Например

Требуется найти значение плотности раствора хлорида кальция (CaCl2) c массовой долей растворенного вещества ω(CaCl2) = 10,2%.

Значения плотности раствора с массовой долей 10,2% в таблице нет. Поэтому, выпишем ближайшие к требуемому значению имеющиеся табличные значения:

ω(CaCl2), % ρраствора CaCl2, г/см3
  1,084
  1,102

Изменение концентрации раствора этого вещества на 12% - 10% = 2% приводит к изменению плотности раствора Δ ρ, равному:

Δ ρ =ρраствора (ω=12%) - ρраствора (ω=10%)=1,102 г/см3-1,084 г/см3 =0,018 г/см3.

Заданное нам значение массовой доли раствора превышает ближайшее меньшее табличное значение на 10,2% – 10% = 0,2%.

Составим пропорцию и найдем, насколько увеличится плотность раствора с ω = 10,2%, по сравнению с плотностью раствора с ω = 10%:

2% ¾¾ 0,018 г/см3

0,2% ¾¾ х х = 0,0018 г/см3

Таким образом, плотность раствора хлорида кальция с ω = 10,2% будет равна:

ρраствора (ω=10,2%) = ρраствора (ω=10%) + х = 1,084 г/см3 + 0,0018 г/см3 =

1,0858 г/см3 ≈ 1,086 г/см3

Массу растворенного вещества определяем по формуле:

mраств. в-ва = mраствора ∙ ω, где

mраствора – масса раствора

mраств. в-ва – масса растворенного вещества

ω – массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в долях единицы.

Массу растворителя определим как разность между массами раствора и растворенного вещества.

mрастворителя = mраствора - mраств. в-ва

Так как жидкости удобнее не взвешивать, а отмерять для них определенный объем, то найдем объем, который займет найденная масса растворителя.

Для нахождения объема растворителя, используем формулу:

, где

m растворителя – масса растворителя, [г]

V растворителя – объем растворителя, [см3]

ρ растворителя – плотность растворителя, [г/см3]

Напомним, что плотность воды при 200С ρ(H2O) = 1 г/см3

Приведите расчеты и запишите в табл. 3 все полученные данные.

Таблица 3

Данные для приготовления раствора заданного количественного состава

Величина Обозначение Значение Размерность
Плотность раствора заданного количественного состава ρраствора теор.   г/см3
Масса раствора mраствора   г
Масса растворенного вещества mраств. в-ва   г
Масса растворителя mрастворителя   г
Объем растворителя Vрастворителя   3

Растворяемое вещество, найденной массы, взвесьте на весах. Необходимый объем дистиллированной воды отмерьте мерным цилиндром.

Приготовьте раствор в химическом стакане, перемешивая стеклянной палочкой. Термометром измерьте температуру раствора. Если температура отличается от 20°С, то раствор необходимо нагреть или охладить.

Перелейте раствор в цилиндр объемом 25 см3 и осторожно опустите в него ареометр. По шкале ареометра (по нижнему мениску жидкости) определите плотность приготовленного раствора.

Внимание! Необходимо помнить, что во время определения плотности раствора, ареометр не должен касаться стенок цилиндра. После каждого определения ареометр моют, протирают фильтровальной бумагой и осторожно помещают в соответствующее гнездо штатива.

По измеренной плотности rэксп ., используя, в случае необходимости, метод интерполяции по данным табл.2 определите значение массовой доли растворенного вещества в приготовленном растворе (ω эксп.).

Сравните найденное значение (ω эксп.) с заданным значением массовой доли (ω теор.) и определите значение относительной ошибки эксперимента (hотнос.):

hотнос. =

Приведите расчеты и запишите в табл. 4 полученные экспериментальные и расчетные данные.

Таблица 4

Результаты эксперимента по приготовлению раствора заданного количественного состава.

Величина и ее обозначение Значение Размерность
Измеренная плотность приготовленного раствора, ρ эксп.   г/см3
Массовая доля растворенного вещества в приготовленном растворе, ω эксп   -
Относительная ошибка эксперимента, hотнос.   -

Нарисуйте рисунок, изображающий определение плотности раствора ареометром.

Для раствора с заданной массовой долей выразите количественный состав раствора другими способами. Для этого рассчитайте значения массовой, молярной и нормальной концентраций и моляльность этого раствора.

Приведите необходимые расчеты и полученные результаты занесите в таблицу 5:

Таблица 5


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: