ОПЫТ № 2. Приготовление молярных растворов и нормальных концентраций эквивалента вещества

A. Из твердого вещества и воды.

Приготовить 50 мл 0,5 н. раствора хлорида бария BaCl₂ из BaCl₂·2H₂O и воды.

Рассчитать, какое количество из BaCl₂·2H₂O требуется для приготовления 50 мл 0,5 н. раствора хлорида бария.

Отвесить в предварительно взвешенном стаканчике рассчитанное количество соли на электронных весах с точностью до 0,01 г. Всыпать через воронку взятую навеску в мерную колбу емкостью 50 мл и тщательно смыть небольшим количеством дистиллированной воды со стакана и воронки оставшуюся на ней соль. Навеску в колбе полностью растворить, долить колбу водой до черты, закрыть пробкой и хорошо перемешать. Измерить температуру приготовленного раствора, если она не равна температуре, которая указана в таблице 6, довести ее до указанной величины. Перелить полученный раствор в сухой цилиндр и определить ареометром (рис. 14) его плотность. Затем вылить приготовленный раствор в склянку для слива хлорида бария. Найти массовую долю в растворе хлорида бария по таблице 6. Вычислить молярность и нормальность полученного раствора. Установить расхождение концентрации полученного раствора с заданной.

Рис. 15. Приготовление растворов точной концентрации: а – по точной навеске вещества; б – из фиксанала; 1 – мерная колба; 2 – воронка; 3 – стаканчик для взвешивания; 4 – пластмассовая промывалка с дистиллированной водой; 5 – нижний боек; 6 – ампула с фиксаналом; 7 – верхний боек

B. Из концентрированного раствора и воды.

Приготовить 50 мл 1 М раствора H₂SO₄ из раствора, имеющегося в лаборатории.

Определить ареометром плотность раствора серной кислоты, имеющейся в лаборатории. Найти массовую долю этого раствора по таблице 7. Вычислить массу, а затем объем этого раствора, необходимый для приготовления заданного раствора.

Налить в мерную колбу емкостью 50 мл около половины ее объема воды и влить в нее (в случае серной кислоты тонкой струей) через воронку вычисленный объем раствора кислоты, отмеренный мерным цилиндром (рис. 16). Смыть кислоту с воронки водой, взболтать раствор и охладить до комнатной температуры. Долить колбу водой до метки, закрыть пробкой и хорошо перемешать. Довести температуру раствора до указанной в таблице 7. Вылить полученный раствор в сухой высокий цилиндр, определить ареометром его плотность и затем вылить в приготовленную склянку.

Найти массовую долю, молярную и нормальную концентрации. Сравнив вычисленную молярность с заданной молярностью, установить точность выполнения опыта.

Рис. 16. Мерная посуда: 1 – мерный цилиндр; 2 – бюретка с краном; 3 – бюретка с шариком; 4 – пипетка градуированная; 5 – пипетка Мора; 6 – мерная колба

Вопросы к защите

1. Приведите примеры растворов, различающихся по агрегатному состоянию. Что принято называть растворителем?

2. Какие свойства воды делают ее универсальным растворителем?

3. Дайте определение понятиям «насыщенный раствор», «ненасыщенный раствор», «перенасыщенный раствор».

4. Как количественно оценивается растворимость вещества при данных условиях?

5. Что называется массовой и молярной долей растворенного вещества?

6. Дайте определение, укажите размерность и обозначение каждого из следующих типов концентраций: молярная, эквивалентная молярная (нормальность), моляльность (мольно-массовая концентрация).

7. к 1 л 30 %-ного раствора хлорида натрия (плотность 1,33) добавили 1 л воды. Вычислить концентрацию (в процентах) полученного раствора.

8. К 1 л воды добавили 100 г металлического натрия. Найти процентную концентрацию полученного раствора гидроксида натрия.

9. Нейтрализовали 1 л 3 н. раствора гидроксида натрия (плотность 1,18) чистой серной кислотой. Найти процентную концентрацию полученного раствора сульфида натрия.

10. К 100 мл 20 %-ного раствора соляной кислоты (плотность 1,10) добавили 50 мл воды; плотность полученного раствора 1,07. Найти молярность этого раствора.

11. Сколько граммов соды надо взять для приготовления 100 мл 0,05 М раствора? Какова процентная и нормальная концентрация данного раствора?