Опыт 3. Приготовление раствора заданной концентрации

Из двух растворов различной концентрации

Задание: Получите у преподавателя индивидуальное задание. Произведите расчет объемов растворов с большей W_{оп. 1} и меньшей концентрациями W_оп.2 (см. пример расчета к опыту 3).

Отмерьте цилиндром рассчитанный объем раствора с большей концентрацией и добавьте до заданного объема раствор с меньшей концентрацией. Тщательно перемешайте и замерьте ареометром плотность приготовленного раствора. Методом интерполяции рассчитайте массовую долю полученного раствора (W_оп.3). Вычислите абсолютную и относительную погрешности.

Пример расчета и выполнения опыта 3

Приготовить 100 мл 4,4 % (по массе) раствора NaCl из раствора, взятого оп. 1 (W_р-ра1 = 6,4 %, r_р-ра1 = 1,044 г/мл), и раствора, взятого из опыта 2
(W_оп.2 = 3,1 %,r_р-ра2 = 1,020 г/мл).

Решение

1. Рассчитаем методом интерполяции плотность приготовляемого раствора (r_р-ра3 = 1,0434 г/мл).

2. Вычислим массу приготовляемого раствора:

m_{приг.р-ра} = V • r = 100 • 1,0434 = 104,34 г.

3. Используя «метод креста» (диагональная схема), определим массовые части растворов, с массовыми долями 6,4 % и 3,1 %.

Опыт 3. Приготовление раствора заданной концентрации - student2.ru

В центре записывают массовую долю растворенного вещества в приготовляемом растворе. С левого края каждой диагонали записывают массовые доли используемых растворов. Затем по диагонали производят вычитание из большего значения меньшее. Получается, что требуется смешать используемые растворы в массовом соотношении 1,3:2,0.

4. Вычислим общее число массовых частей приготовляемого раствора:

1,3 мас. ч. + 2,0 мас. ч. = 3,3 мас. ч.

5. Используя общее число массовых частей раствора (3,3 мас. ч.), найдем массу первого раствора, содержащуюся в 104,34 г приготовляемого раствора:

3,3 мас.ч. – 1,3 мас.ч. раствора опыт 1

104,34 г – m₁

104,34•1,3

m₁ = ¾¾¾¾¾ = 41,1 г раствора из опыта 1 (с массовой долей 4,4%).

3,3

6. Тогда объем раствора из опыта 1 будет: 41,1 г

V₁= ¾¾¾¾¾ = 39,4 мл.

1,044 г/мл

7. Отсюда объем раствора опыта 2 (с меньшей концентрацией 3,1 %)
V₂ = 100 – 39,4 = 60,6 мл.

Опыт 4. Приготовление раствора соляной кислоты заданной

Концентрации

Задание: приготовить определенный объем соляной кислоты заданной эквивалентной концентрации из исходного раствора соляной кислоты.

Для расчета объема исходной кислоты необходимо знать ее массовую долю и плотность раствора. Плотность раствора измерьте с помощью ареометра.

Далее, пользуясь таблицей 4.2, определите массовую долю растворенного вещества в растворе исходной соляной кислоты, применяя метод интерполяции.

Таблица 4.2.

Соотношения массовых долей и плотностей раствораHCl (20 ⁰С)

Массовая доля НСl W, %	Плотность раствора HCl r, г/мл
4,0	1,019
8,0	1,039
12,0	1,059
16,0	1,079
20,0	1,100
24,0	1,121
28,0	1,142

Далее рассчитайте объем исходной кислоты (см. пример расчета к опыту) и приготовьте раствор. С помощью бюретки (пипетки) отмерьте рассчитанный объем исходной кислоты HCl, перенесите в мерную колбу и доведите водой до заданного объема (150 мл).

Пример расчета к опыту 4

Приготовить 150 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты из исходного раствора HCl плотностью 1,089 г/мл.

Решение

1. Рассчитаем методом интерполяции массовую долю (W₁) НСl в исходном растворе кислоты: 20,0 % – 1,100 г/мл

16,0 % – 1,079 г/мл