Определение концентрации гидроксида натрия по раствору щавелевой кислоты
Задачи 1. Закрепить на практике теоретические знания. 2. Освоить методику титрования в методе алкалиметрии. 3. Освоить технику определения точки эквивалентности по индикатору фенолфталеину.
Продолжительность занятия: 90 минут (2 академических часа). Вопросы самоподготовки: - Способы выражения концентрации; молярная, молярная концентрация эквивалента; - Титр. Техника приготовления растворов с титром установленным и титром установленным; - Рабочие и стандартные растворы метода кислотно-основного титрования; - Фиксация точки эквивалентности с помощью кислотно-основного индикатора; - Определение поправочного коэффициента и способы его расчета. Материальное обеспечение: а) реактивы: - раствор NaOH » 0,1 моль/л; - индикатор фенолфталеин; - раствор Н2С2О4·2Н2О с точной концентрацией (приготовленная студентами). б) посуда, оборудование - бюретки; - пипетки; - воронки; - колбы для титрования в) наглядные пособия, таблицы - Периодическая система элементов Д.И. Менделеева - Таблица «Техника работы с мерной посудой».
Определение молярной концентрации эквивалента гидроксида натрия по раствору щавелевой кислоты Н2С2О4 + 2NaOH ® Na2C2O4 + 2H2O Na2C2O4 Û 2Na+ + C2O42- C2O42- + HOH Û HC2O4- + OH- pH >7
Техника выполнения: бюретку заполняют рабочим раствором гидроксида натрия, набирают пипеткой 10 мл стандартного раствора щавелевой кислоты точной концентрации, выливают в колбу для титрования, прибавляют 2 капли индикатора фенолфталеина, т.к. в точке эквивалентности среда щелочная (смотри уравнение реакции), титруют раствором гидроксида натрия до появления розовой окраски, неисчезающей в течение 20-30 секунд. Титрование повторяют 2-3 раза.
I-е титрование V1- … II-е титрование V2 -… III-е титрование V3 -… V1·V2 ·V3 V ср. = 3
C(f Н2С2О4) ·V Н2С2О4 = C(fNaOH)· V NaOH
C(fН2С2О4) · V Н2С2О4 C(f NaOH) = V ср. NaOH = …….
C(fН2С2О4) смотри работу №13.
C(f)пр. C(f пр NaOH) К= C(f)теор. = 0,1 = …….
Задание №17. Проверить процентное содержание гидрокарбоната натрия в растворе, проверить процентное содержание гидроксида аммония, проверить процентное содержание хлористоводородной кислоты, проверить процентное содержание уксусной кислоты.
Задачи 1. Закрепить теоретические знания и практические умения и навыки.
Продолжительность занятия: 180 минут (4 академических часа). Вопросы самоподготовки: 1. Формулы расчета и определения концентрации: молярная, молярная концентрация эквивалента, титр, титр рабочего раствора по определяемому веществу. 2. Рабочие растворы методов кислотно-основного титрования. 3. Исходные вещества методов кислотно-основного титрования. 4. Подбор индикаторов в зависимости от рН в точке эквивалентности. Материальное обеспечение: а) реактивы: раствор NaOH С(f NaOH) =0,1 моль/л раствор HCl c С(f HCl) =0,1моль/л раствор NaHCO3; раствор NH4OH; раствор CH3COOH; раствор HCl; индикатор метилоранж; индикатор фенолфталеин; б) посуда, оборудование бюретки; пипетки; мерные колбы на 100 мл; воронки; колбы для титрования в) наглядные пособия, таблицы Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
Проверка процентного содержания »5% раствора натрия гидрокарбоната (r=1,033 г/мл).
NaHCO3 + HCl ® NaCl + H2CO3 рН=7 рН<7
f NaHCO3=1, М.м. NaHCO3=84 г/моль.
Если взять для титрования непосредственно 10 мл 5% раствора гидрокарбоната натрия, можно ли сразу оттитровать раствором HCl. Проведем расчет ориентировочного объема титранта: 1. Сколько грамм NaHCO3 содержится в 10 мл раствора? В 100 граммах раствора содержится 5 грамм NaHCO3 10 мл ×r (m=V×r) – x 10×1,033 ×5 x= 100 = 0,5165 г.
C(f HCl)× М. NaHCO3× f NaHCO3 0,1×84× 1 2. Расчет T HCl/NaHCO3 = 1000 = 1000 = 0,0084 г/мл. T HCl/NaHCO3 показывает, что 1 мл раствора HCl С(f HCl) =0,1моль/л реагирует с 0,0084 г NaHCO3 х 0,5165 г 1× 0,5165 х= 0,0084 = 61,48 » 61,5 мл Расчет показывает, что необходимо приготовить разведение, т.к. объема бюретки (25 мл) не хватит на титрование. Будем готовить разведение объемом 100 мл раствора NaHCO3 с С(f NaHCO3) 0,1моль/л.
1. Сколько граммов NaHCO3 необходимо для приготовления 100 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л? Q Þ Q=T×V Т= V
C(f NaHCO3) ×f NaHCO3 ×M NaHCO3 ×Vколбы 0,1×1 ×84×100 Q= 1000 = 1000 = 0,84 г.
2. В какой массе 5 % раствора содержится 0,84 грамм NaHCO3 В 100 граммах 5% раствора содержится 5 грамм NaHCO3 х 0,84 г 100× 0,84 х= 5 = 16,8 5% раствора NaHCO3 3. В каком объеме 5 % раствора содержится 0,84 грамма NaHCO3. m 16,8 г V= r = 1,033 г/мл =16,3 мл 5 % раствора NaHCO3. Специальную бюретку заполняют 5% раствором NaHCO3 по всем правилам и отмеряют 16,3 мл в мерную колбу на 100 мл, доводят водой до метки по нижнему мениску, перемешивают.
Техника выполнения: рабочую бюретку заполняют раствором HCl с С(f HCl) 0,1моль/л, пипеткой из мерной колбы отмеряют 10 мл приготовленного раствора NaHCO3, переносят в колбу для титрования, прибавляют 2 капли индикатора метилоранжа (см уравнение реакции и рН в точке эквивалентности) и титруют раствором HCl с С(f HCl) 0,1моль/л до перехода желтой окраски в оранжевую. Титрование повторяют 2-3 раза. Результаты титрования: I-е титрование V1- … II-е титрование V2 -… III-е титрование V3 -… V1·V2 ·V3 V ср. = 3
C(f HCl)× М. NaHCO3× f NaHCO3 0,1×84× 1 T HCl/NaHCO3 = 1000 = 1000 = 0,0084 г/мл.
Vср. HCl × K HCl× T HCl/NaHCO3 ×Vколбы×100 % раствора NaHCO3= Q×Vпип. = …
C(f HCl) см. задание №14 K HCl см. задание №14 Q=16,8 грамм Vпип.= 10мл
Вывод: это значит, что в 100 граммах раствора содержится … гр. NaHCO3.
Проверка процентного содержания газообразного аммиака в 10 % растворе (r=0,9575 г/мл) Рассчитайте ориентировочный объем титранта необходимый для титрования 10 мл 10 % раствора аммиака, и убедитесь в необходимости приготовления разведения (смотрите предыдущую работу).
1. Приготовление 100 мл раствора аммиака с молярной концентрацией 0,1 моль/л. NH3 + HCl® NH4Cl f NH3=1; М. м.NH3=17 г/моль. а) Сколько граммов газообразного аммиака содержится в 100 мл раствора с молярной концентрацией 0,1 моль/л. C(f NH3) ×f NH3 ×M NH3 ×Vколбы 0,1×1 ×17,03×100 Q=T×V = 1000 = 1000 = 0,1703 г. б) В какой массе 10% раствора аммиака содержится 0,1703 грамма NH3. В 100 граммах 10% раствора содержится 10 грамм NH3 х 0,1703 г NH3 100× 0,1703 х= 10 = 1,703 гр.- 10% раствора NH3
в) В каком объеме 10% раствора аммиака содержится 1,703 грамма NH3 m 1,703 г V= r = 0,9575 г/мл =1,775 мл » 1,8 мл 10 % раствора NH3.
Специальную бюретку заполняют по всем правилам 10 % раствором аммиака и отмеривают 1,8 мл раствора (каждое измерение начинают с нуля!), помещают в мерную колбу на 100 мл, доводят водой до метки и тщательно перемешивают.
2. Проверка процентного содержания Рабочую бюретку заполняют рабочим раствором (раствором HCl с С(f HCl) 0,1моль/л). Пипеткой из мерной колбы отмеривают 10 мл приготовленного раствора аммиака и помещают в колбу для титрования, прибавляют 2 капли индикатора метилового оранжевого (используя уравнение реакции, значение рН в точке эквивалентности, объясните, можно ли использовать индикатор фенолфталеин?) и титруют раствором хлороводородной кислоты на белом фоне до перехода желтой окраски раствора в оранжевую. Титрование повторяют 2-3 раза: I-е титрование V1- … II-е титрование V2 -… III-е титрование V3 -… V1·V2 ·V3 V ср. = 3 NH3 + HCl® NH4Cl NH4+ + H2O Û NH4OH + H+ pH<7
C(f HCl)× М. NH3× f NH3 0,1×17,03× 1 T HCl/NH3 = 1000 = 1000 = 0,001703 г/мл.
Vср. HCl × K HCl× T HCl/NH3 ×Vколбы×100 % раствора NH3= Q×Vпип. = …
C(f HCl) см. задание №14 K HCl см. задание №14 Q=1,8 грамм Vпип.= 10мл
Вывод: в 100 граммах раствора содержится … гр. газообразного NH3.
Проверка процентного содержания хлороводорода в 8 % растворе (r=1,0376 г/мл). HCl + NaOH ®NaCl + H2O рН=7 f HCl=1 M. м. HCl=36,46 г/моль Определим, можно ли непосредственно оттитровать анализируемый раствор, рассчитаем ориентировочный объем раствораNaOH с молярной концентрацией 0,1 моль/л, который будет израсходован на титрование 10 мл 8 % раствора хлороводородной кислоты.
1. Сколько грамм хлородоворода содержится в 10 мл 8 % растворе. В 100 граммах 8 % раствора содержится 8 грамм HCl 10 мл×1,0376 (m=V×r) х
10× 1,0376×8 х= 100 = 0,83008 » 0,83 HCl
2. C(f NaOH)× М.HCl × f HCl 0,1×36,46× 1 T NaOH/HCl = 1000 = 1000 = 0,003646 г/мл.
T NaOH/HCl Þ 1 мл раствора NaOH 0,003646 г. HCl х 0,83 г. HCl 1× 0,83 х= 0,003646 = 227,65 мл Þ необходимо готовить разведение.
I. Приготовление 100 мл раствора кислоты хлороводородной с молярной концентрацией 0, 1 моль/л. а) Сколько граммов газообразного хлороводорода необходимо для приготовления 100 мл раствора с C(f HCl)=0,1 моль/л.
C(f HCl) ×f HCl ×M HCl ×Vколбы 0,1×1 ×36,46×100 Q=T×V = 1000 = 1000 = 0,3646 г. газообразного HCl. б) В какой массе 8 % раствора содержится 0,3646 грамм хлороводорода. В 100 граммах 8 % раствора содержится 8 грамм HCl х 0,3646 г HCl 100× 0,3646 х= 8 = 4,56 8 % раствора HCl
в) В каком объеме 8% раствора содержится 4,56 грамм хлороводорода m 4,56 г V= r = 1,0376 г/мл =4,4 мл 8 % раствора HCl. Специальную бюретку заполняют 8% раствором хлороводородной кислоты и отмеривают 4,4 мл (каждое измерение начинают с нуля), помещают в мерную колбу на 100 мл, доводят водой до метки, тщательно перемешивают.
II. Проверка процентного содержания. Рабочую бюретку заполняют рабочим раствором щелочи. Пипеткой отмеривают 10 мл приготовленного раствора хлороводородной кислоты и помещают в колбу для титрования, прибавляют 2 капли индикатора фенолфталеина (объясните, можно ли использовать индикатор метиловый оранжевый) и титруют раствором NaOH на белом фоне до появления розовой окраски, устойчивой в течение 30 секунд. Титрование повторяют 2-3 раза. I-е титрование V1- … II-е титрование V2 -… III-е титрование V3 -… V1·V2 ·V3 V ср. = 3
C(f NaOH)× М. HCl× f HCl 0,1×36,46× 1 T NaOH/HCl = 1000 = 1000 = 0,003646 г/мл.
Vср. NaOH × K NaOH × T NaOH /HCl ×Vколбы×100 % раствора HCl = Q×Vпип. = …
C(f NaOH) см. задание №16 K NaOH см. задание №16
Вывод: в 100 граммах раствора содержится … гр. хлороводорода. Проверка процентного содержания уксусной кислоты в 8 % растворе (r=1,0097 г/мл) СН3СООН + NaOH® CH3COONa + H2O (CH3COO- + HOH Û CH3COOH + OH-(pH>7))
Рассчитайте ориентировочный объем титранта, который может быть израсходован на титрование 10 мл 8 % раствора уксусной кислоты. Убедитесь в необходимости приготовления разведения (смотри предыдущую работу). 1. Приготовление 100 мл раствора уксусной кислоты с молярной концентрацией 0,1 моль/л. а) Сколько граммов химически чистой уксусной кислоты необходимо для приготовления 100 мл раствора с молярной концентрацией 0,1 моль/л C(f СН3СООН) ×f СН3СООН ×M СН3СООН ×Vколбы 0,1×1 ×60,05×100 Q=T×V = 1000 = 1000 = 0,6005 г. химически чистой СН3СООН.
f CH3COOH=1 M.м. CH3COOH=60,05 г/моль.
б) В какой массе 8 % раствора содержится 0,6005 грамм химически чистой CH3COOH. В 100 граммах 8 % раствора содержится 8 грамм CH3COOH х 0,6005 г CH3COOH 100× 0,6005 х= 8 = 7,5 гр - 8 % раствора CH3COOH.
в) В каком объеме 8 % раствора содержится 0,6005 г химически чистой CH3COOH m 7,5 г V= r = 1,0097 г/мл =7,4 мл 8 % раствора CH3COOH. Специальную бюретку заполняют 8 % раствором уксусной кислоты и отмеривают 7,4 мл, помещают в мерную колбу на 100 мл, доводят объем водой до метки, тщательно перемешивают.
2. Проверка процентного содержания. Рабочую бюретку заполняют рабочим раствором (раствор NaOH с С(f NaOH) 0,1моль/л). Пипеткой из мерной колбы отмеривают 10 мл приготовленного раствора уксусной кислоты, переносят в колбу для титрования, прибавляют 2 капли индикатора фенолфталеина (решите, можно ли использовать индикатор метиловый оранжевый?) и тируют раствором щелочи (На белом фоне!) до розовой окраски, устойчивой в течение 30 секунд. Титрование повторяют 2-3 раза. I-е титрование V1- … II-е титрование V2 -… III-е титрование V3 -… V1·V2 ·V3 V ср. = 3
C(f NaOH)× М. CH3COOH × f CH3COOH 0,1×60,05× 1 T NaOH/CH3COOH = 1000 = 1000 = 0,006005 г/мл.
Vср. NaOH × K NaOH × T NaOH /CH3COOH ×Vколбы×100 % раствора СН3СООН = Q×Vпип. = …
K NaOH см. задание № 16
Вывод: в 100 граммах раствора содержится … гр. химически чистой уксусной кислоты.
Занятие № 18
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2464)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |