Нужно напомнить учащимся, что плотность раствора зависит от его концентрации, и научить их пользоваться таблицами для определения концентрации растворов кислот, щелочей и солей по плотности. В качестве учебных задач можно предложить учащимся определить (приближенно) концентрацию серной и соляной кислот, растворов поваренной соли, сернокислого натрия, аммиака, едкого натра в выданных растворах по плотности. [c.219]
С Одной из важнейших характеристик веш,ества является его плотность, обычно обозначаемая греческой буквой р . Всякие примеси к какому-либо веществу обязательно изменяют его плотность. Поэтому по величине плотности можно судить о чистоте и качестве взятого вещества. В химических лабораториях особенно часто определяют плотность растворов и других жидкостей. Определив плотность, можно узнать концентрацию вещества в данном растворе. Например, концентрацию растворов солей или щелочей можно определить, узнав их плбтность. Имеются таблицы, в которых указано, какой плотности соответствует определенное содержание вещества. Это же относится и к растворам многих кислот. Так, в таблице можно найти, что при плотности серной кислоты, равной 1,835 г/сл ,в 100 г ее содержится 95,72 г чистой серной кислоты. Или раствор едкого натра плотностью 1,430 г см содержит 40% вес. едкого натра, т. е. в 100 г этого раствора будет содержаться 40 г твердого едкого натра. [c.161]
Отчет о выполнении синтеза пишется студентом в процессе его выполнения. Сначала описывается очистка исходных веществ, если она производилась. Затем описывается проверка концентраций растворов кислот или щелочей по плотности. [c.91]
Определите плотности имеющихся в лаборатории растворов кислот и щелочей и по табличным данным найдите их концентрации. Пересчитайте процентную концентрацию раствора в другие виды концентраций. [c.93]
Концентрация выражается и другими способами. Часто выражают концентрацию при помощи плотности (например, кислот, щелочей). Зависимость концентрации раствора от его плотности приводится в справочных таблицах. [c.25]
Фильтровальная бумага применяется для разделения нейтральных суспензий при температуре до 100 °С. При комнатной температуре она выдерживает действие щелочей с концентрацией до 10% (масс.) и разбавленных растворов минеральных кислот. Бумажные фильтры устойчивы по отношению к органическим растворителям. О плотности фильтровальной бумаги можно судить по цвету ленты на [c.98]
В полумикроанализе чаще применяют 0,5 н. растворы солей и 1—2 н. щелочей и кислот. Каждый студент должен уметь приготовить разбавленный раствор кислоты или основания из концентрированного. (Возможные в аналитической практике расчеты, связанные с плотностями и концентрациями растворов кислот и оснований, см. Справочник, табл. 19.) [c.242]
Растворы щелочей меньшей концентрации приготовляют разбавлением концентрированных растворов. При помощи ареометра измеряют плотность раствора и по табл. 2 или 3 находят процентное содержание щелочи. По этим данным рассчитывают количества раствора и воды, необходимые для приготовления раствора щелочи требуемой концентрации. [c.24]
Таким образом, в концентрированных растворах щелочей или в растворах щелочей любой концентрации, но в присутствии избытка постороннего электролита, где -потенциал можно принять постоянным и близким нулю, перенапряжение при неизменной плотности тока и комнатной температуре должно уменьшаться на 0,06 в при десятикратном увеличении концентрации гидроксильных ионов (увеличении pH на единицу). В разбавленных растворах щелочей, не содержащих постороннего электролита, -потенциал будет функ- [c.433]
Рассчитывают количество щелочи и воды, которое надо взять для приготовления раствора заданной концентрации. Определяют плотность полученного раствора и рассчитывают его процентную концентрацию. [c.45]
Ю. Ю. Лурье, Справочник по аналитической химии, Москва, 1962. Справочник предназначен для работников химико-анали-тических лабораторий, однако он весьма полезен и нужен и для химиков других специальностей, поскольку содержит ряд общих справочных и расчетных таблиц. Например, таблицы плотности и концентрации растворов, кислот, щелочей и солей, приготовление буферных растворов, поправки на выступающий столбик ртутных термометров и др. [c.20]
Оптическую плотность приготовленных растворов измеряют по отношению к раствору щелочи такой же концентрации при длине волны 230—250 ммк, применяя кювету длиной 1 см. Вычисляют молярный коэффициент погашения каждого раствора и берут среднее арифметическое из всех определений. [c.109]
Отдельно готовят раствор щелочи, плотность которого должна быть 1,20—1,21, что соответствует концентрации щелочи 215— 225 г/л. Готовый раствор перекачивают в бак-мерник. Для осаждения гидрата окиси железа служат баки-реакторы из нержавеющей стали с емкостью 8,5—17 ж , обогреваемые паром и снабженные мешалками и аэролифтами. [c.318]
Рафинация масла в мисцелле впервые в Советском Союзе была осуществлена в 1951 г. на Кировоградском масложиркомбинате. Рафинация мисцеллы, полученной при экстракции хлопковых семян, производилась в две стадии в первой стадии мисцелла обрабатывалась серной кислотой с относительной плотностью 1,82 и во второй стадии — раствором щелочи различной концентрации. [c.267]
Определение плотности с помощью ареометров и пикнометров широко применяется в производственных лабораториях. Нужно напомнить учащимся, что плотность раствора зависит от его концентрации, и научить их пользоваться таблицами для определения концентрации растворов кислот, щелочей и солей по плотности. [c.252]
Реактивы, которые в количественном анализе используют для растворения, осаждения и т. п., применяют в виде растворов различной концентрации, причем потребное количество реактива обычно берут не по весу, а по объему. Вычисление объема производят следующим образом сперва рассчитывают по соответствующей реакции требующееся весовое количество реактива, а затем, зная концентрацию раствора, пересчитывают это весовое количество на объем раствора. Для растворов значительной концентрации учитывают и их плотность, поскольку она значительно отличается от единицы. Это относится в особенности к концентрированным кислотам (серной, азотной, соляной), а также к аммиаку. Концентрации кислот и щелочей обычно указывают не непосредственно (в весовых процентах), а через плотность (уд. вес). Зная эту величину, можно из соответствующих таблиц найти процентную концентрацию (см. стр. 268 — 270). Если плотность кислоты неизвестна, ее определяют ареометром. [c.42]
Более слабые растворы кислот и щелочей и в особенности растворы солей специально готовят в соответствии с требующейся концентрацией. Плотность таких растворов несколько больше единицы (а для очень слабых растворов аммиака — несколько меньше единицы). Однако на практике их готовят таким образом, что поправок на плотность можно и не вводить. Действительно, если, допустим, для осаждения кальция требуется 4%-ный раствор оксалата аммония, его готовят, растворяя, например, 40 г этой соли в воде и доводя объем до 1 (а не до веса в 1 кг, как требовалось бы для приготовления истинного 4%-ного раствора). При этом получают раствор хотя и не точно 4%-ный, но такой, в котором известно содержание соли в 1 мл. В данном случае оно составляет 40 1000 = 0,04 г мл и, следовательно, если для осаждения Са требуется 2 г оксалата, необходимо взять [c.43]
Возможные неисправности и способы их устранения. При работе системы щелочной очистки воздуха от двуокиси углерода возможно зависание щелочи в скрубберах при увеличении сопротивления насадки из-за кристаллизации щелочи. Кристаллизация щелочи происходит при повышенной плотности и концентрации раствора или при температуре воздуха на входе в скрубберы ниже допускаемой. [c.152]
Рядом исследователей отмечено , что реакция конденсации резорцина с формальдегидом ускоряется при перемешивании раствора, повышении температуры реакции, увеличении количества катализатора (щелочи) и концентрации компонентов смолы. Для того чтобы реакция конденсации проходила в более мягких условиях, обычно используется предварительная конденсация смолы при комнатной температуре. Продолжительность конденсации обычно варьируется от 5 до 24 ч. Величина pH смолы по мере конденсации изменяется мало, однако степень конденсации, определяемая значением оптической плотности, возрастает резко. [c.109]
Эта же фирма разработала батарею водородно-кислородных ТЭ для буев и бакенов. Для упрощения устройства и снижения массы батареи тепло отводится в окружающую среду, отвод воды не производится. По мере работы батареи происходит разбавление электролита и увеличение его объема, поэтому батарея имеет пространство для повышения уровня электролита. Часть пространства батареи заполнена сухой щелочью, поэтому при увеличении объема раствора электролита происходит растворение КОН и восстановление концентрации раствора. Как показали исследования, при изменении концентрации КОН от 594 до 56 г/л напряжение ТЭ при 24 °С и плотности тока 10 мА/см изменяется от 0,82 до 0,78 В. [c.114]
Все три спектра оказались различными, а использование более концентрированной щелочи было нецелесообразным по некоторым причинам, основной из которых является сильное поглощение света ионом гидроксила. Следовательно, стало очевид-ным, что получить спектр чистого дианиона, необходимого для последующих вычислений, невозможно. Поэтому был выбран графический способ обработки спектрофотоскопических данных. Аналитическая длина волны (330 ммк) была найдена обычным путем (стр. 71). Были приготовлены растворы салициловой кислоты с концентрацией 0,00Ш в растворах с молярностью едкого натра (свободного от карбоната), приведенной в столбце 1 табл. 4.5. Ионная сила этих растворов уравнена добавлением хлорида натрия к четырем растворам так, чтобы / = 1,226. Значения оптической плотности этих растворов приведены в столбце 6. Так как невозможно непосредственно определить оптическую плотность дианиона ( дв )> то уравнение (4.2, а) было видоизменено следующим образом [c.79]
Концентрацию растворов кислот, солей, щелочей определяют по плотности или титрованием. [c.427]
В лабораторной и технологической практике выбор способа выражения концентрации определяется не только удобством дальнейших расчетов, но и допускаемой погрешностью. Так, концентрацию раствора НС1, предназначенного для точных определений концентрации щелочей, лучше всего выразить в единицах нормальности и дать ее с относительной точностью порядка 0,2—0,3%. Если же соляная кислота используется для создания не очень строго обозначенной кислой среды при проведении анализа или синтеза, то ее концентрацию достаточно выразить с помощью плотности раствора. Последняя определяется ареометром (рис. 1), шкала которого позволяет определить плотность обычно с точностью до 0,005 г/см , что соответствует погрешности примерно в 1%- [c.11]
Под плотаостью понимают отношение веса объема испытуемого раствора к весу того же объема воды, принимаемому за единицу. Чем больше концентрация соли, кислоты или щелочи в растворе, тем выше плотность раствора. Имеются справочные таблицы, в которых приведены концентрации растворов, соответствующие различным плотностям растворов. [c.427]
Плотность растворов определяется с помощью ареометров (денсиметров). Ареометр (рис. 35) представляет собой стеклянный сосуд, состоящий из двух емкостей — широкой и узкой. Широкая часть ареометра заполнена дробью, а на узкую часть нанесена шкала с делениями. Каждому делению соответствует определенная плотность. Ареометры обычно находятся в комплекте, позволяющем измерять плотность растворов в широком интервале. Если ареометр предназначен для измерения плотностей больших, чем измеряемая, то он тонет в растворе, если наоборот, то жидкость выталкивает его. Поэтому при измерении плотности жидкости нужно хотя бы ориен-. тировочно знать плотность исследуемого раствора. Для целого ряда кислот, щелочей, солей имеются таблицы, в которые сведена плотность растворов в зависимости от концентрации. Плотность — величина, зависящая от температуры, но в небольшом интервале меняющаяся незначительно. [c.48]
Если известно отношение 8Ю2 Ыа20, то знание величины плотности силикатного раствора позволяет определить его концентрацию. В противном случае требуется проводить анализ на содержание кремнезема или щелочи. Штыренков и др. [20] предлагают определять нормальность щелочи титрованием, на основании чего можно определить молярное отношение 8Ю2 Ма20, используя соотношение [c.162]
К аликзотной части растзора прибавляют 5 мл 20%-ного растзора тартрата натрия-калия, 5 мл 5%-ного растзора едкой щелочи и перемешивают. Затем приливают точно 8 мл 2%-ного растзора 1-нитрозо-2-нафтола в уксусной кислоте, спустя 2-3 мин. содержимое колбы разбазляют водой до метки и через 5—10 мин. измеряют оптическую плотность относительно раствора анализируемой стали такой же концентрации и со всеми реактивами, которые брались для определения, кроме 1-нитро-зо-2-нафтола. [c.189]
ЗДектронного микроскопа фотография поверхности стекла, обработанного раствором щелочи [45 ] Структура, плотность и ДРодинамические свойства полученных агрегатов зависят от Продолжительности и температуры обработки, а также от при- ды щелочи и концентрации щелочного раствора Неподвиж- Ую < )азу можно химически привить к этим агрегатам > рак- [c.67]
В. С. Багоцкого и Б. Н. Кабанова 150], посвященной исследованию анодной пассивации Ъа. в щелочи, показано, что при увеличении плотности анодного тока выше некоторого значения достигается независимость количества электричества, расходуемого на процесс пассивации, от плотности тока (рис. 6). Такая закономерность указывает на то, что весь анодный ток расходуется на пассивацию. В разбавленных растворах щелочи с концентрацией 0,03 N на пассивацию Ъм затрачивается около 1 мкулон см [50]. Принимая [c.21]
С температурный коэфф. ли-Бейного расширения равен 93,0-10 град электрическое сопротивление (т-ра 18° С) — 1,3-10 ом-см удельная теплоемкость 0,052 кал г-град коэфф. теплопроводности , 04Л0 кал/см- сек- град. При нагревании под атм. давлением возгоняется. В парах элементарный Й., подобно др. галогенам, состоит из двухатомных молекул, распад к-рых становится заметным при т-ре 600° С. Для иолучения жидкого Й. необходимо, чтобы парциальное давление его паров превышало 90 мм (тройной точке И. на его фазовой диаграмме отвечает 116 С и 90 мм). Жидкий Й. хорошо растворяет серу, селен, теллур и йодиды многих металлов, образуя с йодидами комплексы. Растворим в органических растворителях в соль-ватирующих растворителях (спиртах, кислотах) дает растворы бурого цвета, в несольватирующих (углеводородах, эфирах, бензоле, сероуглероде) —фиолетового цвета. Хим. активность И. — наименьшая в ряду природных галогенов. Соединяется с большинством металлов и неметаллов, образуя соединение со степенью окисления — 1. Соединение Й. с водородом — йодистый водород Н1 — бесцветный газ, пл — 51° С, — 35° С получают его непосредственным соединением элементов, вытеснением йодистого водорода из солей Й. действием сильных минеральных к-т. Йодистый водород хорошо растворяется в воде (42 500 частей в 100 частях воды при т-ре 10° С), образуя йодистоводородную к-ту (макс. концентрация раствора при т-ре 20° С составляет 65%, плотность раствора 1,901 г см ). Соли йодистоводородной к-ты — йодиды щелочных и щелочноземельных металлов — хорошо растворимы в воде йодиды металлов III—V групп периодической системы нри этом часто гидролизуют. С кислородом Й. непосредственно не соединяется, косвенным путем можно получить окислы 12О4 и 12О5. При растворении Й. в щелочах образуются нестойкие [c.521]
Объем раствора вычисляют по уравнению соответствующей реакции, сначала определяя необходимое весовое количество реактива, а затем по заданной концентрации раствора высчитывают объем. Если раствор имеет значительную концентрацию, то необходимо учитывать и его плотность, которая в этом случае заметно отличается от единицы. Это справедливо, например, для концентрированных растворов аммиака, а также азотной, серной и соляной кислот. Концентрацию кислот и щелочей обычно указывают не непосредственно в весовых процентах, а посредством плотности. Зная плотность раствора, можно по соответствующим таблицам найти процентную весовую концентрацию основания или кислоты. Плотность определяют ареометром. Слабые растворы солей, кислот и оснований специально готовят в соответствии с требуемой концентрацией. Их плотность обычно близка к единице. Например, если для осаждения катионов Са требуется приготовить 4%-ный раствор оксалата аммония (NH,J2 204, [c.345]
Зная вместимость бака, в него доливают определенный объем воды и загружают столько едкого натра, сколько необходимо для получения раствора заданной концентрации. Для заправки скрубберов и декарбонизаторов применяют раствор щелочи плотностью от 1,083 до 1,116г/см с содержанием едкого натра от 79,1 до 114,9кг/м Процесс растворения едкого натра протекает с выделением теплоты, поэтому температура раствора повышается. Определять плотность раствора следует после охлаждения отобранной пробы до 20° С. [c.151]
Оптическую плотность приготовленных растворов измеряют по тношению к раствору щелочи такой же концентрации при длине юлны 230—250 нм, применяя кювету с толщиной слоя 1 см. Вы-исляют молярный коэффициент погашения молибдата аммония, ля каждого раствора и берут среднее арифметическое из всех шрсделеннй. [c.125]
Сульфат-ионы взаимодействуют с глизаринатом циркония с образованием сульфатного комплекса циркония и свободного ализарина. Содержание ализарина определяют па уменьшению оптической плотности раствора цирконий-ализаринового. лака или экстраги—руют выделившийся ализарин и определяют содержание его по интенсивности желтой окраски в ССЦ. Кроме того, ализарин можно реэк-страгировать раствором щелочи и концентрацию его определить по интенсивности окраски свободного ализарина в щелочной среде. В по-500 Л, нм следнем случае выделившийся али- гп Л зарин экстрагируют эфиром, а затем [c.210]
При концентрации раствора едкого натра около 200 г/л скорость реакции максимальна, при дальнейшем понижении концентрации раствора сила тока амальгамного элемента падает [38Э, 415, 416]. На рис. 38 показана зависимость плотности тока амальгамного элемента от концентрации щелочи, полученная для графитового стержня [380]. Как следует из рисунка, эти данные аналогичны приведенным на ри-с. 33 данным Хинэ и Иосидзава. [c.98]
Определить поверхностный избыток (кмоль1м ) и знак его для 20%-ного раствора едкого натра при 20°С, зная, что поверхностное натяжение раствора щелочи указанной концентрации при 20°С равно 85,8-10 н м. Поверхностное натяжение воды при этой температуре найти в табл. 2. Плотность 20%-ного раствора едкого натра 1,219 г/сж . [c.240]
Плотность щелочи можно измерить ареометром для жидкостей с плотностью выше 1,0 г/см3. Он работает на законе Архимеда, но следует также учитывать температурные поправки.
Также плотность можно определить весовым методом, взвесив точно известный объем щелочи и разделив полученную массу на взятый объем. Для этого часто используют пикнометры, но в более простых условиях можно использовать любую мерную посуду и весы, которые дают достаточную для ваших целей точность.
Существуют также вибрационные, радиоизотопные, ультразвуковые плотномеры.
Тема: Определение плотности.Расчёты и техника приготовления растворов кислот.
Практическое занятие №25, 26.
Тема: Расчеты и техника приготовления растворов щелочей
Расчёты и техника приготовления растворов щелочей.
Расчёт количества щелочи, необходимого для приготовления раствора той или иной концентрации, производят так же как для растворов солей. Однако твердая щелочь, особенно не очень хорошо очищенная, содержит много примесей, поэтому рекомендуется отвешивать щелочи в количестве, больше рассчитанного на 2-3%.
Техника приготовления растворов щелочей имеет свои особенности. При приготовлении растворов щелочей нужно соблюдать следующие правила:
1. Кусочки щелочи следует брать щипцами, пинцетом, а если необходимо взять их руками, то обязательно в резиновых перчатках. Гранулированную щелочь в виде маленьких лепешечек насыпают фарфоровой ложкой.
2. Отвешивать щелочь на бумаге нельзя; /для этого следует использовать только стеклянную или фарфоровую посуду.
3. Щелочь нельзя растворять в толстостенных бутылях, так как при
растворении происходит сильное разогревание и бутыль может лопнуть.
Отвешенное на технохимических весах количество щелочи помещают в большую фарфоровую чашку или стакан. В эту посуду наливают такое количество воды, чтобы раствор имел концентрацию 35-40%. Перемешивают раствор стеклянной палочкой, пока вся щелочь не растворится. Затем раствор оставляют стоять до остывания и выпадения осадка. Осадок представляет собой примеси (в основном карбонаты), которые не растворяются в концентрированных растворах щелочей. Оставшуюся щелочь осторожно сливают в другой сосуд (лучше с помощью сифона), куда доливают нужное количество воды.
Раствор щелочи не всегда удается приготовить заданной концентрации, поэтому, приготовив раствор, следует определить при помощи ареометра его плотность и но таблице найти процентное содержание щелочи.
Тема: Определение плотности.Расчёты и техника приготовления растворов кислот.
Погружать ареометр в испытываемую жидкость следует осторожно, не касаясь стенок цилиндра. Ареометр не выпускают из рук до тех пор, пока не станет очевидным, что он плавает. При определении относительной плотности ареометр должен находиться в центре цилиндра и не должен касаться дна. Отсчет по делениям шкалы ареометра производят по верхнему мениску жидкости. По окончании работы ареометр промывают в воде и, вытерев его насухо, убирают в специальный футляр или ящик. Ареометры очень хрупкие, поэтому обращаться с ними следует очень осторожно.
Источник
Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.
Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).
Способы выражения концентрации растворов.
1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:
,
ω – массовая доля растворенного вещества;
mв-ва – масса растворённого вещества;
Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.
2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:
,
C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl);
n – количество растворенного вещества, моль;
V – объём раствора, л.
Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.
3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m:
,
С (x) – моляльность, моль/кг;
n – количество растворенного вещества, моль;
4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:
,
T – титр растворённого вещества, г/мл;
mв-ва – масса растворенного вещества, г;
5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:
,
N – мольная доля растворённого вещества;
n – количество растворённого вещества, моль;
nр-ля – количество вещества растворителя, моль.
Сумма мольных долей должна равняться 1:
Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:
М(Х) – молярная масса растворенного вещества;
ρ= m/(1000V) – плотность раствора. 6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.
Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.
Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.
Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.
,
СН – нормальная концентрация, моль-экв/л;
z – число эквивалентности;
Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:
Источник
Определение концентрации растворов кислот и щелочей по плотности
Для установления концентрации растворов едкого натра и едкого кали в качестве исходных веществ применяют кристаллогидрат щавелевой кислоты H2C2O4•2H2O, янтарную кислоту H2C4H4O4, сульфаминовую кислоту HSO3NH2 или титрованные растворы соляной и серной кислот (последние обычно используют для проверки концентрации растворов едких щелочей).
Концентрацию растворов гидроокиси бария или кальция и щелочной смеси устанавливают по титрованному раствору соляной кислоты. Для определения концентрации 0,1 н. растворов едкого натра или едкого кали удобно пользоваться растворами щавелевой или соляной кислот, приготовленными из фиксаналов. Для приготовления раствора щавелевой кислоты применяют дистиллированную воду, не содержащую углекислого газа.
Титрование раствора щелочи раствором щавелевой кислоты ведут в присутствии 2—3 капель 0,1%-ного раствора фенолфталеина до обесцвечивания розовой окраски раствора.
Титрование раствора щелочи соляной кислотой ведут вначале в присутствии фенолфталеина, а после исчезновения розовой окраски добавляют 1—2 капли раствора метилового оранжевого и титруют до перехода желтой окраски раствора в оранжево-розовую.
Концентрацию раствора щелочи вычисляют по формулам:
по метиловому оранжевому:
где V1 — объем раствора кислоты, израсходованный на титрование с фенолфталеином;
V2 — суммарный объем раствора кислоты, израсходованный на титрование с фенолфталеином и метиловым оранжевым.
Разница в концентрации, установленной по фенолфталеину и метиловому оранжевому, указывает на загрязнение щелочи карбонатами. Эта разница не должна превышать 0,4%.
При установлении или при проверке концентрации раствора щелочи по раствору кислоты нормальные концентрации этих растворов должны быть близкими. В противном случае один из растворов (более концентрированный) перед титрованием разбавляют в мерной колбе.
При использовании титрованного раствора щелочи результаты анализа рассчитывают по концентрации щелочи, полученной при установлении титра ее с тем индикатором, который применяют при анализе.
Для определения концентрации раствора едкой щелочи по янтарной кислоте обычно пользуются методом титрования навесок янтарной кислоты. Эквивалент янтарной кислоты равен 59,05.
Пример 1. На титрование 15,00 мл раствора едкого натра израсходовано 16,20 мл 0,1000 н. раствора щавелевой кислоты (средний сходящийся результат титрования). Определить нормальную концентрацию раствора щелочи.
Нормальная концентрация раствора едкого натра:
0,1 • 16,2 / 15 = 1070 н.
Пример 2. На титрование 25,00 мл раствора едкого натра с фенолфталеином было израсходовано 24,80 мл 0,1000 н. раствора соляной кислоты, затем был добавлен раствор метилового оранжевого, после чего титрование продолжено.
При этом суммарный объем израсходованной соляной кислоты равен 24,88 мл. Определить нормальную концентрацию раствора щелочи и ее пригодность для анализа.
Нормальная концентрация едкого натра по фенолфталеину:
0,1 • 24,8 / 25 = 0,09920 н.
Нормальная концентрация едкого натра по метиловому оранжевому:
0,1 • 24,88 / 25 = 0,09952 н.
Разность концентраций в %:
т. е. меньше предельно допустимого. Раствор щелочи пригоден как рабочий раствор для анализа.
Пример 3. Определить массу отдельной навески янтарной кислоты для установления концентрации 0,1 н. раствора щелочи, если для титрования применяют бюретку емкостью 25 мл.
Предполагаем израсходовать на титрование 20 мл раствора щелочи.
Масса навески янтарной кислоты:
59,05 • 0,1 • 20 / 1000 = 0,12 г.
Пример 4. Навеска янтарной кислоты 1,064 г оттитрована 35,50 мл раствора едкого натра. Определить нормальную концентрацию раствора.
1000 • 1,064 / 59,05 • 35,5 = 0,5070 н.
Растворы щелочей хранят в склянках, закрытых резиновыми (кроме растворов аммиака) или полиэтиленовыми пробками. Для раствора аммиака обычно применяют стеклянные пробки. Если склянка для хранения сообщается с бюреткой, то в пробку вставляют хлоркальциевую трубку, заполненную натровой (натронной) известью для поглощения углекислоты воздуха.
При длительном хранении растворов щелочей внутреннюю поверхность склянок парафинируют.
Источник
Растворы кислот
Приблизительные растворы. В большинстве случаев в лаборатории приходится пользоваться соляной, серной и азотной кислотами. Кислоты имеются в продаже в виде концентрированных растворов, процентное содержание которых определяют по их плотности.
Кислоты, применяемые в лаборатории, бывают технические и чистые. Технические кислоты содержат примеси, а потому при аналитических работах не употребляются.
Концентрированная соляная кислота на воздухе дымит, поэтому работать с ней нужно в вытяжном шкафу. Наиболее концентрированная соляная кислота имеет плотность 1,2 г/см3 и содержит 39,11%’ хлористого водорода.
Разбавление кислоты проводят по расчету, описайному выше.
Пример. Нужно приготовить 1 л 5%-ного раствора соляной кислоты, пользуясь раствором ее с плотностью 1,19 г/см3. По справочнику узнаем, что 5%,-ный раствор нмеет плотность 1,024 г/см3; следовательно, 1 л ее будет весить 1,024*1000 = 1024 г. В этом количестве должно содержаться чистого хлористого водорода:
Кислота с плотностью 1,19 г/см3 содержит 37,23% HCl (находим также по справочнику). Чтобы узнать, сколько следует взять этой кислоты, составляют пропорцию:
или 137,5/1,19 = 115,5 кислоты с плотностью 1,19 г/см3, Отмерив 116 мл раствора кислоты, доводят объем его до 1 л.
Так же разбавляют серную кислоту. При разбавлении ее следует помнить, что нужно приливать кислотук воде
, а не наоборот. При разбавлении происходит сильное разогревание, и если приливать воду к кислоте, то возможно разбрызгивание ее, что опасно, так как серная кислота вызывает тяжелые ожоги. Если кислота попала на одежду или обувь, следует быстро обмыть облитое место большим количеством воды, а затем нейтрализовать кислоту углекислым натрием или раствором аммиака. При попадании на кожу рук или лица нужно сразу же обмыть это место большим количеством воды.
Особой осторожности требует обращение с олеумом, представляющим моногидрат серной кислоты, насыщенный серным ангидридом SO3. По содержанию последнего олеум бывает нескольких концентраций.
Следует помнить, что при небольшом охлаждении олеум закристаллизовывается и в жидком состоянии находится только при комнатной температуре. На воздухе он дымит с выделением SO3, который образует пары серной кислоты при взаимодействии с влагой воздуха.
Большие трудности вызывает переливание олеума из крупной тары в мелкую. Эту операцию следует проводить или под тягой, или на воздухе, но там, где образующаяся серная кислота и SO3 не могут оказать какого-либо вредного действия на людей и окружающие предметы.
Если олеум затвердел, его следует вначале нагреть, поместив тару с ним в теплое помещение. Когда олеум расплавится и превратится в маслянистую жидкость, его нужно вынести на воздух и там переливать в более мелкую посуду, пользуясь для этого способом передавлива-ния при помощи воздуха (сухого) или инертного газа (азота).
При смешивании с водой азотной кислоты также происходит разогревание (не такое, правда, сильное, как в случае серной кислоты), и поэтому меры предосторожности должны применяться и при работе с ней.
В лабораторной практике находят применение твердые органические кислоты. Обращение с ними много проще и удобнее, чем с жидкими. В этом случае следует заботиться лишь о том, чтобы кислоты не загрязнялись чем-либо посторонним. При необходимости твердые органические кислоты очищают перекристаллизацией (см, гл. 15 «Кристаллизация»),
Точные растворы. Точные растворы кислот готовят так же, как и приблизительные, с той только разницей, что вначале стремятся получить раствор несколько большей концентрации, чтобы после можно было его точно, по расчету, разбавить. Для точных растворов берут только химически чистые препараты.
Нужное количество концентрированных кислот обычно берут по объему, вычисленному на основании плотности.
Пример. Нужно приготовить 0,1 и. раствор H2SO4. Это значит, что в I л раствора должно содержаться:
Кислота с плотностью 1,84 гсмг содержит 95,6% H2SO4 н для приготовления 1 л 0,1 н. раствора нужно взять следующее количество (х) ее (в г):
Соответствующий объем кислоты составит:
Отмерив из бюретки точно 2,8 мл кислоты, разбавляют ее до 1 л в мерной колбе и затем титруют раствором щелочи п устанавливают нормальность полученного раствора. Если раствор получится более концентрированный), к нему добавляют из бюретки рассчитанное количество воды. Например, при титровании установлено, что 1 мл 6,1 н. раствора H2SO4 содержит не 0,0049 г H2SO4, а 0,0051 г. Для вычисления количества воды, которое необходимо для приготовления точно 0,1 н. раствора, составляем пропорцию:
Расчет показывает, что этот объем равен 1041 мл раствор нужно добавить 1041 — 1000 = 41 мл воды. Следует еще учесть то количество раствора, которое взято для титрования. Пусть взято 20 мл, что составляет 20/1000 = 0,02 от имеющегося объема. Следовательно, воды нужно добавить не 41 мл, а меньше: 41 — (41*0,02) = = 41 —0,8 = 40,2 мл.
Исправленный раствор следует снова проверить на содержание вещества, взятого для растворения. Точные растворы соляной кислоты готовят также ионообменным способом, исходя из точной рассчитанной навески хлористого натрия. Рассчитанную и отвешенную на аналитических весах навеску растворяют в дистиллированной или деминерализованной воде, полученный раствор пропускают через хроматографическую колонку, наполненную катионитом в Н-форме. Раствор, вытекающий из колонки, будет содержать эквивалентное количество HCl.
Как правило, точные (или титрованные) растворы следует сохранять в плотно закрытых колбах, В пробку сосуда обязательно нужно вставлять хлоркальциевую трубку, заполненную в случае раствора щелочи натронной известью или аскаритом, а в случае кислоты — хлористым кальцием или просто ватой.
Для проверки нормальности кислот часто применяют прокаленный углекислый натрий Na2COs. Однако он обладает гигроскопичностью и поэтому не полностью удовлетворяет требованиям аналитиков. Значительно удобнее пользоваться для этих целей кислым углекислым калием KHCO3, высушенным в эксикаторе над CaCl2.
При титровании полезно пользоваться «свидетелем», для приготовления которого в дистиллированную или деминерализованную воду добавляют одну каплю кислоты (если титруют щелочь) или щелочи (если титруют кислоту) и столько капель индикаторного раствора, сколько добавлено в титруемый раствор.
Приготовление эмпирических, по определяемому веществу, и стандартных растворов, кислот проводят по расчету с применением формул, приведенных для этих и описанных выше случаев.
Источник
Определение концентрации растворов кислот и щелочей по плотности
ГОСТ 28959-91
(ИСО 2990-74)
КИСЛОТА АЗОТНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПО ИЗМЕРЕНИЮ ПЛОТНОСТИ
Nitric acid for industrial use. Evaluation of the nitric acid concentration by measurement of density
Дата введения 1992-07-01
1. Стандарт подготовлен Ассоциацией «Агрохим» методом прямого применения международного стандарта ИСО 2990-74* «Кислота азотная техническая. Определение концентрации по измерению плотности» и полностью ему соответствует
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 03.04.91 N 435
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2004 г.
Настоящий стандарт устанавливает метод приблизительного определения концентрации технической азотной кислоты по измерению плотности при температуре 20 °С с помощью ареометра.
1. ОТБОР ПРОБ
2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3. АППАРАТУРА
3.1. Ареометр АОН-2 1400-1480; 1480-1570 по ГОСТ 18481.
3.3. Термометр по ГОСТ 28498 с несмачивающей жидкостью типа Б, диапазоном измерения 0-100 °С, ценой деления 0,5 °С.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1. Определение плотности
500 см испытуемого образца помещают в стеклянный цилиндр и доводят до метки при температуре (20±0,5) °С. Ареометр помещают в цилиндр и, когда он приходит в состояние покоя, убеждаются в том, что температура кислоты составляет (20±0,5) °С. По шкале ареометра отсчитывают показания плотности.
4.2. Определение концентрации азотной кислоты
Концентрацию азотной кислоты, соответствующую величине плотности полученной с помощью ареометра, определяют по таблице.
Плотность и концентрации водных растворов азотной кислоты
Плотность при температуре 20 °С, кг/м
Источник
Описание товара
Таблица Плотность растворов кислот, щелочей и солей различных концентраций при 15° C 700*1000 винил.
Предназначена для использования на уроках химии в качестве демонстрационного материала. Может применяться для оформления кабинета химии в школе.
Таблица крепится на магнитные редкоземельные кнопки к классной доске или любым другим способом самостоятельно.
Размеры: 70х100 см
Материал: винил (прочный и устойчивый; легко складывается в рулон, не оставляет заломов)
В химическом анализе часто применяют: 0,1 н. растворы едкого натра или едкого кали; реже — 0,5 н., 0,05 н. и 0,001 н. растворы этих щелочей, а также насыщенные растворы гидроокиси кальция и гидроокиси бария; спиртовый раствор едкого кали; 0,1 н. раствор соды; 0,1 н. раствор щелочной смеси, состоящей из равных объемов 0,1 н. растворов едкого натра и соды; водные растворы аммиака.
Для приготовления небольших количеств точных растворов едких щелочей могут быть использованы фиксаналы. Щелочные фиксаналы пригодны в течение определенного срока (до шести месяцев); очень старые щелочные фиксаналы могут быть неточными из-за загрязнения продуктами выщелачивания стекла. Растворы щелочей, приготовленные из фиксаналов, обычно применяют для проверки концентрации растворов кислот.
Для приготовления больших количеств растворов едкого натра или едкого кали пользуются химически чистыми твердыми щелочами или их концентрированными растворами. Если раствор готовят из твердой щелочи, то удобнее брать гранулированный (чешуйчатый) препарат. Массу навески этого препарата рассчитывают по формуле.
Гранулированный препарат после взвешивания его на техно-химических весах растворяют при охлаждении и постоянном перемешивании в объеме воды, примерно равном объему раствора. Для растворения берут дистиллированную воду, освобожденную от углекислого газа.
Если для приготовления раствора применяется кусковой препарат щелочи, то свеженаколотые куски взвешивают на технических весах, при этом навеска должна быть на 30—50% больше необходимой. Перед растворением навески ее дважды быстро споласкивают дистиллированной водой, чтобы удалить с поверхности кусков карбонат натрия, и немедленно растворяют в небольшом количестве воды, примерно равном по массе начальному количеству щелочи, а затем разбавляют дистиллированной водой до нужного объема.
Для получения рабочих растворов едких щелочей, не содержащих карбонаты, следует применять концентрированные растворы щелочей. Для этого твердую щелочь растворяют в равном по массе количестве воды (кусковой препарат перед этим быстро обмывают дистиллированной водой). Приготовление раствора проводят, пользуясь защитными очками и перчатками. Растворение ведут при постоянном перемешивании и охлаждении в жаростойкой стеклянной или фарфоровой посуде, добавляя щелочь небольшими порциями. Раствор переливают в высокую склянку или цилиндр, закрывают резиновой пробкой и оставляют стоять для отстаивания в течение 1—2 недель. При этом карбонаты выпадают в осадок. После определения плотности раствора по таблицам находят концентрацию раствора щелочи. Объем концентрированного раствора щелочи, необходимый для приготовления рабочего раствора, рассчитывают по формулам.
Для приготовления раствора берут объем воды, равный разности между объемами рабочего и концентрированного растворов.
При приготовлении рабочего раствора отбирают пипеткой прозрачный концентрированный раствор щелочи и разбавляют его дистиллированной водой, свободной от углекислого газа.
Спиртовые растворы щелочей готовят путем растворения при охлаждении навески щелочи в спирте или в водноспиртовой смеси. При анализе применяют раствор едкого кали в 90%-ном (объемн.) спирте. Этот раствор готовят растворением чешуйчатого химически чистого едкого кали в дистиллированной воде и разбавлением полученного раствора до нужного объема 96%-ным спиртом.
Объем 90%-ного спирта будет примерно равен объему раствора. Объем 96%-ного спирта рассчитывают по формуле:
V96 = 90V / 96,
где V — объем раствора.
Объем дистиллированной воды для предварительного растворения навески щелочи определяют по разности объемов раствора и спирта 96%-ного.
Растворение щелочи и разбавление раствора проводят при охлаждении. Объемную процентную концентрацию спирта предварительно определяют спиртомером.
Если в спирте содержатся примеси, особенно непредельные соединения, то спиртовые растворы щелочей желтеют и темнеют, так как щелочи вызывают их осмоление. Поэтому для приготовления растворов щелочей нужно применять спирт, свободный от примесей, способных к осмолению. Спирт можно освободить от этих примесей, смешивая его с едким кали, из расчета 10 г едкого кали на 1 л спирта. Смесь кипятят 30 мин с обратным холодильником, а затем отгоняют спирт.
Раствор гидроокиси кальция готовят в виде насыщенного раствора (0,04 н.). Для этого в 1 л дистиллированной воды, не содержащей углекислого газа, взбалтывают 20 г гидроокиси кальция и дают раствору отстояться в течение суток. Перед использованием его декантируют через сифон.
Раствор гидроокиси бария часто применяют в виде насыщенного раствора (0,35 н.) и для его приготовления 70 г Ba(OH)2•8H2O взбалтывают в 1 л дистиллированной воды, не содержащей углекислого газа; отстаивают и декантируют прозрачный раствор. Растворы меньшей концентрации получают разбавлением насыщенного раствора.
Растворы аммиака применяют в виде приблизительных растворов, часто 6 н. и 2 н. Их готовят путем разбавления дистиллированной водой концентрированного (25%-ного) раствора аммиака.
Объем концентрированного раствора аммиака рассчитывают по формуле.
Концентрация 25%-ного раствора аммиака Тк = 228 г/л, плотность его dк=0,91 г/см3.
Концентрация концентрированного раствора может быть найдена по таблице, исходя из плотности раствора, которую предварительно определяют ареометром.
Раствор щелочной смеси едкого натра и соды готовят путем смешивания равных объемов 0,1 н. раствора едкого натра и 0,1 н. раствора соды. При этом получают 0,1 н. раствор щелочной смеси.
Количество кальцинированной соды, необходимое для приготовления определенного объема 0,1 н. раствора, рассчитывают по формуле:
где V — объем раствора, мл.
Пример 1. Рассчитать количество химически чистого чешуйчатого едкого натра, необходимого для приготовления 12 л 0,1 н. раствора.
Масса едкого натра:
40 • 0,1 • 12000 / 1000 = 48 г.
Пример 2. Рассчитать объем концентрированного раствора едкого натра плотностью 1,469 г/см3 для приготовления 5 л 0,5 н. раствора щелочи.
По таблице находим концентрацию концентрированного раствора щелочи Тк=645 г/л.
Объем концентрированного раствора:
40 • 0,5 • 500 / 645 = 155 мл.
Пример 3. Определить концентрацию концентрированного раствора едкого натра, если 10 мл этого раствора разбавлены водой в мерной колбе емкостью 500 и 10 мл разбавленного раствора были оттитрованы 20,40 мл 0,1036 н. раствора соляной кислоты.
Концентрация концентрированного раствора:
40 • 0,1036 • 20,40 • 500 / 10 • 10 = 423 г/л.
Пример 4. Рассчитать количество едкого кали, воды и 96%-ного спирта для приготовления 2 л 0,5 н. раствора едкого кали в 90%-ном спирте (концентрация спирта указана в объемных процентах).
Масса навески едкого кали:
56 • 0,5 • 2000 / 1000 = 56 г.
Объем 90%-ного спирта равен 2 л.
Объем 96%-ного спирта:
90 • 2 / 96 = 1,875 = 1875 мл.
Объем воды 2000 — 1875 = 125 мл.
Пример 5. Рассчитать объемы 25%-ного раствора аммиака и воды для приготовления 1 л 2 н. раствора аммиака.
Концентрация концентрированного раствора аммиака (по таблице) Тк = 228 г/л.
Объем 25%-ного раствора аммиака:
17 • 2 • 1000 / 228 = 150 мл.
Объем воды 1000 — 150 = 850 мл.