Основы научных исследований. Кокшарова Т.Е. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

27
А = N*V*E / 1000 , (5)
где А-количество вещества, необходимое для приготовления раствора, г,
N - заданная нормальность раствора, н ,
V - требуемый объём раствора, см
3
(мл),
E - грамм-эквивалент растворяемого вещества.
В реакциях замещения E вычисляют путём деления молекулярной мас-
сы вещества с учетом основности кислоты или кислотности основания (или
полученной из них соли, при окислительно-восстановительных реакциях) на
число переходящих электронов.
Решение. Количество навески NaCl (А) для приготовления 500 см
3
0,5н раствора А = 0,5*500*58,44 / 1000 = 14,6 г
Вычисленную навеску NaCl необходимо предварительно взвесить на тех-
нических весах, а затем уточнить на аналитических и растворить в мерной колбе
на 500см
3
.
Точные растворы кислот сложнее в приготовлении, так как нельзя поль-
зоваться аналитическими весами. Кроме того, концентрация кислот не является
100%-ной. Потому кислоты берут по объёму, который рассчитывают по
массе и плотности исходного раствора по формуле (6):
V = А* 100 / С
к
* П
к
, (6)
где А - навеска кислоты ( г), рассчитанная по формуле (5),
С
к
- концентрация кислоты, применяемой для растворения, мас .%,
П
к
плотность применяемой кислоты, г/см
3
(прил. Е).
Пример 6. Рассчитать объём исходной концентрированной Н
2
SO
4
плотностью 1,84 г/см
3
, что соответствует содержанию в ней 95,75 мас.%
Н
2
SO
4
(прил. Е ) для приготовления 500 мл 0,1н раствора Н
2
SO
4.
.
Первоначально по формуле (5) рассчитывают потребную навеску
Н
2
SO
4
А = 0,1 *500 *49,032 / 1000 = 2,452 г .
Далее по формуле (6) определяют объём (V) исходной кислоты, ис-
пользуемой для приготовления 0,1н раствора Н
2
SO
4
V = 2,452* 100 / 95,75 * 1,84 = 1,392 см
3
или 1,4 см
3
.
28
Таблица 4. Условия для задания 1 и результаты его выполнения
Необходимые
Рассчитанное
количество
вари-
анта
Реактив Исходная
плотность
раствора,
г/см
3
концен-
трация
объём,
л
навески ве-
щества, г или
объем, мл
раство-
рителя,
мл
15% 0.5
0.5 N 0.25
1 NaNO
3
*2 H
2
O
0.2 M 0.5
2
H
2
SO
4
1500 10% 0.25
0.5 N 0.1
0.2 M 0.25
Задание 2. Приготовить один из растворов по выполненным расчетам
Приготовление растворов одна из важных операций, проводимых в лабо-
ратории. Для приготовления растворов используют дистиллированную воду,
чтобы избежать загрязнения примесями, содержащимися в водопроводной во-
де. Следует помнить, что растворимость веществ зависит от температуры. Рас-
творимость твердых веществ указана в справочниках и имеет свой предел [10].
Задание выполнить по ниже представленной схеме:
1. Подобрать и качественно вымыть посуду для хранения раствора.
2. Сделать на посуде этикетку, где указать: дату приготовления рас-
твора, его название и концентрацию, фамилию исполнителя.
3. Взвесить рассчитанную навеску вещества в бюксе или на часовом
стекле (для процентной концентрации раствора - на технических весах, бо-
лее точныханалитических).
4. Перенести навеску без потерь для растворения. При приготовлении
точных концентраций растворов (нормальной, молярной и др.) в мерную
колбу с мениском перенести навеску и налить растворитель до требуемого
объёма раствора. При приготовлении растворов процентной концентрации
навеску можно перенести в мерный цилиндр или химический стакан на за-
                         А = N*V*E / 1000 ,                              (5)            Таблица 4. Условия для задания 1 и результаты его выполнения
     где А-количество вещества, необходимое для приготовления раствора, г,       №          Реактив    Исходная   Необходимые             Рассчитанное
                                                                                вари-                  плотность концен- объём,            количество
          N - заданная нормальность раствора, н ,
                                                                                анта                   раствора, трация    л
              V - требуемый объём раствора, см3 (мл),                                                                                навески ве-    раство-
                                                                                                         г/см3
                                                                                                                                    щества, г или   рителя,
              E - грамм-эквивалент растворяемого вещества.                                                                            объем, мл       мл
      В реакциях замещения E вычисляют путём деления молекулярной мас-            1      NaNO3*2 H2O              15%        0.5

сы вещества с учетом основности кислоты или кислотности основания (или                                            0.5 N      0.25

полученной из них соли, при окислительно-восстановительных реакциях) на                                           0.2 M      0.5

число переходящих электронов.                                                      2     H2SO4            1500    10%        0.25
      Решение. Количество навески NaCl (А) для приготовления 500 см3                                              0.5 N      0.1
0,5н раствора        А = 0,5*500*58,44 / 1000 = 14,6 г                                                            0.2 M      0.25
      Вычисленную навеску NaCl необходимо предварительно взвесить на тех-
нических весах, а затем уточнить на аналитических и растворить в мерной колбе           Задание 2. Приготовить один из растворов по выполненным расчетам
на 500см3 .                                                                             Приготовление растворов одна из важных операций, проводимых в лабо-
      Точные растворы кислот сложнее в приготовлении, так как нельзя поль-      ратории. Для приготовления растворов используют дистиллированную воду,
зоваться аналитическими весами. Кроме того, концентрация кислот не является     чтобы избежать загрязнения примесями, содержащимися в водопроводной во-
100%-ной. Потому кислоты берут по объёму, который рассчитывают по               де. Следует помнить, что растворимость веществ зависит от температуры. Рас-
массе и плотности исходного раствора по формуле (6):                            творимость твердых веществ указана в справочниках и имеет свой предел [10].
                              V = А* 100 / Ск* Пк ,                    (6)              Задание выполнить по ниже представленной схеме:
      где А - навеска кислоты ( г), рассчитанная по формуле (5),                        1. Подобрать и качественно вымыть посуду для хранения раствора.
      Ск - концентрация кислоты, применяемой для растворения, мас .%,                   2. Сделать на посуде этикетку, где указать: дату приготовления рас-
      Пк – плотность применяемой кислоты, г/см3 (прил. Е).                      твора, его название и концентрацию, фамилию исполнителя.
      Пример 6. Рассчитать объём исходной концентрированной Н2SO4                       3. Взвесить рассчитанную навеску вещества в бюксе или на часовом
                         3
плотностью 1,84 г/см , что соответствует содержанию в ней 95,75 мас.%           стекле (для процентной концентрации раствора - на технических весах, бо-
Н2SO4 (прил. Е ) для приготовления 500 мл 0,1н раствора Н2SO4..                 лее точных – аналитических).
      Первоначально по формуле (5) рассчитывают потребную навеску                       4. Перенести навеску без потерь для растворения. При приготовлении
Н2SO4                        А = 0,1 *500 *49,032 / 1000 = 2,452 г .            точных концентраций растворов (нормальной, молярной и др.) – в мерную
      Далее по формуле (6) определяют объём (V) исходной кислоты, ис-           колбу с мениском перенести навеску и налить растворитель до требуемого
пользуемой для приготовления 0,1н раствора Н2SO4                                объёма раствора. При приготовлении растворов процентной концентрации
                     V = 2,452* 100 / 95,75 * 1,84 = 1,392 см3 или 1,4 см3.     навеску можно перенести в мерный цилиндр или химический стакан на за-

                                             27                                                                         28