Лабораторная работа № 2

Приготовление стандартного раствора  тетрабората натрия

Точную концентрацию приготовленного раствора хлороводородной кислоты устанавливают прямым титрованием аликвотной части стандартного раствора тетрабората натрия декагидрата (буры) Na₂B₄O₇*10H₂O, используя в качестве отбора пробы стандарта способ пипетирования. Тетраборат натрия при растворении в воде подвергается гидролизу по аниону:

B₄O₇^2- + 5H₂O ⇄ 2H₂BO₃ ^- + 2H₃BO₃

2H₂BO₃^- + 2H₂O ⇄ 2OH^- + 2H₃BO₃

Оттитровывая ОН^--ионы хлороводородной кислотой, гидролиз тетрабората натрия доводят до конца:

2OH^- + 2H⁺ ® 2H₂O

Суммарное уравнение реакции, лежащее в основе титрования раствора тетрабората натрия хлороводородной кислотой имеет вид:

             Na₂B₄O₇ + 2HCl + 5H₂O ⇄ 4H₃BO₃ + 2NaCl

рН в точке эквивалентности равен 5,12, скачок на кривой титрования лежит в пределах рН=4,0-6,2. Следовательно, для фиксирования точки конца титрования подходят: метиловый красный (рТ = 5,5) и метиловый оранжевый (рТ = 4).

  f_эк.(Na₂B₄O₇*10H₂O) = ½

  M_эк.(Na₂B₄O₇*10H₂O) = ½ М (Na₂B₄O₇*10 H₂O) = 190,7 г/моль

Для приготовления стандартного раствора тетрабората натрия используют мерную колбу на 250 мл, для отбора пробы стандартного раствора – пипетку на 10 мл. Бюретка (V_бюр = 25 мл) заполняется рабочим раствором хлороводородной кислоты. Расчет навески тетрабората натрия ведут по формуле:         

                                                                       

 

С_эк(HCl)*V_бюр.(HCl)*M_эк(Na₂B₄O₇*10H₂O) V_м.к.

а(буры) = ----------------------------------------------------------* -------

                                           1000                                     V_пип.

 

С_эк(HCl)» 0,1 моль/л

V_бюр.(HCl) = 20 мл (оптимальный объем).

 

                 0,1*20*190,7   250

а (буры) = ----------------------* ------- = 9,54 г

                       1000          10

Методика приготовления: Рассчитанную навеску тетрабората натрия берут на аптечных весах, пересыпают в бюкс, взвешивают на аналитических весах. Аккуратно переносят навеску через сухую воронку в мерную колбу на 250 мл, растворяют в небольшом количестве горячей дистиллированной воды (в холодной воде тетраборат натрия растворяется плохо), охлаждают, доводят объем раствора до метки, закрывают пробкой и тщательно перемешивают. Затем взвешивают пустой бюкс и определяют величину точной навески тетрабората натрия.

 

Лабораторная работа № 3

Стандартизация рабочего раствора

Хлороводородной кислоты по тетраборату натрия

Методика стандартизации:

1. Бюретку споласкивают и заполняют приготовленным раствором хлороводородной кислоты.

2. В колбу для титрования отмеривают пипеткой 10 мл стандартного раствора тетрабората натрия, добавляют 1-2 капли раствора метилового оранжевого и титруют раствором кислоты до достижения точки эквивалентности (переход желтой окраски в оранжевую).

3. Титрование аликвотной части стандартного раствора повторяют 3-5 раз.

4. По результатам титрований рассчитывают точную концентрацию раствора хлороводородной кислоты и К_n: 

  

                            а (буры)* V_nип* 1000

С_эк(HCl) = -------------------------------------------------------  (моль/л)

                           M_эк (Na₂B₄O₇*10H₂O) *V_м.к.* V_бюр.(HCl)

 

 С_эк(HCl)

К_n = -------------

  0,1

а (буры) – величина точной навески (г);

V_бюр.(HCl) - объем кислоты, пошедший на титрование аликвотной части стандартного раствора (мл).

Результаты определений сводят в таблицу протокола.

 

Лабораторная работа № 4

Определение массы гидроксида натрия в растворе

При определении гидроксида натрия используют способ прямого титрования, в основе которого лежит реакция:

NaOH + HCl ® NaCl + H₂O

 

pН в точке эквивалентности равен 7, скачок на кривой титрования лежит в пределах рН=4-10. Для фиксирования конечной точки титрования подходят: метиловый оранжевый (рТ = 4), метиловый красный (рТ = 5,5), фенолфталеин (рТ = 9).

f_эк(NaOH)=1; M_эк(NaOH) = M(NaOH) = 40,00 г/моль

 

Отбор пробы анализируемого раствора – способ пипетирования.

Методика определения:

8. Полученную задачу в мерной колбе на 100 мл разбавляют дистиллированной водой, доводят объем до метки, закрывают пробкой, тщательно перемешивают.

9. Бюретку заполняют раствором хлороводородной кислоты.

10. В колбу для титрования отбирают пипеткой 10 мл раствора гидроксида натрия, добавляют 1-2 капли раствора метилового оранжевого и титруют раствором кислоты до перехода окраски от желтой к оранжевой.

11. Титрование аликвотной части задачи повторяют 3-5 раз.

12. По результатам титрований рассчитывают массу гидроксида натрия в растворе

                             С_эк(HCl)* V_бюр.(HCl)* M_эк (NaOH)  V_м.к.

m(NaOH) =  ----------------------------------------------- * ---------

                                                   1000                           V_пип.

 

13. Результаты сводят в таблицу протокола.

14. Найденное значение массы гидроксида натрия в анализируемом растворе проверяют у преподавателя, рассчитывают абсолютную и относительную ошибки определения.

Лабораторная работа № 5

Определение масс гидроксида натрия и карбоната натрия