάζα NaOH=40. 01 g Ας βρούμε πόσα γραμμάρια NaOH περιέχει 1 λίτρο αυτού του διαλύματος:

40,01*0,0520 = 2,0805 γρ.

1 λίτρο διαλύματος περιέχει 1000 ml.

Τ=0,00208 g/ml. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

T=E N/1000 g/l

ΟπουΤ - τίτλος, g/ml;μι - ισοδύναμη μάζα.Ν- κανονικότητα της λύσης.

Τότε ο τίτλος αυτού του διαλύματος είναι: 40,01 0,0520/1000=0,00208 g/ml.

Παράδειγμα 5 Υπολογίστε την κανονική συγκέντρωση διαλύματος ΗΝ0 3 , αν είναι γνωστό ότι ο τίτλος αυτής της λύσης είναι 0,0065 Για να υπολογίσουμε, χρησιμοποιούμε τον τύπο:

T=E N/1000 g/l, από εδώ:

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

Παράδειγμα 6. Ποια είναι η κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος εάν είναι γνωστό ότι 200 ​​ml αυτού του διαλύματος περιέχουν 2,6501 g Na 2 C0 3

Λύση. Όπως υπολογίζεται στο παράδειγμα 2: ΕΝΕΝΑ 2 με 3 =53,002.
Ας βρούμε πόσα ισοδύναμα είναι 2,6501 g Na 2 C0 3 :
2,6501: 53,002 = 0,05 ισοδ.

Για να υπολογίσουμε την κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος, δημιουργούμε μια αναλογία:

200 ml περιέχουν 0,05 ισοδ.

1000 » »Χ "

Χ=0,25 ισοδ.

1 λίτρο αυτού του διαλύματος θα περιέχει 0,25 ισοδύναμα, δηλαδή το διάλυμα θα είναι 0,25 N.

Για αυτόν τον υπολογισμό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

Ν =Π 1000/Ε V

ΟπουR - ποσότητα ουσίας σε γραμμάρια.μι - ισοδύναμη μάζα της ουσίας·V - όγκος διαλύματος σε χιλιοστόλιτρα.

μιΝΕΝΑ 2 με 3 =53,002, τότε η κανονική συγκέντρωση αυτού του διαλύματος είναι

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

5. Επανυπολογισμός συγκέντρωσης από τον έναν τύπο στον άλλο .

Στην εργαστηριακή πρακτική, είναι συχνά απαραίτητος ο εκ νέου υπολογισμός της συγκέντρωσης των διαθέσιμων διαλυμάτων από τη μια μονάδα στην άλλη. Κατά τη μετατροπή της ποσοστιαίας συγκέντρωσης σε μοριακή συγκέντρωση και αντίστροφα, είναι απαραίτητο να θυμάστε ότι η ποσοστιαία συγκέντρωση υπολογίζεται για μια ορισμένη μάζα του διαλύματος και η μοριακή και κανονική συγκέντρωση υπολογίζεται για τον όγκο, επομένως, για τη μετατροπή, πρέπει να γνωρίζουν την πυκνότητα του διαλύματος.

Η πυκνότητα του διαλύματος δίνεται σε βιβλία αναφοράς στους αντίστοιχους πίνακες ή μετριέται με υδρόμετρο. Αν υποδηλώσουμε:ΜΕ - ποσοστιαία συγκέντρωση·Μ - μοριακή συγκέντρωση.Ν- κανονική συγκέντρωση.ρε - πυκνότητα διαλύματος.μι - ισοδύναμη μάζα.Μ - μοριακή μάζα, τότε οι τύποι για τη μετατροπή από ποσοστιαία συγκέντρωση σε μοριακή και κανονική συγκέντρωση θα είναι οι εξής:

Παράδειγμα 1. Ποια είναι η μοριακή και η κανονική συγκέντρωση ενός θειικού διαλύματος 12%.οξύ του οποίου η πυκνότηταd=l.08g/cm??

Λύση. Η μοριακή μάζα του θειικού οξέος είναι98. ΑνακριτήςΑλλά,

E n 2 Έτσι 4 =98:2=49.

Αντικατάσταση των απαιτούμενων τιμώνVτύπους, παίρνουμε:

1) μοριακή συγκέντρωση12% διάλυμα θειικού οξέος ισούται με

M=12*1,08 *10/98=1,32 M;

2) κανονική συγκέντρωσηΔιάλυμα θειικού οξέος 12%.ίσο με

Ν= 12*1,08*10/49= 2,64 n.

Παράδειγμα 2. Ποια είναι η εκατοστιαία συγκέντρωση 1 N. διάλυμα υδροχλωρικού οξέος, η πυκνότητα του οποίου είναι1,013?

Λύση. MolnayaβάροςNSΕγώίσο με 36,5,επομένως Ens1=36,5. Από τον παραπάνω τύπο(2) παίρνουμε:

ντο= Ν*Ε/10δ

επομένως η ποσοστιαία συγκέντρωση1 n. διάλυμα υδροχλωρικού οξέος ισούται με

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

Μερικές φορές στην εργαστηριακή πρακτική είναι απαραίτητος ο εκ νέου υπολογισμός της μοριακής συγκέντρωσης στο φυσιολογικό και αντίστροφα. Εάν η ισοδύναμη μάζα μιας ουσίας είναι ίση με τη μοριακή μάζα (για παράδειγμα, ΚΟΗ), τότε η κανονική συγκέντρωση είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση. Έτσι, 1 n. ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος θα είναι ταυτόχρονα ένα διάλυμα 1 Μ. Ωστόσο, για τις περισσότερες ενώσεις η ισοδύναμη μάζα δεν είναι ίση με τη μοριακή μάζα και, επομένως, η κανονική συγκέντρωση των διαλυμάτων αυτών των ουσιών δεν είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση. Για να μετατρέψουμε από μια συγκέντρωση σε μια άλλη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τους τύπους:

Μ = (NE)/m; N=M(m/E)

Παράδειγμα 3. Κανονική συγκέντρωση διαλύματος θειικού οξέος 1Μ Απάντηση-2Μ

Παράδειγμα 4, Μοριακή συγκέντρωση 0,5 N. διάλυμα Na 2 CO 3 Η απάντηση είναι 0,25Ν

Κατά τη μετατροπή της ποσοστιαίας συγκέντρωσης σε μοριακή συγκέντρωση και αντίστροφα, είναι απαραίτητο να θυμάστε ότι η ποσοστιαία συγκέντρωση υπολογίζεται για μια ορισμένη μάζα διαλύματος και η μοριακή και η κανονική συγκέντρωση υπολογίζεται για τον όγκο, επομένως, για τη μετατροπή πρέπει να γνωρίζετε την πυκνότητα του λύση. Αν συμβολίσουμε: γ - ποσοστιαία συγκέντρωση; M - μοριακή συγκέντρωση; Ν - κανονική συγκέντρωση. e - ισοδύναμη μάζα, r - πυκνότητα διαλύματος. Το m είναι μοριακή μάζα, τότε οι τύποι μετατροπής από ποσοστιαία συγκέντρωση θα είναι οι εξής:

Μ = (s p 10)/m
Ν = (c p 10)/e

Οι ίδιοι τύποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν χρειάζεται να μετατρέψετε την κανονική ή μοριακή συγκέντρωση σε ποσοστό.

Μερικές φορές στην εργαστηριακή πρακτική είναι απαραίτητος ο εκ νέου υπολογισμός της μοριακής συγκέντρωσης στο φυσιολογικό και αντίστροφα. Εάν η ισοδύναμη μάζα μιας ουσίας είναι ίση με τη μοριακή μάζα (για παράδειγμα, για HCl, KCl, KOH), τότε η κανονική συγκέντρωση είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση. Έτσι, 1 n. ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος θα είναι ταυτόχρονα ένα διάλυμα 1 Μ. Ωστόσο, για τις περισσότερες ενώσεις η ισοδύναμη μάζα δεν είναι ίση με τη μοριακή μάζα και, επομένως, η κανονική συγκέντρωση των διαλυμάτων αυτών των ουσιών δεν είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση.
Για να μετατρέψετε από μια συγκέντρωση σε μια άλλη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους ακόλουθους τύπους:

M = (N E)/m
Ν = (Μ m)/Ε

6. Διαλύματα ανάμειξης και αραίωσης.

Εάν ένα διάλυμα αραιωθεί με νερό, η συγκέντρωσή του θα αλλάξει σε αντίστροφη αναλογία με τη μεταβολή του όγκου. Εάν ο όγκος ενός διαλύματος διπλασιαστεί λόγω αραίωσης, τότε η συγκέντρωσή του θα μειωθεί επίσης στο μισό. Κατά την ανάμιξη πολλών διαλυμάτων, οι συγκεντρώσεις όλων των μικτών διαλυμάτων μειώνονται.

Όταν αναμειγνύονται δύο διαλύματα της ίδιας ουσίας αλλά διαφορετικών συγκεντρώσεων, προκύπτει διάλυμα νέας συγκέντρωσης.

Αν αναμίξετε διαλύματα a% και b%, θα πάρετε ένα διάλυμα με % συγκέντρωση και αν a>b, τότε a>c>b. Η νέα συγκέντρωση είναι πιο κοντά στη συγκέντρωση του διαλύματος του οποίου ελήφθη μεγαλύτερη ποσότητα κατά την ανάμιξη.

7. Νόμος των διαλυμάτων ανάμειξης

Οι ποσότητες των μικτών διαλυμάτων είναι αντιστρόφως ανάλογες με τις απόλυτες διαφορές μεταξύ των συγκεντρώσεών τους και της συγκέντρωσης του διαλύματος που προκύπτει.

Ο νόμος της ανάμειξης μπορεί να εκφραστεί με έναν μαθηματικό τύπο:

mA/ mB=S-σι/όπως και,

ΟπουmA, mB– οι ποσότητες των διαλυμάτων Α και Β που λαμβάνονται για ανάμιξη.

ένα, σι, ντο-αντίστοιχα οι συγκεντρώσεις των διαλυμάτων Α και Β και το διάλυμα που προέκυψε ως αποτέλεσμα της ανάμειξης. Εάν η συγκέντρωση εκφράζεται σε %, τότε οι ποσότητες των μικτών διαλυμάτων πρέπει να λαμβάνονται σε μονάδες βάρους. Εάν οι συγκεντρώσεις λαμβάνονται σε mol ή κανονικές, τότε οι ποσότητες των μικτών διαλυμάτων πρέπει να εκφράζονται μόνο σε λίτρα.

Για ευκολία στη χρήσηκανόνες ανάμειξης ισχύουνκανόνας του σταυρού:

m1 / m2 = (w3 – w2) / (w1 – w3)

Για να γίνει αυτό, αφαιρέστε τη μικρότερη διαγώνια από τη μεγαλύτερη τιμή συγκέντρωσης, λαμβάνοντας (w 1 – w 3 ), w 1 > w 3 και (w 3 – w 2 ), w 3 > w 2 . Στη συνέχεια υπολογίζεται ο λόγος των μαζών των αρχικών λύσεων m 1 /Μ 2 και υπολογίστε.

Παράδειγμα
Προσδιορίστε τις μάζες των αρχικών διαλυμάτων με κλάσματα μάζας υδροξειδίου του νατρίου 5% και 40%, εάν η ανάμειξή τους είχε ως αποτέλεσμα ένα διάλυμα βάρους 210 g με κλάσμα μάζας υδροξειδίου του νατρίου 10%.

5 / 30 = m 1 / (210 - μ 1 )
1/6 = m 1 / (210 – μ 1 )
210 – μ 1 = 6μ 1
7μ 1 = 210
Μ 1 =30 g; Μ 2 = 210 – m 1 = 210 – 30 = 180 γρ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΣ ΛΥΣΕΩΝ.

Εάν ο διαλύτης είναι νερό, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο απεσταγμένο ή απιονισμένο νερό.

Προετοιμάστε το κατάλληλο δοχείο στο οποίο θα παρασκευαστεί και θα αποθηκευτεί το προκύπτον διάλυμα. Τα πιάτα πρέπει να είναι καθαρά. Εάν υπάρχει ανησυχία ότι το υδατικό διάλυμα μπορεί να αλληλεπιδράσει με το υλικό των πιάτων, τότε το εσωτερικό των πιάτων θα πρέπει να επικαλυφθεί με παραφίνη ή άλλες χημικά ανθεκτικές ουσίες.

Πριν από την προετοιμασία των διαλυμάτων, πρέπει να προετοιμάσετε, αν είναι δυνατόν, 2 πανομοιότυπα δοχεία: ένα για διάλυση και το άλλο για αποθήκευση του διαλύματος. Προβαθμονομήστε το πλυμένο δοχείο.

Για τη διάλυση πρέπει να χρησιμοποιούνται καθαρές ουσίες. Τα παρασκευασμένα διαλύματα πρέπει να ελέγχονται για την περιεκτικότητα της απαιτούμενης ουσίας και, εάν χρειάζεται, να διορθώνεται το διάλυμα. Είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για την προστασία των παρασκευασμένων διαλυμάτων από σκόνη ή αέρια με τα οποία ενδέχεται να αντιδράσουν ορισμένα διαλύματα.

Κατά την προετοιμασία και κατά την αποθήκευση των διαλυμάτων, οι φιάλες ή άλλα δοχεία πρέπει να καλύπτονται με πώμα.

Για ιδιαίτερα ακριβείς αναλύσεις, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η πιθανότητα έκπλυσης γυαλιού και, εάν είναι δυνατόν, να χρησιμοποιούνται γυάλινα σκεύη χαλαζία.

Σε αυτή την περίπτωση, είναι προτιμότερο να αφήνετε διαλύματα σε πορσελάνινα πιάτα παρά σε γυαλί.

1. Τεχνική παρασκευής διαλυμάτων αλατιού.

Λύσεις κατά προσέγγιση.

Το τελικό διάλυμα είτε διηθείται είτε αφήνεται να κατακαθίσει από αδιάλυτες στο νερό ακαθαρσίες, μετά από το οποίο διαχωρίζεται ένα διαυγές διάλυμα χρησιμοποιώντας ένα σιφόνι. Είναι χρήσιμο να ελέγχετε τη συγκέντρωση κάθε παρασκευασμένου διαλύματος. Ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να μετρήσετε την πυκνότητα με ένα υδρόμετρο και να συγκρίνετε την τιμή που προκύπτει με δεδομένα πίνακα. Εάν το διάλυμα έχει συγκέντρωση μικρότερη από μια δεδομένη, προστίθεται σε αυτό η απαιτούμενη ποσότητα διαλυμένου στερεού. Εάν το διάλυμα έχει συγκέντρωση μεγαλύτερη από την καθορισμένη, προσθέστε το στο νερό και προσαρμόστε τη συγκέντρωση στην απαιτούμενη.

Ακριβείς λύσεις.

Ακριβή διαλύματα αλάτων παρασκευάζονται συχνότερα για αναλυτικούς σκοπούς και συνήθως κανονικής συγκέντρωσης. Ορισμένα από τα ακριβή διαλύματα δεν είναι αρκετά σταθερά κατά την αποθήκευση και μπορεί να αλλάξουν υπό την επίδραση του φωτός ή του οξυγόνου ή άλλων οργανικών ακαθαρσιών που περιέχονται στον αέρα. Τέτοιες ακριβείς λύσεις ελέγχονται περιοδικά. Σε ένα ακριβές διάλυμα θειικού νατρίου, όταν στέκεται, εμφανίζονται συχνά νιφάδες θείου. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας ενός συγκεκριμένου τύπου βακτηρίων. Τα διαλύματα υπερμαγγανικού καλίου αλλάζουν όταν εκτίθενται στο φως, τη σκόνη και τις ακαθαρσίες οργανικής προέλευσης. Τα διαλύματα του νιτρικού αργύρου καταστρέφονται όταν εκτίθενται στο φως. Επομένως, δεν πρέπει να έχετε μεγάλα αποθέματα ακριβών διαλυμάτων αλατιού που είναι ασταθή για αποθήκευση. Τα διαλύματα τέτοιων αλάτων αποθηκεύονται σύμφωνα με γνωστές προφυλάξεις. Οι λύσεις αλλάζουν υπό την επίδραση του φωτός:AgNO 3, KSCN, N.H. 4 SCN, ΚΙ, Εγώ 2, κ 2 Cr 2 Ο 7.

2. Τεχνική παρασκευής όξινων διαλυμάτων.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, διαλύματα υδροχλωρικού, θειικού και νιτρικού οξέος χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο. Συμπυκνωμένα οξέα παρέχονται στα εργαστήρια. Το ποσοστό των οξέων καθορίζεται από την πυκνότητα.

Για να παρασκευάσετε ένα διάλυμα, γεμίστε μια φιάλη 1 λίτρου με απεσταγμένο νερό (στα μισά του δρόμου), προσθέστε την απαιτούμενη ποσότητα μιας ουσίας με ορισμένη πυκνότητα, ανακατέψτε και στη συνέχεια προσθέστε μέχρι ένα λίτρο όγκου. Κατά τη διάρκεια της αραίωσης, οι φιάλες ζεσταίνονται πολύ.

Τα ακριβή διαλύματα παρασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο, χρησιμοποιώντας χημικά καθαρά σκευάσματα. Τα διαλύματα παρασκευάζονται σε υψηλότερη συγκέντρωση, η οποία αραιώνεται περαιτέρω με νερό. Τα διαλύματα ακριβούς συγκέντρωσης ελέγχονται με τιτλοδότηση με ανθρακικό νάτριο (Να 2 CO 3 ) ή όξινο ανθρακικό κάλιο (KHCO 3 ) και «σωστό».

3. Τεχνική παρασκευής αλκαλικών διαλυμάτων.

Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο διάλυμα είναι η καυστική σόδα (NaOHΑρχικά από τη στερεά ουσία παρασκευάζεται συμπυκνωμένο διάλυμα (περίπου 30-40%).Κατά τη διάλυση το διάλυμα θερμαίνεται έντονα. Κατά κανόνα, η αλισίβα διαλύεται σε πορσελάνινα πιάτα. Το επόμενο βήμα είναι η διευθέτηση της λύσης.

Στη συνέχεια το διαφανές μέρος χύνεται σε άλλο δοχείο. Ένα τέτοιο δοχείο είναι εξοπλισμένο με ένα σωλήνα χλωριούχου ασβεστίου για την απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα.Για την παρασκευή ενός διαλύματος κατά προσέγγιση συγκέντρωσης, η πυκνότητα προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας ένα υδρόμετρο. Η αποθήκευση συμπυκνωμένων διαλυμάτων σε γυάλινα δοχεία επιτρέπεται εάν η επιφάνεια του γυαλιού είναι καλυμμένη με παραφίνη, γιατί διαφορετικά το γυαλί θα εκπλυθεί.
Για την παρασκευή ακριβών διαλυμάτων, χρησιμοποιείται χημικά καθαρό αλκάλιο. Το παρασκευασμένο διάλυμα ελέγχεται με τιτλοδότηση με οξαλικό οξύ και διορθώνεται.

4. Παρασκευή ενός διαλύματος εργασίας από το fixanal.

Fixanaly- Πρόκειται για επακριβώς ζυγισμένες ποσότητες στερεών χημικά καθαρών ουσιών ή επακριβώς μετρούμενους όγκους των διαλυμάτων τους, τοποθετημένες σε σφραγισμένες γυάλινες αμπούλες.

Τα Fixanals παρασκευάζονται σε χημικά εργοστάσια ή σε ειδικά εργαστήρια. Τις περισσότερες φορές, η αμπούλα περιέχει 0,1 ή 0,01ζ-ισ ουσίες. Τα περισσότερα fixanals διατηρούνται καλά, αλλά μερικά από αυτά αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, διαλύματα καυστικών αλκαλίων θολώνουν μετά από 2-3 μήνες λόγω της αλληλεπίδρασης του αλκαλίου με το ποτήρι της αμπούλας.

Για την παρασκευή ενός διαλύματος από το fixanal, τα περιεχόμενα της αμπούλας μεταφέρονται ποσοτικά σε μια ογκομετρική φιάλη, το διάλυμα αραιώνεται με απεσταγμένο νερό, φέρνοντας τον όγκο του στο σημάδι.

Αυτό γίνεται ως εξής: τα χτυπητήρια στο κουτί με το φιξάναλ πλένονται πρώτα με νερό βρύσης και μετά με απεσταγμένο νερό. Ένας επικρουστήρας εισάγεται σε μια καθαρή χημική χοάνη 3 έτσι ώστε το μακρύ άκρο του κρούσης να εισέρχεται στον σωλήνα της χοάνης και το κοντό (κοφτερό) άκρο του να κατευθύνεται προς τα πάνω. η σταυροειδής πάχυνση του χτυπητού στηρίζεται στο κάτω μέρος του σώματος της χοάνης. Το χωνί μαζί με το χτύπημα εισάγεται σε μια καθαρή ογκομετρική φιάλη.

Η φύσιγγα πλένεται πρώτα με ζεστό και μετά με κρύο απεσταγμένο νερό για να ξεπλυθεί η ετικέτα και η βρωμιά. Το κάτω μέρος μιας καλά πλυμένης φύσιγγας χτυπιέται (όπου υπάρχει βαθούλωμα) στον επιθετικό στη χοάνη και το κάτω μέρος της αμπούλας σπάει. Χωρίς να αλλάξει η θέση της αμπούλας πάνω από το χωνί, ο δεύτερος επιθετικός τρυπήστε την επάνω εσοχή πάνω του.

Το περιεχόμενο της αμπούλας χύνεται (ή χύνεται) σε ογκομετρική φιάλη. Χωρίς να αλλάξετε τη θέση της φύσιγγας, εισαγάγετε το άκρο του σωλήνα πλύσης που έχει τραβηχτεί στο τριχοειδές στη σχηματισμένη επάνω οπή και πλύνετε τη φύσιγγα από μέσα με ισχυρό ρεύμα. Στη συνέχεια, με μια ροή νερού από τη ροδέλα, πλύνετε καλά την εξωτερική επιφάνεια της φύσιγγας και το χωνί με το στρίβερ. Αφού αφαιρέσετε την αμπούλα από τη χοάνη, φέρτε τη στάθμη του υγρού στη φιάλη στο σημάδι. Η φιάλη καλύπτεται καλά και το διάλυμα αναμιγνύεται επιμελώς.

ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΛΥΜΑΤΩΝ.

Η συγκέντρωση μιας ουσίας σε ένα διάλυμα προσδιορίζεται με πυκνομετρικές και τιτρομετρικές μεθόδους.

1. Η πυκνομετρία μετρά την πυκνότητα του διαλύματος, γνωρίζοντας ποια συγκέντρωση κατά βάρος προσδιορίζεται από τους πίνακες.

2. Η τιτρομετρική ανάλυση είναι μια μέθοδος ποσοτικής ανάλυσης στην οποία μετράται η ποσότητα του αντιδραστηρίου που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης.

1. Προσδιορισμός συγκέντρωσης με πυκνομετρία. Έννοια πυκνότητας

Η πυκνότητα είναι μια φυσική ποσότητα που προσδιορίζεται για μια ομοιογενή ουσία από τη μάζα του μοναδιαίου όγκου της. Για μια ανομοιογενή ουσία, η πυκνότητα σε ένα ορισμένο σημείο υπολογίζεται ως το όριο του λόγου της μάζας του σώματος (m) προς τον όγκο του (V), όταν ο όγκος συστέλλεται σε αυτό το σημείο. Η μέση πυκνότητα μιας ετερογενούς ουσίας είναι ο λόγος m/V.

Η πυκνότητα μιας ουσίας εξαρτάται από τη μάζα της , από το οποίο αποτελείται, και στην πυκνότητα συσκευασίαςάτομακαι μόρια στην ύλη. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζαάτομα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα.

Τύποι πυκνότητας και μονάδες μέτρησης

Η πυκνότητα μετριέται σε kg/m³ στο σύστημα SI και σε g/cm³ στο σύστημα GHS, το υπόλοιπο (g/ml, kg/l, 1 t/ ) - παράγωγα.

Για κοκκώδη και πορώδη σώματα υπάρχουν:

- πραγματική πυκνότητα, που προσδιορίζεται χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα κενά

-φαινομενική πυκνότητα, που υπολογίζεται ως ο λόγος της μάζας μιας ουσίας προς ολόκληρο τον όγκο που καταλαμβάνει.

Εξάρτηση της πυκνότητας από τη θερμοκρασία

Κατά κανόνα, όσο μειώνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται η πυκνότητα, αν και υπάρχουν ουσίες των οποίων η πυκνότητα συμπεριφέρεται διαφορετικά, για παράδειγμα, νερό, μπρούτζος καιχυτοσίδηρος.

Έτσι, η πυκνότητα του νερού έχει μέγιστη τιμή στους 4 °C και μειώνεται τόσο με την αύξηση όσο και με τη μείωση της θερμοκρασίας.

2. Προσδιορισμός συγκέντρωσης τιτρομετρική ανάλυση

Στην τιτλομετρική ανάλυση, δύο διαλύματα αναγκάζονται να αντιδράσουν και το τέλος της αντίδρασης προσδιορίζεται όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Γνωρίζοντας τη συγκέντρωση ενός διαλύματος, μπορείτε να προσδιορίσετε την ακριβή συγκέντρωση ενός άλλου.

Κάθε μέθοδος χρησιμοποιεί τις δικές της λύσεις εργασίας και δείκτες και επιλύει τα αντίστοιχα τυπικά προβλήματα.

Ανάλογα με τον τύπο της αντίδρασης που συμβαίνει κατά την τιτλοδότηση, διακρίνονται διάφορες μέθοδοι ογκομετρικής ανάλυσης.

Από αυτά, τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι:

1. Μέθοδος εξουδετέρωσης. Η κύρια αντίδραση είναι η αντίδραση εξουδετέρωσης: η αλληλεπίδραση ενός οξέος με μια βάση.
2.Μέθοδος οξειδομετρίας, συμπεριλαμβανομένων μεθόδων υπερμαγγανατομετρίας και ιωδομετρίας. Βασίζεται σε αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής.
3.Μέθοδος εναπόθεσης. Βασίζεται στο σχηματισμό κακοδιαλυτών ενώσεων.
4. Μέθοδος συμπλοκομετρίας - για το σχηματισμό συμπλόκων ιόντων και μορίων χαμηλής διάστασης.

Βασικές έννοιες και όροι ογκομετρικής ανάλυσης.

Τιτρωτής - ένα διάλυμα ενός αντιδραστηρίου γνωστής συγκέντρωσης (τυπικό διάλυμα).

Τυποποιημένο διάλυμα – Τα πρωτογενή δευτερογενή πρότυπα διαλύματα διακρίνονται ανάλογα με τη μέθοδο παρασκευής. Το πρωτογενές παρασκευάζεται διαλύοντας μια ακριβή ποσότητα καθαρής χημικής ουσίας σε μια συγκεκριμένη ποσότητα διαλύτη. Το δευτερεύον παρασκευάζεται σε κατά προσέγγιση συγκέντρωση και η συγκέντρωσή του προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας το πρωτεύον πρότυπο.

Σημείο ισοδυναμίας – τη στιγμή που ο προστιθέμενος όγκος του διαλύματος εργασίας περιέχει ποσότητα ουσίας ισοδύναμη με την ποσότητα της ουσίας που προσδιορίζεται.

Σκοπός ογκομέτρησης - ακριβής μέτρηση των όγκων δύο διαλυμάτων που περιέχουν ισοδύναμη ποσότητα μιας ουσίας

Απευθείας τιτλοδότηση – αυτή είναι η τιτλοδότηση μιας συγκεκριμένης ουσίας «Α» απευθείας με τον τιτλοδοτητή «Β». Χρησιμοποιείται εάν η αντίδραση μεταξύ «Α» και «Β» προχωρά γρήγορα.

Σχήμα τιτρομετρικού προσδιορισμού.

Για τη διεξαγωγή τιτλομετρικού προσδιορισμού απαιτούνται τυπικά (εργαζόμενα) διαλύματα, δηλαδή διαλύματα με ακριβή κανονικότητα ή τίτλο.
Τέτοια διαλύματα παρασκευάζονται με ακριβή ή κατά προσέγγιση ζύγιση, αλλά στη συνέχεια η ακριβής συγκέντρωση προσδιορίζεται με τιτλοδότηση χρησιμοποιώντας διαλύματα πήξης ουσιών.

Για τα οξέα, τα διαλύματα εγκατάστασης είναι: τετραβορικό νάτριο (βόρακας), οξαλικό νάτριο, οξαλικό αμμώνιο.
Για αλκάλια: οξαλικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ

Η προετοιμασία του διαλύματος περιλαμβάνει τρία στάδια:
Υπολογισμός βάρους
Κάνοντας ένα πρόβλημα
Διάλυση του δείγματος
Εάν η συγκέντρωση προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας ακριβές δείγμα, ζυγίζεται σε αναλυτικό ζυγό.

Εάν η συγκέντρωση δεν μπορεί να προσδιοριστεί από ακριβές δείγμα, τότε λαμβάνεται σε τεχνοχημικό ζυγό και στην περίπτωση υγρών ουσιών μετράται ο υπολογιζόμενος όγκος.

Για να προσδιοριστεί η ακριβής συγκέντρωση, πραγματοποιείται τιτλοδότηση, η οποία συνίσταται στο γεγονός ότι δύο διαλύματα αντιδρούν μεταξύ τους και το σημείο ισοδυναμίας καθορίζεται χρησιμοποιώντας έναν δείκτη.

Η συγκέντρωση ενός από τα διαλύματα (εργάζεται) είναι επακριβώς γνωστή. Τυπικά, τοποθετείται σε προχοΐδα. Το δεύτερο διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση μεταφέρεται με σιφώνιο σε κωνικές φιάλες σε αυστηρά καθορισμένους όγκους (μέθοδος με πιπέττα) ή ένα ακριβές δείγμα διαλύεται σε αυθαίρετη ποσότητα διαλύτη (μέθοδος χωριστού δείγματος). Σε κάθε φιάλη προστίθεται ένας δείκτης. Η τιτλοδότηση πραγματοποιείται τουλάχιστον 3 φορές έως ότου τα αποτελέσματα συγκλίνουν· η διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,1 ml. Ο ορισμός τελειώνει με τον υπολογισμό των αποτελεσμάτων της ανάλυσης. Το πιο σημαντικό σημείο είναι να καθορίσετε το σημείο ισοδυναμίας.

Έξι κανόνες τιτλοδότησης .

1. Η ογκομέτρηση πραγματοποιείται σε κωνικές γυάλινες φιάλες.

2. Το περιεχόμενο της φιάλης αναμιγνύεται με περιστροφικές κινήσεις χωρίς να αφαιρείται η φιάλη κάτω από την προχοΐδα.

3. Το εκτεταμένο άκρο της προχοΐδας πρέπει να βρίσκεται 1 cm κάτω από το άνω άκρο της φιάλης. Η στάθμη υγρού στην προχοΐδα ρυθμίζεται στο μηδέν πριν από κάθε τιτλοδότηση.

4. Τιτλοποιήστε σε μικρές μερίδες - σταγόνα-σταγόνα.

5. Η τιτλοδότηση επαναλαμβάνεται τουλάχιστον 3 φορές μέχρι να ληφθούν σταθερά αποτελέσματα με διαφορά όχι μεγαλύτερη από 0,1 ml.

6. Μετά το τέλος της ογκομέτρησης, οι διαιρέσεις μετρώνται μετά από 20-30 δευτερόλεπτα για να επιτραπεί η αποστράγγιση του υγρού που παραμένει στα τοιχώματα της προχοΐδας.

Προϋποθέσεις για τον τιτλομετρικό προσδιορισμό της συγκέντρωσης μιας ουσίας.

Στην ογκομετρική ανάλυση, η κύρια λειτουργία είναι η μέτρηση του όγκου δύο διαλυμάτων που αλληλεπιδρούν, το ένα από τα οποία περιέχει την αναλυόμενη ουσία και η συγκέντρωση του δεύτερου είναι γνωστή εκ των προτέρων. Η άγνωστη συγκέντρωση του αναλυόμενου διαλύματος προσδιορίζεται γνωρίζοντας την αναλογία των όγκων των διαλυμάτων που αντιδρούν και τη συγκέντρωση ενός από αυτά.

Για την επιτυχή διεξαγωγή ογκομετρικής ανάλυσης, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

Η αντίδραση μεταξύ των αντιδρώντων ουσιών πρέπει να ολοκληρωθεί και να προχωρήσει γρήγορα και ποσοτικά.

Εφόσον κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης είναι απαραίτητο να καθοριστεί με ακρίβεια η στιγμή ισοδυναμίας ή να καθοριστεί το σημείο ισοδυναμίας, το τέλος της αντίδρασης μεταξύ των διαλυμάτων θα πρέπει να είναι καθαρά ορατό από μια αλλαγή στο χρώμα του διαλύματος ή από την εμφάνιση ενός έγχρωμου ιζήματος.

Οι δείκτες χρησιμοποιούνται συχνά για τον καθορισμό του σημείου ισοδυναμίας στην ογκομετρική ανάλυση

Η συγκέντρωση του διαλύματος ενός από τα διαλύματα (διάλυμα εργασίας) πρέπει να είναι επακριβώς γνωστή. Άλλες ουσίες στο διάλυμα δεν πρέπει να παρεμβαίνουν στην κύρια αντίδραση.

Παρασκευή πρότυπων διαλυμάτων.

1. Παρασκευή τιτλοδοτημένου διάλυμα σύμφωνα με το ακριβές ζύγισμα της αρχικής ουσίας

Το κύριο διάλυμα στην ογκομετρική ανάλυση τιτλοδοτείται, ήπρότυπο- διάλυμα του αρχικού αντιδραστηρίου, κατά την τιτλοδότηση του οποίου προσδιορίζεται η περιεκτικότητα της ουσίας στο αναλυόμενο διάλυμα.

Ο απλούστερος τρόπος παρασκευής ενός διαλύματος με επακριβώς γνωστή συγκέντρωση, δηλ. που χαρακτηρίζεται από έναν ορισμένο τίτλο, είναι η διάλυση ενός ακριβούς ζυγισμένου τμήματος της αρχικής χημικά καθαρής ουσίας σε νερό ή άλλο διαλύτη και αραίωση του προκύπτοντος διαλύματος στον απαιτούμενο όγκο. Γνωρίζοντας τη μάζα (ΕΝΑ ) μιας χημικώς καθαρής ένωσης διαλυμένης σε νερό και του όγκου (V) του διαλύματος που προκύπτει, είναι εύκολο να υπολογιστεί ο τίτλος (Τ) του παρασκευασμένου αντιδραστηρίου:

T = a/V (g/ml)

Αυτή η μέθοδος παρασκευάζει τιτλοδοτημένα διαλύματα ουσιών που μπορούν να ληφθούν εύκολα σε καθαρή μορφή και η σύνθεση των οποίων αντιστοιχεί σε έναν επακριβώς καθορισμένο τύπο και δεν αλλάζει κατά την αποθήκευση. Η άμεση μέθοδος παρασκευής τιτλοδοτημένων διαλυμάτων χρησιμοποιείται μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις. Με αυτόν τον τρόπο, είναι αδύνατο να παρασκευαστούν τιτλοδοτημένα διαλύματα ουσιών που είναι ιδιαίτερα υγροσκοπικά, χάνουν εύκολα το νερό κρυστάλλωσης, εκτίθενται στο διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας κ.λπ.

2. Ρύθμιση του τίτλου του διαλύματος χρησιμοποιώντας τον παράγοντα ρύθμισης

Αυτή η μέθοδος καθορισμού των τίτλων βασίζεται στην παρασκευή ενός διαλύματος αντιδραστηρίου περίπου της απαιτούμενης κανονικότητας και στη συνέχεια στον ακριβή προσδιορισμό της συγκέντρωσης του διαλύματος που προκύπτει.Τίτλοςήκανονικότητατο παρασκευασμένο διάλυμα προσδιορίζεται με τιτλοδότηση διαλυμάτων του λεγόμενουουσίες εγκατάστασης.

Η ουσία πήξης είναι μια χημικά καθαρή ένωση επακριβώς γνωστής σύνθεσης, που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του τίτλου ενός διαλύματος μιας άλλης ουσίας.

Με βάση τα δεδομένα τιτλοδότησης της σκληρυντικής ουσίας, υπολογίζεται ο ακριβής τίτλος ή η κανονικότητα του παρασκευασμένου διαλύματος.

Ένα διάλυμα μιας χημικώς καθαρής ουσίας πήξης παρασκευάζεται διαλύοντας την υπολογιζόμενη ποσότητα της (ζυγισμένη σε αναλυτικό ζυγό) σε νερό και στη συνέχεια φέρνοντας τον όγκο του διαλύματος σε μια ορισμένη τιμή σε μια ογκομετρική φιάλη. Ξεχωριστά (κλάσμα) μέρη του διαλύματος που παρασκευάζεται με αυτόν τον τρόπο μεταφέρονται με σιφώνιο από μια ογκομετρική φιάλη σε κωνικές φιάλες και τιτλοδοτούνται με ένα διάλυμα του οποίου ο τίτλος είναι σταθερός. Η τιτλοδότηση πραγματοποιείται πολλές φορές και λαμβάνεται το μέσο αποτέλεσμα.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ.

1. Υπολογισμός της κανονικότητας του αναλυόμενου διαλύματος με βάση την κανονικότητα του διαλύματος εργασίας

Όταν δύο ουσίες αλληλεπιδρούν, ένα ισοδύναμο γραμμαρίων της μιας αντιδρά με ένα ισοδύναμο γραμμαρίων της άλλης. Διαλύματα διαφορετικών ουσιών της ίδιας κανονικότητας περιέχουν σε ίσους όγκους τον ίδιο αριθμό γραμμαρίων ισοδυνάμων της διαλυμένης ουσίας. Κατά συνέπεια, ίσοι όγκοι τέτοιων διαλυμάτων περιέχουν ισοδύναμες ποσότητες της ουσίας. Επομένως, για παράδειγμα, για εξουδετέρωση 10 ml 1Ν. Το HCI απαιτεί ακριβώς 10 ml 1Ν. Διάλυμα NaOH.Διαλύματα ίδιας κανονικότητας αντιδρούν σε ίσους όγκους.

Γνωρίζοντας την κανονικότητα ενός από τα δύο διαλύματα που αντιδρούν και τους όγκους τους που δαπανήθηκαν για την τιτλοδότηση του ενός του άλλου, είναι εύκολο να προσδιοριστεί η άγνωστη κανονικότητα του δεύτερου διαλύματος. Ας υποδηλώσουμε την κανονικότητα της πρώτης λύσης με Ν 2 και ο όγκος του μέσω V 2 . Στη συνέχεια, με βάση αυτά που ειπώθηκαν, μπορούμε να δημιουργήσουμε την ισότητα

V 1 Ν 1 = V 2 Ν 2

2. Υπολογισμός τίτλος για την ουσία εργασίας.

Αυτή είναι η μάζα της διαλυμένης ουσίας εκφρασμένη σε γραμμάρια που περιέχεται σε ένα χιλιοστόλιτρο διαλύματος. Ο τίτλος υπολογίζεται ως ο λόγος της μάζας της διαλυμένης ουσίας προς τον όγκο του διαλύματος (g/ml).

T= m/ V

όπου: m - μάζα διαλυμένης ουσίας, g; V -- συνολικός όγκος διαλύματος, ml.

T=E*Ν/1000.(g/ml)

Μερικές φορές, για να υποδείξουν την ακριβή συγκέντρωση των τιτλοδοτημένων διαλυμάτων, τα λεγόμενασυντελεστής διόρθωσηςήτροπολογία Κ.

K = πραγματικό βάρος/υπολογισμένο βάρος.

Η διόρθωση δείχνει με ποιον αριθμό πρέπει να πολλαπλασιαστεί ο όγκος μιας δεδομένης λύσης για να φτάσει στον όγκο μιας λύσης ορισμένης κανονικότητας.

Προφανώς, εάν η διόρθωση για μια δεδομένη λύση είναι μεγαλύτερη από τη μονάδα, τότε η πραγματική της κανονικότητα είναι μεγαλύτερη από την κανονικότητα που λαμβάνεται ως πρότυπο. εάν η διόρθωση είναι μικρότερη από τη μονάδα, τότε η πραγματική κανονικότητα της λύσης είναι μικρότερη από την κανονικότητα αναφοράς.

Παράδειγμα: Από 1,3400σολ Χ. η.NaClμαγειρεμένο 200ml λύση. Υπολογίστε τη διόρθωση για να φέρετε τη συγκέντρωση του παρασκευασμένου διαλύματος ακριβώς στα 0,1 N.

Λύση. Στα 200ml Ο,1η. λύσηNaClπρέπει να περιέχει

58,44*0,1*200/1000 =1,1688 γρ

Ως εκ τούτου: K=1,3400/1,1688=1,146

Η διόρθωση μπορεί να υπολογιστεί ως ο λόγος του τίτλου του παρασκευασμένου διαλύματος προς τον τίτλο ενός διαλύματος ορισμένης κανονικότητας:

K = Τίτλος του παρασκευασθέντος διαλύματος/ τίτλος διαλύματος ορισμένης κανονικότητας

Στο παράδειγμά μας, ο τίτλος του παρασκευασμένου διαλύματος είναι 1,340/200= 0,00670g/ml

Τetr διάλυμα 0,1 ΝNaClίσο με 0,005844 g/ml

Άρα Κ= 0,00670/0,005844=1,146

Συμπέρασμα: Εάν η διόρθωση για μια δεδομένη λύση είναι μεγαλύτερη από μία, τότε η πραγματική της κανονικότητα είναι μεγαλύτερη από την κανονικότητα που λαμβάνεται ως πρότυπο. Εάν η διόρθωση είναι μικρότερη από μία, τότε η πραγματική της κανονικότητα είναι μικρότερη από την αναφορά.

3. Υπολογισμός της ποσότητας της αναλυόμενης ουσίας από τον τίτλο του διαλύματος εργασίας, εκφρασμένος σε γραμμάρια της αναλυόμενης ουσίας.

Ο τίτλος του διαλύματος εργασίας σε γραμμάρια της αναλυόμενης ουσίας είναι ίσος με τον αριθμό των γραμμαρίων της αναλυόμενης ουσίας, που ισοδυναμεί με την ποσότητα της ουσίας που περιέχεται σε 1 ml του διαλύματος εργασίας. Γνωρίζοντας τον τίτλο του διαλύματος εργασίας για την αναλυόμενη ουσία T και τον όγκο του διαλύματος εργασίας που χρησιμοποιείται για την ογκομέτρηση, μπορεί κανείς να υπολογίσει τον αριθμό των γραμμαρίων (μάζα) της αναλυόμενης ουσίας.

Παράδειγμα. Να υπολογίσετε το ποσοστό του Na 2 CO 3 στο δείγμα, εάν το δείγμα για ογκομέτρηση είναι 0,100 g. Καταναλώθηκαν 15,00 ml 0,1 Ν.HCI.

Λύση .

Μ(Να 2 CO 3 ) =106,00 γρ. μι(Να 2 CO 3 ) =53,00 γρ.

Τ(HCI/Na 2 CO 3 )= μι(Να 2 CO 3 )* Ν HCI./1000 σολ/ ml

m(Na 2 CO 3 ) = Τ(HCI/Na 2 CO 3 ) V HCI=0,0053*15,00=0,0795 σολ.

Ποσοστό Na 2 CO 3 ισούται με 79,5%

4. Υπολογισμός του αριθμού των ισοδυνάμων χιλιοστών της ελεγχόμενης ουσίας.

Πολλαπλασιάζοντας την κανονικότητα του διαλύματος εργασίας με τον όγκο του που δαπανήθηκε για την τιτλοδότηση της ελεγχόμενης ουσίας, λαμβάνουμε τον αριθμό των ισοδυνάμων χιλιοστών της διαλυμένης ουσίας στο τιτλοδοτημένο μέρος της ελεγχόμενης ουσίας.

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

Alekseev V. N. "Ποσοτική ανάλυση"

Zolotov Yu. A. "Βασικές αρχές της αναλυτικής χημείας"

Kreshkov A.P., Yaroslavtsev A.A. «Μάθημα αναλυτικής χημείας. Ποσοτική ανάλυση"

Piskareva S.K., Barashkov K.M. "Αναλυτική χημεία"

Shapiro S.A., Gurvich Ya.A. "Αναλυτική Χημεία"

Για να παρασκευαστεί ένα φυσιολογικό διάλυμα θειικού οξέος 0,01, είναι απαραίτητο να υπάρχουν δεδομένα για τη συγκέντρωσή του.

Η συγκέντρωση του θειικού οξέος μπορεί να προσδιοριστεί από το ειδικό βάρος του, το οποίο με τη σειρά του καθορίζεται από την ένδειξη ενός υδρόμετρου που έχει χαμηλώσει σε έναν κύλινδρο γεμάτο με αυτό το οξύ.

Γνωρίζοντας το ειδικό βάρος του θειικού οξέος, η συγκέντρωσή του μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας έναν βοηθητικό πίνακα (βλ. παραρτήματα). Με άλλα λόγια, είναι δυνατό να προσδιοριστεί ποια ποσότητα χημικά καθαρού οξέος περιέχεται σε έναν συγκεκριμένο όγκο του μείγματος, καθώς και σε ποιο ποσοστό αντιστοιχεί αυτή η ποσότητα (η βιομηχανία παράγει θειικό οξύ αναμεμειγμένο με μικρή ποσότητα νερού και ορισμένες άλλες ουσίες ).

Το μοριακό βάρος του θειικού οξέος είναι 98,06 και το ισοδύναμο είναι 49,03 g. Επομένως, 1 λίτρο κανονικού διαλύματος θειικού οξέος 0,01 πρέπει να περιέχει 0,4903 g καθαρού οξέος.

Έχοντας προσδιορίσει την απαιτούμενη ποσότητα καθαρού θειικού οξέος για την παρασκευή ενός εκατονορμικού διαλύματος, μπορείτε επίσης να προσδιορίσετε την ποσότητα ισχυρού θειικού οξέος (με προκαθορισμένη συγκέντρωση) που θα ληφθεί για την παρασκευή του καθορισμένου διαλύματος. Έτσι, για παράδειγμα, το ισχυρό (συμπυκνωμένο) θειικό οξύ του εμπορίου, το οποίο έχει συνήθως ειδικό βάρος 1,84 και περιέχει 96% καθαρό θειικό οξύ, πρέπει να λάβει 0,5107 g (100 x 0,4902: 96) ή 0,28 ml (0,5107:1,84).

Η ποσότητα του συμπυκνωμένου θειικού οξέος (σε αυτή την περίπτωση 0,28 ml) που προσδιορίζεται από έναν τέτοιο υπολογισμό, η οποία θα χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ενός δεδομένου διαλύματος, φιλτράρεται από μια μικροπροχοΐδα με αλεσμένη στρόφιγγα σε μια ογκομετρική φιάλη, στην οποία στη συνέχεια χύνεται απεσταγμένο νερό. στο επίπεδο της ένδειξης του λίτρου.

Στη συνέχεια, ένα εκατοφυσιολογικό διάλυμα θειικού οξέος χύνεται από τη φιάλη σε μια φιάλη, κλειστή με ελαστικό πώμα, μέσω της οποίας ένας γυάλινος σωλήνας εξόδου συνδεδεμένος με μια μικροπροχοΐδα διοχετεύεται στο διάλυμα και προσδιορίζεται η διόρθωση για την ακρίβεια του παρασκευασμένου διαλύματος. , αφού σπάνια είναι δυνατό να παρασκευαστεί μια ακριβής λύση με δεδομένη κανονικότητα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά τα διαλύματα με αυτή τη μέθοδο παρασκευής είναι ελαφρώς ισχυρότερα ή πιο αδύναμα από τα centinormal.

Η διόρθωση για την ακρίβεια ενός διαλύματος εκατονορμικού θειικού οξέος προσδιορίζεται συχνά χρησιμοποιώντας βόρακα (Na2 B4 O7 10 H2 O).

Η διαδικασία για αυτόν τον προσδιορισμό είναι η εξής:

1. Ζυγίστε 953 mg χημικά καθαρού βόρακα σε αναλυτικό ζυγό (Το ισοδύναμο βάρος του βόρακα είναι 190,6 g. Ως εκ τούτου, για να παρασκευάσετε ένα λίτρο κανονικού διαλύματος 0,01, πρέπει να πάρετε 1,906 g χημικώς καθαρού βόρακα (190,6: 100) και για να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος με την υποδεικνυόμενη κανονικότητα, πρέπει να πάρετε 953 mg βόρακα).

2. Προσεκτικά, προσπαθώντας να μην χυθεί, μεταφέρετε το προκύπτον δείγμα, που προορίζεται για την παρασκευή διαλύματος βόρακα 0,01 κανονικού, μέσω χοάνης σε ογκομετρική φιάλη των 500 ml.

3. Χρησιμοποιώντας απεσταγμένο νερό, ρίξτε τους κόκκους βόρακα που έχουν απομείνει στο χωνί μέσα στη φιάλη.

4. Διαλύστε το περιεχόμενο της φιάλης ανακινώντας και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε απεσταγμένο νερό για να φέρετε τη στάθμη του διαλύματος στην ένδειξη των 500 ml.

5. Κλείστε τη φιάλη με ένα καθαρό πώμα και αναμείξτε καλά το παρασκευασμένο διάλυμα βόρακα.

6. Ρίξτε 20 ml διαλύματος βόρακα 0,01 κανονικού σε μια μικρή κωνική φιάλη από μικροπροχοΐδα ή πιπέτα, προσθέστε 2...3 σταγόνες δίχρωμου δείκτη και ογκομετρήστε με 0,01 κανονικό διάλυμα θειικού οξέος.

7. Υπολογίστε τη διόρθωση ακρίβειας για ένα φυσιολογικό διάλυμα θειικού οξέος 0,01, το οποίο εκφράζεται ως πηλίκο που προκύπτει διαιρώντας τα χιλιοστόλιτρα ενός κανονικού διαλύματος βόρακα 0,01 που λαμβάνεται για ογκομέτρηση με τον αριθμό χιλιοστόλιτρων ενός 0,01 κανονικού διαλύματος θειικού οξύ που χρησιμοποιείται για εξουδετέρωση. Ας το εξηγήσουμε αυτό με ένα συγκεκριμένο παράδειγμα.

Ας υποθέσουμε ότι χρησιμοποιήθηκαν 22 ml διαλύματος θειικού οξέος για την εξουδετέρωση 20 ml διαλύματος βόρακα. Αυτό σημαίνει ότι το παρασκευασμένο διάλυμα οξέος είναι ασθενέστερο από το 0,01 κανονικό. Εάν αυτό το διάλυμα αντιστοιχούσε σε 0,01-κανονικό, τότε θα καταναλωνόταν ίση ποσότητα διαλύματος οξέος για να εξουδετερωθεί κάθε χιλιοστόλιτρο διαλύματος βόρακα.

Στο παράδειγμά μας, όπως αναφέρθηκε ήδη, δαπανήθηκαν 22 ml διαλύματος οξέος για την εξουδετέρωση 20 ml διαλύματος βόρακα και ως εκ τούτου η τροποποίηση στο παρασκευασμένο διάλυμα οξέος:

Η λειτουργία για την πραγματοποίηση της διόρθωσης επαναλαμβάνεται 2-3 φορές. Τα αποτελέσματα των παράλληλων προσδιορισμών πρέπει απαραίτητα να συγκλίνουν με ακρίβεια 0,001. Η τελική τιμή του συντελεστή διόρθωσης λαμβάνεται ως η μέση αριθμητική τιμή που προκύπτει από δύο ή τρεις προσδιορισμούς.

Για να μετατραπεί το παρασκευασμένο διάλυμα θειικού οξέος σε ένα κανονικό διάλυμα 0,01, η μία ή η άλλη ποσότητα που λαμβάνεται για ανάλυση θα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τον συντελεστή διόρθωσης. Συνήθως, ο συντελεστής διόρθωσης αναγράφεται στη φιάλη με το διάλυμα οξέος και ενημερώνεται περιοδικά, καθώς με παρατεταμένη εργασία με αυτό το διάλυμα ή παρατεταμένη αποθήκευση, μπορεί να αλλάξει τη δύναμή του.

Μονάδες SI στην κλινική εργαστηριακή διάγνωση.

Στην κλινική εργαστηριακή διάγνωση, το Διεθνές Σύστημα Μονάδων συνιστάται να χρησιμοποιείται σύμφωνα με τους ακόλουθους κανόνες.

1. Η μονάδα όγκου πρέπει να είναι λίτρο. Δεν συνιστάται η χρήση υποπολλαπλάσια ή πολλαπλάσια του λίτρου (1-100 ml) στον παρονομαστή.

2. Η συγκέντρωση των μετρούμενων ουσιών υποδεικνύεται ως μοριακή (mol/l) ή μάζα (g/l).

3. Η μοριακή συγκέντρωση χρησιμοποιείται για ουσίες με γνωστό σχετικό μοριακό βάρος. Η ιοντική συγκέντρωση αναφέρεται ως μοριακή συγκέντρωση.

4. Η συγκέντρωση μάζας χρησιμοποιείται για ουσίες των οποίων το σχετικό μοριακό βάρος είναι άγνωστο.

5. Η πυκνότητα υποδεικνύεται σε g/l. κάθαρση – σε ml/s.

6. Η ενζυμική δραστηριότητα στην ποσότητα των ουσιών σε χρόνο και όγκο εκφράζεται ως mol/(s*l). µmol/(s*l); nmol/(s*l).

Όταν μετατρέπονται μονάδες μάζας σε μονάδες ποσότητας μιας ουσίας (μοριακός), ο συντελεστής μετατροπής είναι K=1/Mr, όπου Mr είναι η σχετική μοριακή μάζα. Στην περίπτωση αυτή, η αρχική μονάδα μάζας (γραμμάριο) αντιστοιχεί στη μοριακή μονάδα της ποσότητας της ουσίας (mol).

Γενικά χαρακτηριστικά.

Οι λύσεις είναι ομοιογενή συστήματα που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα συστατικά και προϊόντα της αλληλεπίδρασής τους. Ως διαλύτης μπορεί να λειτουργήσει όχι μόνο το νερό, αλλά και η αιθυλική αλκοόλη, ο αιθέρας, το χλωροφόρμιο, το βενζόλιο κ.λπ.

Η διαδικασία της διάλυσης συχνά συνοδεύεται από απελευθέρωση θερμότητας (εξώθερμη αντίδραση - διάλυση καυστικών αλκαλίων σε νερό) ή απορρόφηση θερμότητας (ενδόθερμη αντίδραση - διάλυση αλάτων αμμωνίου).

Τα υγρά διαλύματα περιλαμβάνουν διαλύματα στερεών σε υγρά (διάλυμα άλατος σε νερό), διαλύματα υγρών σε υγρά (διάλυμα αιθυλικής αλκοόλης σε νερό), διαλύματα αερίων σε υγρά (CO 2 σε νερό).

Τα διαλύματα μπορεί να είναι όχι μόνο υγρά, αλλά και στερεά (γυαλί, κράμα ασημιού και χρυσού), καθώς και αέρια (αέρας). Τα πιο σημαντικά και κοινά είναι τα υδατικά διαλύματα.

Η διαλυτότητα είναι η ιδιότητα μιας ουσίας να διαλύεται σε έναν διαλύτη. Με βάση τη διαλυτότητά τους στο νερό, όλες οι ουσίες χωρίζονται σε 3 ομάδες - πολύ διαλυτές, ελαφρώς διαλυτές και πρακτικά αδιάλυτες. Η διαλυτότητα εξαρτάται κυρίως από τη φύση των ουσιών. Η διαλυτότητα εκφράζεται με τον αριθμό των γραμμαρίων μιας ουσίας που μπορεί να διαλυθεί στο μέγιστο σε 100 g διαλύτη ή διαλύματος σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Αυτή η ποσότητα ονομάζεται συντελεστής διαλυτότητας ή απλά διαλυτότητα της ουσίας.

Ένα διάλυμα στο οποίο, σε δεδομένη θερμοκρασία και όγκο, δεν συμβαίνει περαιτέρω διάλυση της ουσίας ονομάζεται κορεσμένο. Ένα τέτοιο διάλυμα βρίσκεται σε ισορροπία με περίσσεια διαλυμένης ουσίας· περιέχει τη μέγιστη δυνατή ποσότητα ουσίας υπό τις δεδομένες συνθήκες. Εάν η συγκέντρωση ενός διαλύματος δεν φτάσει τη συγκέντρωση κορεσμού υπό δεδομένες συνθήκες, τότε το διάλυμα ονομάζεται ακόρεστο. Ένα υπερκορεσμένο διάλυμα περιέχει περισσότερη ουσία από ένα κορεσμένο διάλυμα. Τα υπερκορεσμένα διαλύματα είναι πολύ ασταθή. Απλή ανακίνηση του δοχείου ή επαφή με κρυστάλλους της διαλυμένης ουσίας οδηγεί σε στιγμιαία κρυστάλλωση. Σε αυτή την περίπτωση, το υπερκορεσμένο διάλυμα μετατρέπεται σε κορεσμένο διάλυμα.

Η έννοια των «κορεσμένων διαλυμάτων» πρέπει να διακρίνεται από την έννοια των «υπερκορεσμένων διαλυμάτων». Ένα διάλυμα με υψηλή περιεκτικότητα σε διαλυμένη ουσία ονομάζεται συμπυκνωμένο. Τα κορεσμένα διαλύματα διαφορετικών ουσιών μπορεί να διαφέρουν πολύ σε συγκέντρωση. Για πολύ διαλυτές ουσίες (νιτρώδες κάλιο), τα κορεσμένα διαλύματα έχουν υψηλή συγκέντρωση. Για κακοδιαλυτές ουσίες (θειικό βάριο), τα κορεσμένα διαλύματα έχουν χαμηλή συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας.

Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, η διαλυτότητα μιας ουσίας αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Υπάρχουν όμως ουσίες των οποίων η διαλυτότητα αυξάνεται ελαφρώς με την αύξηση της θερμοκρασίας (χλωριούχο νάτριο, χλωριούχο αργίλιο) ή ακόμη και μειώνεται.

Η εξάρτηση της διαλυτότητας διαφόρων ουσιών από τη θερμοκρασία απεικονίζεται γραφικά χρησιμοποιώντας καμπύλες διαλυτότητας. Η θερμοκρασία απεικονίζεται στον άξονα της τετμημένης και η διαλυτότητα στον άξονα των τεταγμένων. Έτσι, είναι δυνατό να υπολογιστεί πόσο αλάτι πέφτει από το διάλυμα καθώς ψύχεται. Η απελευθέρωση ουσιών από το διάλυμα καθώς μειώνεται η θερμοκρασία ονομάζεται κρυστάλλωση και η ουσία απελευθερώνεται στην καθαρή της μορφή.

Εάν το διάλυμα περιέχει ακαθαρσίες, τότε το διάλυμα θα είναι ακόρεστο σε σχέση με αυτές ακόμη και όταν η θερμοκρασία μειωθεί και οι ακαθαρσίες δεν θα καθιζάνουν. Αυτή είναι η βάση για τη μέθοδο καθαρισμού ουσιών - κρυστάλλωση.

Σε υδατικά διαλύματα σχηματίζονται περισσότερο ή λιγότερο ισχυρές ενώσεις σωματιδίων διαλυμένης ουσίας με νερό - ένυδρες ενώσεις. Μερικές φορές τέτοιο νερό είναι τόσο σφιχτά συνδεδεμένο με τη διαλυμένη ουσία που όταν απελευθερώνεται, γίνεται μέρος των κρυστάλλων.

Οι κρυσταλλικές ουσίες που περιέχουν νερό ονομάζονται κρυσταλλικές ένυδρες ενώσεις και το ίδιο το νερό ονομάζεται νερό κρυστάλλωσης. Η σύνθεση των κρυσταλλικών υδριτών εκφράζεται με έναν τύπο που υποδεικνύει τον αριθμό των μορίων νερού ανά μόριο ουσίας - CuSO 4 * 5H 2 O.

Η συγκέντρωση είναι ο λόγος της ποσότητας της διαλυμένης ουσίας προς την ποσότητα του διαλύματος ή του διαλύτη. Η συγκέντρωση του διαλύματος εκφράζεται σε αναλογίες βάρους και όγκου. Τα ποσοστά βάρους δείχνουν την περιεκτικότητα σε βάρος της ουσίας σε 100 g διαλύματος (όχι όμως σε 100 ml διαλύματος!).

Τεχνική παρασκευής κατά προσέγγιση λύσεων.

Ζυγίζονται οι απαραίτητες ουσίες και ο διαλύτης σε τέτοιες αναλογίες ώστε η συνολική ποσότητα να είναι 100 g. Αν ο διαλύτης είναι νερό, του οποίου η πυκνότητα είναι ίση με ένα, δεν ζυγίζεται, αλλά μετράται όγκος ίσος με τη μάζα. Εάν ο διαλύτης είναι υγρό του οποίου η πυκνότητα δεν είναι ίση με τη μονάδα, είτε ζυγίζεται είτε η ποσότητα του διαλύτη που εκφράζεται σε γραμμάρια διαιρείται με τον δείκτη πυκνότητας και υπολογίζεται ο όγκος που καταλαμβάνει το υγρό. Η πυκνότητα P είναι ο λόγος της μάζας του σώματος προς τον όγκο του.

Ως μονάδα πυκνότητας λαμβάνεται η πυκνότητα του νερού στους 4 0 C.

Η σχετική πυκνότητα D είναι ο λόγος της πυκνότητας μιας δεδομένης ουσίας προς την πυκνότητα μιας άλλης ουσίας. Στην πράξη, καθορίζουν την αναλογία της πυκνότητας μιας δεδομένης ουσίας προς την πυκνότητα του νερού, λαμβανόμενη ως μονάδα. Για παράδειγμα, εάν η σχετική πυκνότητα ενός διαλύματος είναι 2,05, τότε 1 ml από αυτό ζυγίζει 2,05 g.

Παράδειγμα. Πόσο χλωριούχο άνθρακα 4 πρέπει να ληφθεί για να παρασκευαστούν 100 g διαλύματος λίπους 10%; Ζυγίστε 10 g λίπους και 90 g διαλύτη CCl 4 ή, μετρώντας τον όγκο που καταλαμβάνει η απαιτούμενη ποσότητα CCl 4, διαιρέστε τη μάζα (90 g) με τη σχετική πυκνότητα D = (1,59 g/ml).

V = (90 g) / (1,59 g/ml) = 56,6 ml.

Παράδειγμα. Πώς να παρασκευάσετε ένα διάλυμα 5% θειικού χαλκού από κρυσταλλικό ένυδρο αυτής της ουσίας (υπολογισμένο ως άνυδρο άλας); Το μοριακό βάρος του θειικού χαλκού είναι 160 g, του ένυδρου κρυστάλλου είναι 250 g.

250 – 160 X = (5*250) / 160 = 7,8 g

Επομένως, πρέπει να πάρετε 7,8 g κρυσταλλικής ένυδρης, 92,2 g νερού. Εάν το διάλυμα παρασκευαστεί χωρίς μετατροπή σε άνυδρο αλάτι, ο υπολογισμός απλοποιείται. Ζυγίστε την καθορισμένη ποσότητα αλατιού και προσθέστε το διαλύτη σε τέτοια ποσότητα ώστε το συνολικό βάρος του διαλύματος να είναι 100 g.

Τα ποσοστά όγκου δείχνουν πόση ουσία (σε ml) περιέχεται σε 100 ml διαλύματος ή μείγματος αερίων. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα αιθυλικής αλκοόλης 96% περιέχει 96 ml απόλυτης (άνυδρης) αλκοόλης και 4 ml νερού. Τα ποσοστά όγκου χρησιμοποιούνται κατά την ανάμειξη αμοιβαία διαλυτών υγρών και κατά την παρασκευή μιγμάτων αερίων.

Ποσοστιαίες αναλογίες βάρους-όγκου (συμβατικός τρόπος έκφρασης συγκέντρωσης). Αναφέρατε την ποσότητα βάρους της ουσίας που περιέχεται σε 100 ml διαλύματος. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα NaCl 10% περιέχει 10 g άλατος σε 100 ml διαλύματος.

Τεχνική παρασκευής ποσοστιαίων διαλυμάτων από πυκνά οξέα.

Τα συμπυκνωμένα οξέα (θειικό, υδροχλωρικό, νιτρικό) περιέχουν νερό. Η αναλογία οξέος και νερού σε αυτά υποδεικνύεται σε ποσοστά βάρους.

Η πυκνότητα των λύσεων είναι στις περισσότερες περιπτώσεις πάνω από τη μονάδα. Το ποσοστό των οξέων καθορίζεται από την πυκνότητά τους. Κατά την παρασκευή περισσότερων αραιωμένων διαλυμάτων από συμπυκνωμένα διαλύματα, λαμβάνεται υπόψη η περιεκτικότητα σε νερό σε αυτά.

Παράδειγμα. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστεί ένα διάλυμα 20% θειικού οξέος H 2 SO 4 από πυκνό θειικό οξύ 98% με πυκνότητα D = 1,84 g/ml. Αρχικά υπολογίζουμε πόσο από το συμπυκνωμένο διάλυμα περιέχει 20 g θειικού οξέος.

100 – 98 X = (20*100) / 98 = 20,4 g

Στην πράξη, είναι πιο βολικό να εργάζεστε με ογκομετρικές παρά με μονάδες βάρους οξέων. Επομένως, υπολογίζουν ποιος όγκος πυκνού οξέος καταλαμβάνει την απαιτούμενη ποσότητα βάρους της ουσίας. Για να γίνει αυτό, ο αριθμός που λαμβάνεται σε γραμμάρια διαιρείται με τον δείκτη πυκνότητας.

V = M/P = 20,4 / 1,84 = 11 ml

Μπορεί να υπολογιστεί με άλλο τρόπο, όταν η συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος οξέος εκφράζεται αμέσως σε ποσοστά βάρους-όγκου.

100 – 180 Χ = 11 ml

Όταν δεν απαιτείται ιδιαίτερη ακρίβεια, κατά την αραίωση διαλυμάτων ή την ανάμιξή τους για να ληφθούν διαλύματα διαφορετικής συγκέντρωσης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την παρακάτω απλή και γρήγορη μέθοδο. Για παράδειγμα, πρέπει να παρασκευάσετε ένα διάλυμα 5% θειικού αμμωνίου από ένα διάλυμα 20%.

Όπου 20 είναι η συγκέντρωση του διαλύματος που λαμβάνεται, 0 είναι νερό και 5 είναι η απαιτούμενη συγκέντρωση. Αφαιρούμε το 5 από το 20 και γράφουμε την τιμή που προκύπτει στην κάτω δεξιά γωνία, αφαιρούμε το 0 από το 5, γράφουμε τον αριθμό στην επάνω δεξιά γωνία. Στη συνέχεια το διάγραμμα θα πάρει την παρακάτω μορφή.

Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να πάρετε 5 μέρη διαλύματος 20% και 15 μέρη νερού. Αν αναμίξετε 2 διαλύματα, το διάγραμμα παραμένει το ίδιο, μόνο το αρχικό διάλυμα με χαμηλότερη συγκέντρωση αναγράφεται στην κάτω αριστερή γωνία. Για παράδειγμα, με την ανάμειξη διαλυμάτων 30% και 15% πρέπει να λάβετε ένα διάλυμα 25%.

Επομένως, πρέπει να πάρετε 10 μέρη διαλύματος 30% και 15 μέρη διαλύματος 15%. Αυτό το σχήμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν δεν απαιτείται ειδική ακρίβεια.

Τα ακριβή διαλύματα περιλαμβάνουν κανονικά, μοριακά και τυπικά διαλύματα.

Ένα διάλυμα ονομάζεται κανονικό εάν 1 g περιέχει g – ισοδύναμο μιας διαλυμένης ουσίας. Η ποσότητα βάρους μιας σύνθετης ουσίας, εκφρασμένη σε γραμμάρια και αριθμητικά ίση με το ισοδύναμό της, ονομάζεται ισοδύναμο γραμμαρίων. Κατά τον υπολογισμό των ισοδυνάμων ενώσεων όπως οι βάσεις, τα οξέα και τα άλατα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους ακόλουθους κανόνες.

1. Το ισοδύναμο βάσης (Ε ο) είναι ίσο με το μοριακό βάρος της βάσης διαιρούμενο με τον αριθμό των ομάδων ΟΗ στο μόριο της (ή με το σθένος του μετάλλου).

E (NaOH) = 40/1 = 40

2. Το ισοδύναμο οξέος (Ek) είναι ίσο με το μοριακό βάρος του οξέος διαιρούμενο με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου στο μόριό του που μπορούν να αντικατασταθούν από το μέταλλο.

E(H2SO4) = 98/2 = 49

Ε(HCl) = 36,5/1=36,5

3. Το ισοδύναμο άλατος (E s) είναι ίσο με το μοριακό βάρος του άλατος διαιρούμενο με το γινόμενο του σθένους του μετάλλου και του αριθμού των ατόμων του.

E(NaCl) = 58,5/(1*1) = 58,5

Όταν τα οξέα και οι βάσεις αλληλεπιδρούν, ανάλογα με τις ιδιότητες των ουσιών που αντιδρούν και τις συνθήκες αντίδρασης, δεν αντικαθίστανται απαραίτητα όλα τα άτομα υδρογόνου που υπάρχουν στο μόριο του οξέος από ένα άτομο μετάλλου και σχηματίζονται άλατα οξέος. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το ισοδύναμο γραμμαρίων προσδιορίζεται από τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που αντικαθίστανται από άτομα μετάλλου σε μια δεδομένη αντίδραση.

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO + H 2 O (το ισοδύναμο γραμμαρίων είναι ίσο με το μοριακό βάρος σε γραμμάρια).

H 3 PO 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + 2H 2 O (το ισοδύναμο γραμμαρίων είναι ίσο με μισό γραμμάριο μοριακού βάρους).

Κατά τον προσδιορισμό του ισοδύναμου γραμμαρίου, απαιτείται γνώση της χημικής αντίδρασης και των συνθηκών υπό τις οποίες συμβαίνει. Εάν χρειάζεται να παρασκευάσετε διαλύματα δεινοκανονικής, εκατοντακανονικής ή χιλιοκανονικής, πάρτε 0,1, αντίστοιχα. 0,01; 0,001 γραμμάρια είναι το ισοδύναμο της ουσίας. Γνωρίζοντας την κανονικότητα του διαλύματος Ν και της ισοδύναμης διαλυμένης ουσίας Ε, είναι εύκολο να υπολογίσουμε πόσα γραμμάρια της ουσίας περιέχονται σε 1 ml διαλύματος. Για να γίνει αυτό, πρέπει να διαιρέσετε τη μάζα της διαλυμένης ουσίας με το 1000. Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας σε γραμμάρια που περιέχεται σε 1 ml διαλύματος ονομάζεται τίτλος του διαλύματος (Τ).

T = (N*E) / 1000

T (0,1 H2SO4) = (0,1 * 49) / 1000 = 0,0049 g/ml.

Ένα διάλυμα με γνωστό τίτλο (συγκέντρωση) ονομάζεται τιτλοδοτημένο. Χρησιμοποιώντας ένα τιτλοδοτημένο διάλυμα αλκαλίου, μπορείτε να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση (κανονικότητα) ενός διαλύματος οξέος (οξινομετρία). Χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα τιτλοδοτημένου οξέος, μπορείτε να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση (κανονικότητα) ενός αλκαλικού διαλύματος (αλκαλιμετρία). Διαλύματα ίδιας κανονικότητας αντιδρούν σε ίσους όγκους. Σε διαφορετικές κανονικότητες, αυτά τα διαλύματα αντιδρούν μεταξύ τους σε όγκους αντιστρόφως ανάλογους των κανονικοτήτων τους.

N k / N sh = V sh / V k

Nk * Vk = N sch * V sch

Παράδειγμα. Για την τιτλοδότηση 10 ml διαλύματος HCl, χρησιμοποιήθηκαν 15 ml διαλύματος NaOH 0,5 Ν. Να υπολογίσετε την κανονικότητα του διαλύματος HCl.

Nk * 10 = 0,5 * 15

Nk = (0,5 * 15) / 10 = 0,75

Ν=30/58,5=0,5

Τα Fixanals προπαρασκευάζονται και σφραγίζονται σε αμπούλες, με επακριβώς ζυγισμένες ποσότητες αντιδραστηρίου που απαιτούνται για την παρασκευή 1 λίτρου διαλύματος 0,1 N ή 0,01 N. Τα Fixanales έρχονται σε υγρή και ξηρή μορφή. Τα στεγνά έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Η τεχνική για την παρασκευή διαλυμάτων από σταθεροποιήσεις περιγράφεται στο παράρτημα του κουτιού με τα σταθεροποιητικά.

Προετοιμασία και δοκιμή αποφυσικών διαλυμάτων.

Τα αποκανονικά διαλύματα, τα οποία χρησιμοποιούνται συχνά ως πρώτες ύλες στο εργαστήριο, παρασκευάζονται από κοινά χημικά παρασκευάσματα. Το απαιτούμενο δείγμα ζυγίζεται σε τεχνική χημική ή φαρμακευτική ζυγαριά. Κατά τη ζύγιση, επιτρέπεται σφάλμα 0,01 - 0,03 g. Στην πράξη, μπορείτε να κάνετε ένα σφάλμα προς την κατεύθυνση της ελαφράς αύξησης του υπολογιζόμενου βάρους. Το δείγμα μεταφέρεται σε ογκομετρική φιάλη, όπου προστίθεται μικρή ποσότητα νερού. Αφού η ουσία διαλυθεί πλήρως και η θερμοκρασία του διαλύματος εξισωθεί με τη θερμοκρασία του αέρα, η φιάλη συμπληρώνεται με νερό μέχρι τη χαραγή.

Το παρασκευασμένο διάλυμα απαιτεί έλεγχο. Η δοκιμή πραγματοποιείται με τη χρήση διαλυμάτων που παρασκευάζονται από τα στερεωτικά τους, παρουσία δεικτών, και καθορίζεται ο συντελεστής διόρθωσης (Κ) και ο τίτλος. Ο συντελεστής διόρθωσης (K) ή ο συντελεστής διόρθωσης (F) δείχνει ποια ποσότητα (σε ml) ενός ακριβούς κανονικού διαλύματος αντιστοιχεί σε 1 ml ενός δεδομένου (παρασκευασμένου) διαλύματος. Για να γίνει αυτό, μεταφέρετε 5 ή 10 ml του παρασκευασμένου διαλύματος σε κωνική φιάλη, προσθέστε μερικές σταγόνες δείκτη και ογκομετρήστε με το ακριβές διάλυμα. Η τιτλοδότηση πραγματοποιείται δύο φορές και υπολογίζεται ο αριθμητικός μέσος όρος. Τα αποτελέσματα της τιτλοδότησης πρέπει να είναι περίπου τα ίδια (διαφορά εντός 0,2 ml). Ο συντελεστής διόρθωσης υπολογίζεται με βάση την αναλογία του όγκου του ακριβούς διαλύματος Vt προς τον όγκο του διαλύματος δοκιμής Vn.

K = V t / V n.

Ο συντελεστής διόρθωσης μπορεί επίσης να προσδιοριστεί με έναν δεύτερο τρόπο - από την αναλογία του τίτλου του διαλύματος δοκιμής προς τον θεωρητικά υπολογισμένο τίτλο του ακριβούς διαλύματος.

Κ = Τ πρακτικό / Τ θεωρ.

Αν οι αριστερές πλευρές μιας εξίσωσης είναι ίσες, τότε οι δεξιές πλευρές της είναι ίσες.

V t / V n. = Τ πρακτικό / Τ θεωρ.

Εάν βρεθεί ο πρακτικός τίτλος του διαλύματος δοκιμής, τότε έχει προσδιοριστεί η περιεκτικότητα σε βάρος της ουσίας σε 1 ml διαλύματος. Όταν η ακριβής λύση και η λύση που ελέγχεται αλληλεπιδρούν, μπορεί να προκύψουν 3 περιπτώσεις.

1. Τα διαλύματα αλληλεπιδρούν σε ίσους όγκους. Για παράδειγμα, η τιτλοδότηση 10 ml ενός διαλύματος 0,1 Ν απαιτούσε 10 ml του διαλύματος δοκιμής. Επομένως, η κανονικότητα είναι η ίδια και ο συντελεστής διόρθωσης είναι ίσος με ένα.

2. 9,5 ml του διαλύματος δοκιμής χρησιμοποιήθηκαν για να αλληλεπιδράσουν με 10 ml του ακριβούς διαλύματος· το διάλυμα δοκιμής αποδείχθηκε ότι ήταν πιο συμπυκνωμένο από το ακριβές διάλυμα.

3. 10,5 ml του διαλύματος δοκιμής χρησιμοποιήθηκαν για να αλληλεπιδράσουν με 10 ml του ακριβούς διαλύματος· το διάλυμα δοκιμής είναι πιο ασθενές σε συγκέντρωση από το ακριβές διάλυμα.

Ο συντελεστής διόρθωσης υπολογίζεται με ακρίβεια στο δεύτερο δεκαδικό ψηφίο· επιτρέπονται διακυμάνσεις από 0,95 έως 1,05.

Διόρθωση λύσεων των οποίων ο συντελεστής διόρθωσης είναι μεγαλύτερος του ενός.

Ο συντελεστής διόρθωσης δείχνει πόσες φορές ένα δεδομένο διάλυμα είναι πιο συμπυκνωμένο από ένα διάλυμα ορισμένης κανονικότητας. Για παράδειγμα, το Κ είναι 1,06. Επομένως, πρέπει να προστεθούν 0,06 ml νερού σε κάθε ml του παρασκευασμένου διαλύματος. Εάν παραμείνουν 200 ml διαλύματος, τότε (0,06*200) = 12 ml - προσθέστε στο υπόλοιπο παρασκευασμένο διάλυμα και ανακατέψτε. Αυτή η μέθοδος για να φέρεις λύσεις σε μια ορισμένη κανονικότητα είναι απλή και βολική. Όταν προετοιμάζετε διαλύματα, θα πρέπει να τα παρασκευάζετε με πιο συμπυκνωμένα διαλύματα, αντί για αραιωμένα διαλύματα.

Προετοιμασία ακριβών διαλυμάτων, των οποίων ο συντελεστής διόρθωσης είναι μικρότερος του ενός.

Σε αυτές τις λύσεις λείπει κάποιο μέρος του ισοδυνάμου γραμμαρίων. Αυτό το τμήμα που λείπει μπορεί να εντοπιστεί. Εάν υπολογίσετε τη διαφορά μεταξύ του τίτλου ενός διαλύματος ορισμένης κανονικότητας (θεωρητικός τίτλος) και του τίτλου ενός δεδομένου διαλύματος. Η τιμή που προκύπτει δείχνει πόση ουσία πρέπει να προστεθεί σε 1 ml διαλύματος για να φτάσει στη συγκέντρωση διαλύματος μιας δεδομένης κανονικότητας.

Παράδειγμα. Ο συντελεστής διόρθωσης για διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου περίπου 0,1 N είναι 0,9, ο όγκος του διαλύματος είναι 1000 ml. Φέρτε το διάλυμα σε συγκέντρωση ακριβώς 0,1 N. Gram ισοδύναμο υδροξειδίου του νατρίου – 40 g. Θεωρητικός τίτλος για διάλυμα 0,1 N – 0,004. Πρακτικός τίτλος - Θεωρία Τ. * K = 0,004 * 0,9 = 0,0036 g.

Τ θεωρ. - Πρακτική. = 0,004 – 0,0036 = 0,0004 g.

1000 ml διαλύματος παρέμειναν αχρησιμοποίητα - 1000 * 0,0004 = 0,4 g.

Η προκύπτουσα ποσότητα της ουσίας προστίθεται στο διάλυμα, αναμιγνύεται καλά και προσδιορίζεται ξανά ο τίτλος του διαλύματος. Εάν η πρώτη ύλη για την παρασκευή διαλυμάτων είναι συμπυκνωμένα οξέα, αλκάλια και άλλες ουσίες, τότε είναι απαραίτητο να γίνει ένας πρόσθετος υπολογισμός για να προσδιοριστεί πόσο από το συμπυκνωμένο διάλυμα περιέχει την υπολογιζόμενη ποσότητα αυτής της ουσίας. Παράδειγμα. Η τιτλοδότηση 5 ml διαλύματος HCl περίπου 0,1 Ν απαιτούσε 4,3 ml ενός ακριβούς διαλύματος NaOH 0,1 Ν.

Κ = 4,3/5 = 0,86

Η λύση είναι αδύναμη, πρέπει να ενισχυθεί. Υπολογίζουμε τη θεωρία Τ. , Τ πρακτική και τη διαφορά τους.

Τ θεωρ. = 3,65 / 1000 = 0,00365

Τ πρακτική. = 0,00365 * 0,86 = 0,00314

Τ θεωρ. - Πρακτική. = 0,00364 – 0,00314 = 0,00051

200 ml διαλύματος παρέμειναν αχρησιμοποίητα.

200 * 0,00051 = 0,102 γρ

Για διάλυμα HCl 38% με πυκνότητα 1,19, σχηματίζουμε μια αναλογία.

100 – 38 X = (0,102 * 100) / 38 = 0,26 g

Μετατρέπουμε τις μονάδες βάρους σε μονάδες όγκου, λαμβάνοντας υπόψη την πυκνότητα του οξέος.

V = 0,26 / 1,19 = 0,21 ml

Παρασκευή 0,01 N, 0,005 N από δεκακανονικά διαλύματα, με συντελεστή διόρθωσης.

Αρχικά, υπολογίστε τι όγκο διαλύματος 0,1 N πρέπει να ληφθεί για να παρασκευαστεί από διάλυμα 0,01 N. Ο υπολογιζόμενος όγκος διαιρείται με τον συντελεστή διόρθωσης. Παράδειγμα. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 100 ml διαλύματος 0,01 N από 0,1 N με K = 1,05. Δεδομένου ότι το διάλυμα είναι 1,05 φορές πιο συμπυκνωμένο, πρέπει να πάρουμε 10/1,05 = 9,52 ml. Εάν K = 0,9, τότε πρέπει να πάρετε 10/0,9 = 11,11 ml. Σε αυτή την περίπτωση, πάρτε μια ελαφρώς μεγαλύτερη ποσότητα διαλύματος και ρυθμίστε τον όγκο στην ογκομετρική φιάλη στα 100 ml.

Οι ακόλουθοι κανόνες ισχύουν για την παρασκευή και αποθήκευση των τιτλοδοτημένων διαλυμάτων.

1. Κάθε τιτλοδοτημένο διάλυμα έχει τη δική του διάρκεια ζωής. Κατά την αποθήκευση αλλάζουν τον τίτλο τους. Κατά την εκτέλεση μιας ανάλυσης, είναι απαραίτητο να ελέγξετε τον τίτλο του διαλύματος.

2. Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις ιδιότητες των διαλυμάτων. Ο τίτλος ορισμένων διαλυμάτων (υποθειώδες νάτριο) αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, επομένως ο τίτλος τους καθορίζεται όχι νωρίτερα από 5-7 ημέρες μετά την παρασκευή.

3. Όλες οι φιάλες με τιτλοδοτημένα διαλύματα πρέπει να φέρουν σαφή ετικέτα που να δείχνει την ουσία, τη συγκέντρωσή της, τον συντελεστή διόρθωσης, την ώρα παρασκευής του διαλύματος και την ημερομηνία ελέγχου τιτλοδότησης.

4. Κατά την αναλυτική εργασία πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή στους υπολογισμούς.

T = A / V (A – δείγμα)

N = (1000 * A) / (V * g /eq)

T = (N * g/eq) / 1000

N = (T * 1000) / (g/eq)

Ένα διάλυμα ονομάζεται μοριακό εάν 1 λίτρο περιέχει 1 g*mol διαλυμένης ουσίας. Το Mole είναι το μοριακό βάρος που εκφράζεται σε γραμμάρια. 1-μοριακό διάλυμα θειικού οξέος - 1 λίτρο τέτοιου διαλύματος περιέχει 98 g θειικού οξέος. Ένα εκατοστομοριακό διάλυμα περιέχει 0,01 mol σε 1 λίτρο, ένα millimolar διάλυμα περιέχει 0,001 mol. Ένα διάλυμα του οποίου η συγκέντρωση εκφράζεται με τον αριθμό των moles ανά 1000 g διαλύτη ονομάζεται molal.

Για παράδειγμα, 1 λίτρο διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου 1 M περιέχει 40 g του φαρμάκου. 100 ml διαλύματος θα περιέχουν 4,0 g, δηλ. διάλυμα 4/100 ml (4g%).

Εάν το διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου είναι 60/100 (60 mg%), πρέπει να προσδιορίσετε τη μοριακότητά του. 100 ml διαλύματος περιέχει 60 g υδροξειδίου του νατρίου και 1 λίτρο - 600 g, δηλ. 1 λίτρο διαλύματος 1 Μ πρέπει να περιέχει 40 g υδροξειδίου του νατρίου. Η μοριακότητα του νατρίου είναι X = 600 / 40 = 15 M.

Τα πρότυπα διαλύματα είναι διαλύματα με επακριβώς γνωστές συγκεντρώσεις που χρησιμοποιούνται για τον ποσοτικό προσδιορισμό ουσιών με χρωματομετρία και νεφελομετρία. Τα δείγματα για τυπικά διαλύματα ζυγίζονται σε αναλυτικό ζυγό. Η ουσία από την οποία παρασκευάζεται το πρότυπο διάλυμα πρέπει να είναι χημικά καθαρή. Τυποποιημένες λύσεις. Τα τυπικά διαλύματα παρασκευάζονται στον όγκο που απαιτείται για κατανάλωση, αλλά όχι περισσότερο από 1 λίτρο. Η ποσότητα της ουσίας (σε γραμμάρια) που απαιτείται για τη λήψη τυπικών διαλυμάτων – Α.

A = (M I * T * V) / M 2

M I – Μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας.

T – Τίτλος του διαλύματος για την ουσία που προσδιορίζεται (g/ml).

V – Ρύθμιση όγκου (ml).

M 2 – Μοριακή ή ατομική μάζα της ουσίας που προσδιορίζεται.

Παράδειγμα. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 100 ml ενός τυπικού διαλύματος CuSO 4 * 5H 2 O για τον χρωματομετρικό προσδιορισμό του χαλκού και 1 ml διαλύματος πρέπει να περιέχει 1 mg χαλκού. Σε αυτή την περίπτωση, M I = 249,68; M2 = 63,54; Τ = 0,001 g/ml; V = 100 ml.

A = (249,68*0,001*100) / 63,54 = 0,3929 g.

Μεταφέρετε ένα δείγμα αλατιού σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml και προσθέστε νερό στο σημάδι.

Ερωτήσεις και εργασίες δοκιμής.

1. Τι είναι η λύση;

2. Ποιοι τρόποι υπάρχουν για να εκφραστεί η συγκέντρωση των διαλυμάτων;

3. Ποιος είναι ο τίτλος του διαλύματος;

4. Τι είναι το ισοδύναμο γραμμαρίου και πώς υπολογίζεται για οξέα, άλατα, βάσεις;

5. Πώς να παρασκευάσετε ένα διάλυμα 0,1 N υδροξειδίου του νατρίου NaOH;

6. Πώς παρασκευάζεται ένα διάλυμα 0,1 N θειικού οξέος H 2 SO 4 από πυκνό οξύ με πυκνότητα 1,84;

8. Ποια είναι η μέθοδος ενίσχυσης και αραίωσης των διαλυμάτων;

9. Να υπολογίσετε πόσα γραμμάρια NaOH χρειάζονται για την παρασκευή 500 ml διαλύματος 0,1 Μ; Η απάντηση είναι 2 χρόνια.

10. Πόσα γραμμάρια CuSO 4 * 5H 2 O πρέπει να πάρετε για να παρασκευάσετε 2 λίτρα διαλύματος 0,1 N; Η απάντηση είναι 25 γρ.

11. Για την τιτλοδότηση 10 ml διαλύματος HCl, χρησιμοποιήθηκαν 15 ml διαλύματος NaOH 0,5 Ν. Να υπολογίσετε την κανονικότητα του HCl, τη συγκέντρωση του διαλύματος σε g/l, τον τίτλο του διαλύματος σε g/ml. Η απάντηση είναι 0,75. 27,375 g/l; Τ = 0,0274 g/ml.

12. 18 g μιας ουσίας διαλύονται σε 200 g νερού. Υπολογίστε την επί τοις εκατό κατά βάρος συγκέντρωση του διαλύματος. Η απάντηση είναι 8,25%.

13. Πόσα ml διαλύματος θειικού οξέος 96% (D = 1,84) πρέπει να πάρετε για να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος 0,05 N; Η απάντηση είναι 0,69 ml.

14. Τίτλος διαλύματος H 2 SO 4 = 0,0049 g/ml. Υπολογίστε την κανονικότητα αυτής της λύσης. Η απάντηση είναι 0,1 N.

15. Πόσα γραμμάρια υδροξειδίου του νατρίου πρέπει να πάρετε για να παρασκευάσετε 300 ml διαλύματος 0,2 N; Η απάντηση είναι 2,4 γρ.

16. Πόση ποσότητα χρειάζεται για να πάρετε ένα διάλυμα H 2 SO 4 96% (D = 1,84) για να παρασκευάσετε 2 λίτρα διαλύματος 15%; Η απάντηση είναι 168 ml.

17. Πόσα ml διαλύματος θειικού οξέος 96% (D = 1,84) πρέπει να πάρετε για να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος 0,35 N; Η απάντηση είναι 9,3 ml.

18. Πόσα ml θειικού οξέος 96% (D = 1,84) πρέπει να πάρετε για να παρασκευάσετε 1 λίτρο διαλύματος 0,5 N; Η απάντηση είναι 13,84 ml.

19. Ποια είναι η μοριακότητα ενός διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 20% (Δ = 1,1). Η απάντηση είναι 6,03 M.

20 . Υπολογίστε τη μοριακή συγκέντρωση διαλύματος νιτρικού οξέος 10% (D = 1,056). Η απάντηση είναι 1,68 Μ.

Λύσεις

Παρασκευή διαλυμάτων αλατιού

Τεχνική προσδιορισμού της συγκέντρωσης των διαλυμάτων.

Προσδιορισμός συγκέντρωσης με πυκνομετρία

Προσδιορισμός συγκέντρωσης τιτρομετρικά.

Βασικές έννοιες και όροι ογκομετρικής ανάλυσης.

Σχήμα τιτρομετρικού προσδιορισμού.

Έξι κανόνες τιτλοδότησης.

Προϋποθέσεις για τον τιτλομετρικό προσδιορισμό της συγκέντρωσης μιας ουσίας

Παρασκευή τιτλοδοτημένου διαλύματος με ακριβή ζύγιση της αρχικής ουσίας

Ρύθμιση του τίτλου του διαλύματος χρησιμοποιώντας ρυθμιστικό παράγοντα

Υπολογισμοί στην ογκομετρική ανάλυση.

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

ΛΥΣΕΙΣ

1. Η έννοια των διαλυμάτων και της διαλυτότητας

Τόσο στην ποιοτική όσο και στην ποσοτική ανάλυση, η κύρια εργασία γίνεται με λύσεις. Συνήθως, όταν χρησιμοποιούμε το όνομα «λύση», εννοούμε αληθινές λύσεις. Σε αληθινά διαλύματα, η διαλυμένη ουσία με τη μορφή μεμονωμένων μορίων ή ιόντων κατανέμεται μεταξύ των μορίων του διαλύτη.

Λύση- ένα ομοιογενές (ομογενές) μείγμα που αποτελείται από σωματίδια διαλυμένης ουσίας, διαλύτη και τα προϊόντα της αλληλεπίδρασής τους. Όταν μια στερεή ουσία διαλύεται σε νερό ή άλλο διαλύτη, τα μόρια της επιφανειακής στιβάδας περνούν στον διαλύτη και, ως αποτέλεσμα της διάχυσης, κατανέμονται σε ολόκληρο τον όγκο του διαλύτη, τότε μια νέα στιβάδα μορίων περνά στον διαλύτη , κλπ. Ταυτόχρονα με τον διαλύτη, συμβαίνει και η αντίστροφη διαδικασία - η απελευθέρωση μορίων από το διάλυμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του διαλύματος, τόσο περισσότερο θα συμβεί αυτή η διαδικασία. Αυξάνοντας τη συγκέντρωση του διαλύματος χωρίς να αλλάξουμε άλλες συνθήκες, φτάνουμε σε μια κατάσταση κατά την οποία ανά μονάδα χρόνου θα απελευθερώνεται από το διάλυμα ο ίδιος αριθμός μορίων της διαλυμένης ουσίας καθώς αυτά διαλύονται. Αυτή η λύση ονομάζεται κορεσμένα.Εάν προσθέσετε έστω και μια μικρή ποσότητα διαλυμένης ουσίας σε αυτό, θα παραμείνει αδιάλυτο.

Διαλυτότητα- την ικανότητα μιας ουσίας να σχηματίζει ομοιογενή συστήματα με άλλες ουσίες - διαλύματα στα οποία η ουσία έχει τη μορφή μεμονωμένων ατόμων, ιόντων, μορίων ή σωματιδίων. Η ποσότητα της ουσίας σε ένα κορεσμένο διάλυμα καθορίζει διαλυτότηταουσίες υπό δεδομένες συνθήκες. Η διαλυτότητα διαφόρων ουσιών σε ορισμένους διαλύτες είναι διαφορετική. Δεν μπορεί να διαλυθεί πάνω από μια ορισμένη ποσότητα μιας δεδομένης ουσίας σε μια ορισμένη ποσότητα κάθε διαλύτη. Διαλυτότηταεκφράζεται με τον αριθμό των γραμμαρίων μιας ουσίας ανά 100 g διαλύτη σε ένα κορεσμένο διάλυμα σε μια δεδομένη θερμοκρασία . Με βάση την ικανότητά τους να διαλύονται στο νερό, οι ουσίες χωρίζονται σε: 1) εξαιρετικά διαλυτές (καυστική σόδα, ζάχαρη). 2) ελάχιστα διαλυτό (γύψος, αλάτι Berthollet). 3) πρακτικά αδιάλυτο (θειώδης χαλκός). Οι πρακτικά αδιάλυτες ουσίες ονομάζονται συχνά αδιάλυτες, αν και δεν υπάρχουν απολύτως αδιάλυτες ουσίες. «Αδιάλυτες ουσίες ονομάζονται συνήθως εκείνες οι ουσίες των οποίων η διαλυτότητα είναι εξαιρετικά χαμηλή (1 μέρος βάρους μιας ουσίας διαλύεται σε 10.000 μέρη διαλύτη).

Γενικά, η διαλυτότητα των στερεών αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Εάν παρασκευάσετε ένα διάλυμα που είναι σχεδόν κορεσμένο με θέρμανση και στη συνέχεια το ψύξετε γρήγορα αλλά προσεκτικά, το λεγόμενο υπερκορεσμένο διάλυμα.Εάν ρίξετε έναν κρύσταλλο μιας διαλυμένης ουσίας σε ένα τέτοιο διάλυμα ή τον ανακατέψετε, τότε οι κρύσταλλοι θα αρχίσουν να πέφτουν έξω από το διάλυμα. Κατά συνέπεια, ένα ψυχρό διάλυμα περιέχει περισσότερη ουσία από ό,τι είναι δυνατόν για ένα κορεσμένο διάλυμα σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Επομένως, όταν προστίθεται ένας κρύσταλλος μιας διαλυμένης ουσίας, όλη η περίσσεια ουσία κρυσταλλώνεται.

Οι ιδιότητες των διαλυμάτων διαφέρουν πάντα από τις ιδιότητες του διαλύτη. Το διάλυμα βράζει σε υψηλότερη θερμοκρασία από τον καθαρό διαλύτη. Αντίθετα, το σημείο πήξης του διαλύματος είναι χαμηλότερο από αυτό του διαλύτη.

Ανάλογα με τη φύση του διαλύτη, τα διαλύματα χωρίζονται σε υδρόβια και μη.Τα τελευταία περιλαμβάνουν διαλύματα ουσιών σε οργανικούς διαλύτες όπως αλκοόλη, ακετόνη, βενζόλιο, χλωροφόρμιο κ.λπ.

Τα διαλύματα των περισσότερων αλάτων, οξέων και αλκαλίων παρασκευάζονται σε υδατικά διαλύματα.

2. Μέθοδοι έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων. Η έννοια του ισοδύναμου γραμμαρίου.

Κάθε διάλυμα χαρακτηρίζεται από συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας: η ποσότητα της ουσίας που περιέχεται σε μια ορισμένη ποσότητα διαλύματος. Η συγκέντρωση των διαλυμάτων μπορεί να εκφραστεί ως ποσοστό, σε mol ανά 1 λίτρο διαλύματος, σε ισοδύναμα ανά 1 λίτρο διαλύματος και ανά τίτλο.

Η συγκέντρωση των ουσιών στα διαλύματα μπορεί να εκφραστεί με διάφορους τρόπους:

Το κλάσμα μάζας της διαλυμένης ουσίας w(B) είναι μια αδιάστατη ποσότητα ίση με την αναλογία της μάζας της διαλυμένης ουσίας προς τη συνολική μάζα του διαλύματος m

ή αλλιώς ονομάζεται: ποσοστιαία συγκέντρωσηδιάλυμα - προσδιορίζεται από τον αριθμό των γραμμαρίων ουσίας σε 100 g διαλύματος. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα 5% περιέχει 5 g ουσίας σε 100 g διαλύματος, δηλαδή 5 g ουσίας και 100-5 = 95 g διαλύτη.

Η μοριακή συγκέντρωση C(B) δείχνει πόσα mole διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 1 λίτρο διαλύματος.

C(B) = n(B) / V = ​​​​m(B) / (M(B) V),

όπου Μ(Β) είναι η μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας g/mol.

Η μοριακή συγκέντρωση μετριέται σε mol/L και χαρακτηρίζεται "Μ". Για παράδειγμα, 2 Μ NaOH είναι ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου δύο μοριακών γραμμών. Τα μονογραμμομοριακά διαλύματα (1 M) περιέχουν 1 mole ουσίας ανά 1 λίτρο διαλύματος, τα διμοριακά διαλύματα (2 M) περιέχουν 2 mole ανά 1 λίτρο κ.λπ.

Για να καθορίσετε πόσα γραμμάρια δεδομένης ουσίας υπάρχουν σε 1 λίτρο διαλύματος δεδομένης μοριακής συγκέντρωσης, πρέπει να το γνωρίζετε μοριακή μάζα,δηλαδή η μάζα 1 mole. Η μοριακή μάζα μιας ουσίας, εκφρασμένη σε γραμμάρια, είναι αριθμητικά ίση με τη μοριακή μάζα της ουσίας. Για παράδειγμα, το μοριακό βάρος του NaCl είναι 58,45, επομένως, η μοριακή μάζα είναι επίσης 58,45 g. Έτσι, ένα διάλυμα NaCl 1 M περιέχει 58,45 g χλωριούχου νατρίου σε 1 λίτρο διαλύματος.

Η κανονικότητα ενός διαλύματος υποδεικνύει τον αριθμό των ισοδυνάμων γραμμαρίων μιας δεδομένης ουσίας σε ένα λίτρο διαλύματος ή τον αριθμό των ισοδυνάμων χιλιοστών σε ένα χιλιοστόλιτρο διαλύματος.
Ισοδύναμο γραμμαρίουμιας ουσίας είναι ο αριθμός των γραμμαρίων μιας ουσίας που είναι αριθμητικά ίσος με το ισοδύναμό της.

Σύνθετο Ισοδύναμο- ονομάζουν την ποσότητα του που αντιστοιχεί (ισοδύναμη) σε 1 mol υδρογόνου σε μια δεδομένη αντίδραση.

Ο συντελεστής ισοδυναμίας καθορίζεται από:

1) τη φύση της ουσίας,

2) μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση.

α) σε μεταβολικές αντιδράσεις.

Η ισοδύναμη τιμή των οξέων καθορίζεται από τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από άτομα μετάλλου στο μόριο του οξέος.

Παράδειγμα 1.Προσδιορίστε το ισοδύναμο για τα οξέα: α) HCl, β) H 2 SO 4, γ) H 3 PO 4; δ) Η 4.

Λύση.

Στην περίπτωση των πολυβασικών οξέων, το ισοδύναμο εξαρτάται από τη συγκεκριμένη αντίδραση:

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

σε αυτή την αντίδραση, δύο άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται στο μόριο θειικού οξέος, επομένως, E = M.M/2

β) H 2 SO 4 + KOH → KHSO 4 + H 2 O.

Σε αυτή την περίπτωση, ένα άτομο υδρογόνου αντικαθίσταται στο μόριο θειικού οξέος E = M.M/1

Για το φωσφορικό οξύ, ανάλογα με την αντίδραση, οι τιμές είναι α) E = M.M/1

β) Ε= Μ.Μ/2 γ) Ε= Μ.Μ/3

ΒΑΣΕΙΣ

Το ισοδύναμο βάσης προσδιορίζεται από τον αριθμό των υδροξυλομάδων που μπορούν να αντικατασταθούν από το υπόλειμμα οξέος.

Παράδειγμα 2.Να προσδιορίσετε το ισοδύναμο των βάσεων: α) ΚΟΗ; β) Cu(OH) 2;

Λύση.

Οι ισοδύναμες τιμές άλατος καθορίζονται από κατιόντα.

Η τιμή με την οποία πρέπει να διαιρεθεί το Μ. Στην περίπτωση των αλάτων είναι ίση με q·n, Οπου q– γόμωση του μεταλλικού κατιόντος, n– τον ​​αριθμό των κατιόντων στον τύπο του άλατος.

Παράδειγμα 3.Προσδιορίστε το ισοδύναμο των αλάτων: α) KNO 3 ; β) Na 3 PO 4; γ) Cr2 (SO 4) 3;

Λύση.

ΕΝΑ) q·n = 1σι) 1 3 = 3 V) z = 3 2 = 6,ΣΟΛ) z = 3 1 = 3

Η τιμή των παραγόντων ισοδυναμίας για τα άλατα εξαρτάται επίσης από

αντίδραση, παρόμοια με την εξάρτησή της από οξέα και βάσεις.

β) σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγήςγια τον καθορισμό

ισοδύναμη χρήση ενός συστήματος ηλεκτρονικού ισοζυγίου.

Η τιμή με την οποία πρέπει να διαιρεθεί το M.M για μια ουσία σε αυτή την περίπτωση είναι ίση με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που γίνονται δεκτά ή δίνονται από ένα μόριο της ουσίας.

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

για ευθεία γραμμή 2Сr +6 +2 3 μι→2Cr 3+

αντιδράσεις 2Cl - - 2 1 μι→ Cl 2

για το αντίστροφο 2Cr+3-2 3 μι→ Cr +6

Αντιδράσεις Cl2-2 μι→2Κλ

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

(Cr)=1/3 (HCl)=1 (Cl)=1) (Cl2)=1/2 (Cl)=1

Η κανονική συγκέντρωση υποδεικνύεται με το γράμμα Ν (σε τύπους υπολογισμού) ή το γράμμα "n" - όταν υποδεικνύεται η συγκέντρωση ενός δεδομένου διαλύματος. Εάν 1 λίτρο διαλύματος περιέχει 0,1 ισοδύναμο μιας ουσίας, λέγεται δεινοκανονικό και χαρακτηρίζεται 0,1 N. Ένα διάλυμα που περιέχει 0,01 ισοδύναμο μιας ουσίας σε 1 λίτρο διαλύματος ονομάζεται centinormal και ονομάζεται 0,01 N. Δεδομένου ότι το ισοδύναμο είναι η ποσότητα οποιασδήποτε ουσίας που βρίσκεται σε μια δεδομένη αντίδραση. αντιστοιχεί σε 1 mol υδρογόνου, προφανώς, το ισοδύναμο οποιασδήποτε ουσίας σε αυτή την αντίδραση πρέπει να αντιστοιχεί στο ισοδύναμο οποιασδήποτε άλλης ουσίας. Αυτό σημαίνει ότι σε οποιαδήποτε αντίδραση, οι ουσίες αντιδρούν σε ισοδύναμες ποσότητες.

Τιτλοδοτημένοονομάζονται διαλύματα των οποίων η συγκέντρωση εκφράζεται λεζάντα,δηλαδή τον αριθμό των γραμμαρίων μιας ουσίας διαλυμένα σε 1 ml διαλύματος. Πολύ συχνά σε αναλυτικά εργαστήρια, οι τίτλοι του διαλύματος υπολογίζονται εκ νέου απευθείας στην ουσία που προσδιορίζεται. Στολίζομαι ΝαίΟ τίτλος ενός διαλύματος δείχνει πόσα γραμμάρια της ουσίας που προσδιορίζεται αντιστοιχούν σε 1 ml αυτού του διαλύματος.

Για την παρασκευή διαλυμάτων μοριακών και κανονικών συγκεντρώσεων, ένα δείγμα της ουσίας ζυγίζεται σε αναλυτικό ζυγό και τα διαλύματα παρασκευάζονται σε ογκομετρική φιάλη. Κατά την παρασκευή διαλυμάτων οξέος, ο απαιτούμενος όγκος πυκνού διαλύματος οξέος μετράται με προχοΐδα με γυάλινη στρόφιγγα.

Το βάρος της διαλυμένης ουσίας υπολογίζεται με το τέταρτο δεκαδικό ψηφίο και τα μοριακά βάρη λαμβάνονται με την ακρίβεια με την οποία δίνονται στους πίνακες αναφοράς. Ο όγκος του πυκνού οξέος υπολογίζεται στο δεύτερο δεκαδικό ψηφίο.

Κατά την παρασκευή διαλυμάτων ποσοστιαίας συγκέντρωσης, η ουσία ζυγίζεται σε τεχνικοχημικό ζυγό και τα υγρά μετρώνται με κύλινδρο μέτρησης. Επομένως, το βάρος μιας ουσίας υπολογίζεται με ακρίβεια 0,1 g και ο όγκος 1 υγρού με ακρίβεια 1 ml.

Πριν ξεκινήσετε την παρασκευή του διαλύματος, είναι απαραίτητο να κάνετε έναν υπολογισμό, δηλαδή να υπολογίσετε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη για να παρασκευαστεί μια ορισμένη ποσότητα ενός διαλύματος δεδομένης συγκέντρωσης.

3. Υπολογισμοί κατά την παρασκευή διαλυμάτων αλάτων

Παράδειγμα 1. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 500 g διαλύματος 5% νιτρικού καλίου. 100 g τέτοιου διαλύματος περιέχουν 5 g KN0 3. Ας κάνουμε μια αναλογία:

100 g διάλυμα - 5 g KN0 3

500" - Χ» KN0 3

5*500/100 = 25 γρ.

Πρέπει να πάρετε 500-25 = 475 ml νερό.

Παράδειγμα 2. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 500 g διαλύματος CaCI 5% από το άλας CaCl 2 .6H 2 0. Αρχικά, κάνουμε τον υπολογισμό για το άνυδρο άλας.

Διάλυμα 100 g - 5 g CaCl 2

500 "" - x g CaC1 2

5*500/ 100 = 25 γρ

Μοριακή μάζα CaCl 2 = 111, μοριακή μάζα CaCl 2 6H 2 0 = 219. Επομένως,

219 g CaC1 2 *6H 2 0 περιέχουν 111 g CaC1 2. Ας κάνουμε μια αναλογία:

219 g CaC1 2 *6H 2 0 -- 111 g CaC1 2

Χ» CaС1 2 -6Н 2 0- 25 » CaCI 2 ,

219*25/ 111= 49,3 γρ.

Η ποσότητα του νερού είναι 500-49,3=450,7 g, ή 450,7 ml. Δεδομένου ότι το νερό μετριέται με κύλινδρο μέτρησης, τα δέκατα του χιλιοστού δεν λαμβάνονται υπόψη. Επομένως, πρέπει να μετρήσετε 451 ml νερού.

4. Υπολογισμοί παρασκευής όξινων διαλυμάτων

Κατά την παρασκευή όξινων διαλυμάτων, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι τα διαλύματα πυκνού οξέος δεν είναι 100% και περιέχουν νερό. Επιπλέον, η απαιτούμενη ποσότητα οξέος δεν ζυγίζεται, αλλά μετράται χρησιμοποιώντας κύλινδρο μέτρησης.

Παράδειγμα 1. Είναι απαραίτητο να παρασκευαστούν 500 g διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10%, με βάση το διαθέσιμο οξύ 58%, η πυκνότητα του οποίου είναι d = l.19.

1. Βρείτε την ποσότητα καθαρού υδροχλωρίου που πρέπει να υπάρχει στο παρασκευασμένο διάλυμα οξέος:

100 g διάλυμα -10 g HC1

500 "" - Χ» NS1

500*10/100= 50 γρ

Για να υπολογιστούν διαλύματα ποσοστιαίας συγκέντρωσης, η μοριακή μάζα στρογγυλοποιείται σε ακέραιους αριθμούς.

2. Βρείτε τον αριθμό των γραμμαρίων πυκνού οξέος που θα περιέχει 50 g HC1:

100 g οξύ - 38 g HC1

Χ» » - 50 » NS1

100 50/38 = 131,6 γρ.

3. Βρείτε τον όγκο που καταλαμβάνει αυτή η ποσότητα οξέος:

V= 131,6/ 1,19= 110,6 ml. (γύρω στο 111)

4. Η ποσότητα του διαλύτη (νερό) είναι 500-131,6 = 368,4 g, ή 368,4 ml. Εφόσον η απαιτούμενη ποσότητα νερού και οξέος μετριέται με κύλινδρο μέτρησης, δεν λαμβάνονται υπόψη τα δέκατα του χιλιοστού. Επομένως, για να παρασκευάσετε 500 g διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10%, πρέπει να πάρετε 111 ml υδροχλωρικού οξέος και 368 ml νερού.

Παράδειγμα 2. Συνήθως, όταν γίνονται υπολογισμοί για την παρασκευή οξέων, χρησιμοποιούνται πρότυποι πίνακες, οι οποίοι υποδεικνύουν το ποσοστό του διαλύματος οξέος, την πυκνότητα αυτού του διαλύματος σε μια ορισμένη θερμοκρασία και τον αριθμό των γραμμαρίων αυτού του οξέος που περιέχονται σε 1 λίτρο διάλυμα αυτής της συγκέντρωσης. Στην περίπτωση αυτή, ο υπολογισμός απλοποιείται. Η ποσότητα του παρασκευαζόμενου διαλύματος οξέος μπορεί να υπολογιστεί για έναν ορισμένο όγκο.

Για παράδειγμα, πρέπει να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10% με βάση ένα συμπυκνωμένο διάλυμα 38%. Σύμφωνα με τους πίνακες, διαπιστώνουμε ότι ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 10% περιέχει 104,7 g HC1 σε 1 λίτρο διαλύματος. Πρέπει να ετοιμάσουμε 500 ml, επομένως, το διάλυμα πρέπει να περιέχει 104,7:2 = 52,35 g HCl.

Ας υπολογίσουμε πόσο πυκνό οξύ πρέπει να πάρετε. Σύμφωνα με τον πίνακα, 1 λίτρο πυκνού HC1 περιέχει 451,6 g HC1. Ας κάνουμε μια αναλογία:

1000 ml-451,6 g HC1

X ml- 52,35 "NS1

1000*52,35/ 451,6 =115,9 ml.

Η ποσότητα του νερού είναι 500-116 = 384 ml.

Επομένως, για να παρασκευάσετε 500 ml διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 10%, πρέπει να λάβετε 116 ml συμπυκνωμένου διαλύματος HC1 και 384 ml νερού.

Παράδειγμα 1. Πόσα γραμμάρια χλωριούχου βαρίου χρειάζονται για την παρασκευή 2 λίτρων διαλύματος 0,2 Μ;

Λύση.Το μοριακό βάρος του χλωριούχου βαρίου είναι 208,27. Ως εκ τούτου. 1 λίτρο διαλύματος 0,2 M πρέπει να περιέχει 208,27 * 0,2 = 41,654 g BaCI 2 . Για να προετοιμάσετε 2 λίτρα θα χρειαστείτε 41.654 * 2 = 83.308 g BaCI 2.

Παράδειγμα 2. Πόσα γραμμάρια άνυδρου σόδας Na 2 C0 3 απαιτούνται για την παρασκευή 500 ml 0,1 N. λύση?

Λύση.Το μοριακό βάρος της σόδας είναι 106.004. ισοδύναμη μάζα Na 2 C0 3 =M: 2 = 53.002; 0,1 ισοδ. = 5,3002 γρ

1000 ml 0,1 n. διάλυμα περιέχει 5,3002 g Na 2 C0 3
500 »»» » Χ » Na 2 C0 3

x = 2,6501 g Na 2 C0 3.

Παράδειγμα 3. Πόσο πυκνό θειικό οξύ (96%: d=l,84) απαιτείται για την παρασκευή 2 λίτρων 0,05 N. διάλυμα θειικού οξέος;

Λύση.Το μοριακό βάρος του θειικού οξέος είναι 98,08. Ισοδύναμη μάζα θειικού οξέος H 2 άρα 4 = M: 2 = 98,08: 2 = 49,04 g Μάζα 0,05 ισοδ. = 49,04*0,05 = 2,452 γρ.

Ας βρούμε πόσο H 2 S0 4 πρέπει να περιέχει 2 λίτρα των 0,05 n. λύση:

1 l-2,452 g H 2 S0 4

2"- Χ » H 2 S0 4

Χ= 2,452*2 = 4,904 g H 2 S0 4.

Για να προσδιορίσουμε πόσο διάλυμα 96,% H 2 S0 4 χρειάζεται να ληφθεί για αυτό, ας κάνουμε μια αναλογία:

σε 100 γρ συμπ. H 2 S0 4 -96 g H 2 S0 4

U» » H 2 S0 4 -4,904 g H 2 S0 4

Υ = 5,11 g H 2 S0 4.

Υπολογίζουμε ξανά αυτό το ποσό σε όγκο: 5,11: 1,84 = 2,77

Έτσι, για να παρασκευάσετε 2 λίτρα 0,05 N. διάλυμα πρέπει να πάρετε 2,77 ml πυκνού θειικού οξέος.

Παράδειγμα 4. Υπολογίστε τον τίτλο ενός διαλύματος NaOH εάν είναι γνωστό ότι η ακριβής συγκέντρωσή του είναι 0,0520 N.

Λύση.Ας υπενθυμίσουμε ότι ο τίτλος είναι η περιεκτικότητα σε 1 ml διαλύματος μιας ουσίας σε γραμμάρια. Ισοδύναμη μάζα NaOH=40. 01 g Ας βρούμε πόσα γραμμάρια NaOH περιέχει 1 λίτρο αυτού του διαλύματος:

40,01*0,0520 = 2,0805 γρ.

1 λίτρο διαλύματος περιέχει 1000 ml.

Τ=0,00208 g/ml. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

T=E N/1000 g/l

Οπου Τ- τίτλος, g/ml; μι- ισοδύναμη μάζα. Ν-κανονικότητα της λύσης.

Τότε ο τίτλος αυτού του διαλύματος είναι: 40,01 0,0520/1000 = 0,00208 g/ml.

Παράδειγμα 5 Υπολογίστε την κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος HN0 3 εάν είναι γνωστό ότι ο τίτλος αυτού του διαλύματος είναι 0,0065 Για τον υπολογισμό, χρησιμοποιούμε τον τύπο:

T=E N/1000 g/l, από εδώ:

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

Παράδειγμα 6. Ποια είναι η κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος εάν είναι γνωστό ότι 200 ​​ml αυτού του διαλύματος περιέχουν 2,6501 g Na 2 C0 3

Λύση.Όπως υπολογίστηκε στο παράδειγμα 2: ENа 2 с 3 =53.002.
Ας βρούμε πόσα ισοδύναμα είναι 2,6501 g Na 2 C0 3:
2,6501: 53,002 = 0,05 ισοδ.

Για να υπολογίσουμε την κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος, δημιουργούμε μια αναλογία:

1000 » » Χ "

1 λίτρο αυτού του διαλύματος θα περιέχει 0,25 ισοδύναμα, δηλαδή το διάλυμα θα είναι 0,25 N.

Για αυτόν τον υπολογισμό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

Ν =Ρ 1000/Ε V

Οπου R - ποσότητα ουσίας σε γραμμάρια. μι - ισοδύναμη μάζα της ουσίας· V - όγκος διαλύματος σε χιλιοστόλιτρα.

ENa 2 с 3 =53.002, τότε η κανονική συγκέντρωση αυτού του διαλύματος είναι

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

5.Επανυπολογισμός συγκέντρωσης από τον έναν τύπο στον άλλο.

Στην εργαστηριακή πρακτική, είναι συχνά απαραίτητος ο εκ νέου υπολογισμός της συγκέντρωσης των διαθέσιμων διαλυμάτων από τη μια μονάδα στην άλλη. Κατά τη μετατροπή της ποσοστιαίας συγκέντρωσης σε μοριακή συγκέντρωση και αντίστροφα, είναι απαραίτητο να θυμάστε ότι η ποσοστιαία συγκέντρωση υπολογίζεται για μια ορισμένη μάζα του διαλύματος και η μοριακή και κανονική συγκέντρωση υπολογίζεται για τον όγκο, επομένως, για τη μετατροπή, πρέπει να γνωρίζουν την πυκνότητα του διαλύματος.

Η πυκνότητα του διαλύματος δίνεται σε βιβλία αναφοράς στους αντίστοιχους πίνακες ή μετριέται με υδρόμετρο. Αν υποδηλώσουμε: ΜΕ- ποσοστιαία συγκέντρωση· Μ- μοριακή συγκέντρωση. Ν - κανονική συγκέντρωση. ρε- πυκνότητα διαλύματος. μι- ισοδύναμη μάζα. Μ- μοριακή μάζα, τότε οι τύποι για τη μετατροπή από ποσοστιαία συγκέντρωση σε μοριακή και κανονική συγκέντρωση θα είναι οι εξής:

Παράδειγμα 1. Ποια είναι η μοριακή και η κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος θειικού οξέος 12%, η πυκνότητα του οποίου είναι d = l,08 g/cm;

Λύση.Η μοριακή μάζα του θειικού οξέος είναι 98. Επομένως,

E n 2 άρα 4 =98:2=49.

Αντικαθιστώντας τις απαραίτητες τιμές στους τύπους, παίρνουμε:

1) η μοριακή συγκέντρωση ενός διαλύματος θειικού οξέος 12% είναι ίση με

M=12*1,08 *10/98=1,32 M;

2) η κανονική συγκέντρωση ενός διαλύματος θειικού οξέος 12% είναι

Ν= 12*1,08*10/49= 2,64 n.

Παράδειγμα 2. Ποια είναι η εκατοστιαία συγκέντρωση 1 N. διάλυμα υδροχλωρικού οξέος, η πυκνότητα του οποίου είναι 1,013;

Λύση.Η μοριακή μάζα του HCI είναι 36,5, επομένως Ens1 = 36,5. Από τον παραπάνω τύπο (2) παίρνουμε:

Επομένως, η εκατοστιαία συγκέντρωση είναι 1 N. διάλυμα υδροχλωρικού οξέος ισούται με

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

Μερικές φορές στην εργαστηριακή πρακτική είναι απαραίτητος ο εκ νέου υπολογισμός της μοριακής συγκέντρωσης στο φυσιολογικό και αντίστροφα. Εάν η ισοδύναμη μάζα μιας ουσίας είναι ίση με τη μοριακή μάζα (για παράδειγμα, ΚΟΗ), τότε η κανονική συγκέντρωση είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση. Έτσι, 1 n. ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος θα είναι ταυτόχρονα ένα διάλυμα 1 Μ. Ωστόσο, για τις περισσότερες ενώσεις η ισοδύναμη μάζα δεν είναι ίση με τη μοριακή μάζα και, επομένως, η κανονική συγκέντρωση των διαλυμάτων αυτών των ουσιών δεν είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση. Για να μετατρέψουμε από μια συγκέντρωση σε μια άλλη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τους τύπους:

Μ = (NE)/m; N=M(m/E)

Παράδειγμα 3. Κανονική συγκέντρωση διαλύματος θειικού οξέος 1Μ Απάντηση-2Μ

Παράδειγμα 4, Μοριακή συγκέντρωση 0,5 N. Διάλυμα Na 2 CO 3 Απάντηση - 0,25Η

Κατά τη μετατροπή της ποσοστιαίας συγκέντρωσης σε μοριακή συγκέντρωση και αντίστροφα, είναι απαραίτητο να θυμάστε ότι η ποσοστιαία συγκέντρωση υπολογίζεται για μια ορισμένη μάζα διαλύματος και η μοριακή και η κανονική συγκέντρωση υπολογίζεται για τον όγκο, επομένως, για τη μετατροπή πρέπει να γνωρίζετε την πυκνότητα του λύση. Αν συμβολίσουμε: γ - ποσοστιαία συγκέντρωση; M - μοριακή συγκέντρωση; Ν - κανονική συγκέντρωση. e - ισοδύναμη μάζα, r - πυκνότητα διαλύματος. Το m είναι μοριακή μάζα, τότε οι τύποι μετατροπής από ποσοστιαία συγκέντρωση θα είναι οι εξής:

Μ = (s p 10)/m
Ν = (c p 10)/e

Οι ίδιοι τύποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν χρειάζεται να μετατρέψετε την κανονική ή μοριακή συγκέντρωση σε ποσοστό.

Μερικές φορές στην εργαστηριακή πρακτική είναι απαραίτητος ο εκ νέου υπολογισμός της μοριακής συγκέντρωσης στο φυσιολογικό και αντίστροφα. Εάν η ισοδύναμη μάζα μιας ουσίας είναι ίση με τη μοριακή μάζα (για παράδειγμα, για HCl, KCl, KOH), τότε η κανονική συγκέντρωση είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση. Έτσι, 1 n. ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος θα είναι ταυτόχρονα ένα διάλυμα 1 Μ. Ωστόσο, για τις περισσότερες ενώσεις η ισοδύναμη μάζα δεν είναι ίση με τη μοριακή μάζα και, επομένως, η κανονική συγκέντρωση των διαλυμάτων αυτών των ουσιών δεν είναι ίση με τη μοριακή συγκέντρωση.
Για να μετατρέψετε από μια συγκέντρωση σε μια άλλη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους ακόλουθους τύπους:

M = (N E)/m
Ν = (Μ m)/Ε

Νόμος της ανάμειξης των διαλυμάτων

Οι ποσότητες των μικτών διαλυμάτων είναι αντιστρόφως ανάλογες με τις απόλυτες διαφορές μεταξύ των συγκεντρώσεών τους και της συγκέντρωσης του διαλύματος που προκύπτει.

Ο νόμος της ανάμειξης μπορεί να εκφραστεί με έναν μαθηματικό τύπο:

mA/mB =С-b/а-с,

όπου mA, mB είναι οι ποσότητες των διαλυμάτων Α και Β που λαμβάνονται για ανάμιξη.

α, β, γ - αντίστοιχα, οι συγκεντρώσεις των διαλυμάτων Α και Β και το διάλυμα που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της ανάμειξης. Εάν η συγκέντρωση εκφράζεται σε %, τότε οι ποσότητες των μικτών διαλυμάτων πρέπει να λαμβάνονται σε μονάδες βάρους. Εάν οι συγκεντρώσεις λαμβάνονται σε mol ή κανονικές, τότε οι ποσότητες των μικτών διαλυμάτων πρέπει να εκφράζονται μόνο σε λίτρα.

Για ευκολία στη χρήση κανόνες ανάμειξηςισχύουν κανόνας του σταυρού:

m1 / m2 = (w3 – w2) / (w1 – w3)

Για να το κάνετε αυτό, αφαιρέστε τη μικρότερη διαγώνια από τη μεγαλύτερη τιμή συγκέντρωσης, λαμβάνοντας (w 1 – w 3), w 1 > w 3 και (w 3 – w 2), w 3 > w 2. Στη συνέχεια συντάσσεται και υπολογίζεται ο λόγος μάζας των αρχικών διαλυμάτων m 1 / m 2.

Παράδειγμα
Προσδιορίστε τις μάζες των αρχικών διαλυμάτων με κλάσματα μάζας υδροξειδίου του νατρίου 5% και 40%, εάν η ανάμειξή τους είχε ως αποτέλεσμα ένα διάλυμα βάρους 210 g με κλάσμα μάζας υδροξειδίου του νατρίου 10%.

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

Βασικές έννοιες και όροι ογκομετρικής ανάλυσης.

Τιτρωτής -ένα διάλυμα ενός αντιδραστηρίου γνωστής συγκέντρωσης (τυπικό διάλυμα).

Τυποποιημένο διάλυμα– Τα πρωτογενή δευτερογενή πρότυπα διαλύματα διακρίνονται ανάλογα με τη μέθοδο παρασκευής. Το πρωτογενές παρασκευάζεται διαλύοντας μια ακριβή ποσότητα καθαρής χημικής ουσίας σε μια συγκεκριμένη ποσότητα διαλύτη. Το δευτερεύον παρασκευάζεται σε κατά προσέγγιση συγκέντρωση και η συγκέντρωσή του προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας το πρωτεύον πρότυπο.

Σημείο ισοδυναμίας– τη στιγμή που ο προστιθέμενος όγκος του διαλύματος εργασίας περιέχει ποσότητα ουσίας ισοδύναμη με την ποσότητα της ουσίας που προσδιορίζεται.

Σκοπός ογκομέτρησης- ακριβής μέτρηση των όγκων δύο διαλυμάτων που περιέχουν ισοδύναμη ποσότητα μιας ουσίας

Απευθείας τιτλοδότηση– αυτή είναι η τιτλοδότηση μιας συγκεκριμένης ουσίας «Α» απευθείας με τον τιτλοδοτητή «Β». Χρησιμοποιείται εάν η αντίδραση μεταξύ «Α» και «Β» προχωρά γρήγορα.

Λύσεις

Η έννοια των διαλυμάτων και της διαλυτότητας

Μέθοδοι έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων. Η έννοια του ισοδύναμου γραμμαρίου.

Υπολογισμοί παρασκευής διαλυμάτων αλάτων και οξέων

Επανυπολογισμός συγκέντρωσης από τον έναν τύπο στον άλλο.

Ανάμιξη και αραίωση διαλυμάτων Ο νόμος της ανάμειξης διαλυμάτων

Τεχνική παρασκευής λύσεων.

Παρασκευή διαλυμάτων αλατιού

Παρασκευή όξινων διαλυμάτων

Παρασκευή διαλυμάτων βάσης

Παρασκευή ενός διαλύματος εργασίας από το fixanal.