Определение удельной и молярной рефракции соли

По уравнению (1) рассчитывают рефракции двух заданных растворов соли r_A+B и растворителя r_B (воды). Затем по уравнению (2) вычисляют удельную рефракцию чистой соли r_A, исходя из измерений при двух заданных концентрациях b_A. Находят среднюю величину r_A и молекулярную рефракцию соли:

где М_А – молекулярная масса соли.

Вычисление концентрации водного раствора этилового спирта

Удельные рефракции чистых компонентов раствора рассчитывают на основании свойства аддитивности молекулярной рефракции. Рефракции отдельных атомов и связей находят по табличным данным [2]:

где R₁ ‑ рефракция i ‑ го атома, n₁ ‑ количество i-х атомов; М ‑ молекулярная масса соединения. Концентрацию заданного раствора рассчитывают из уравнения (2).

Форма отчета

1. Температура опыта, С.

2. Плотность воды.

3. Масса пикнометра:

• сухого m;

• с водой m₀;

с растворами соли:

• m₁, конц. …,

• m₂, конц. …,

со спиртовым раствором m₃.

4. Показатели преломления:

• n₀,

• n₁,

• n₂,

• n₃,

5. Расчет объема пикнометра.

6. Расчет плотности растворов.

7. Расчет удельной и молярной рефракции соли.

8. Расчет содержания спирта в растворе.

Лабораторная работа 2 определение концентрации водных растворов

Цель работы: Определение состава водных растворов этилового спирта по его показателям преломления и плотностям.

Задания:

1. Определить плотность водного раствора.

2. Изучить устройство рефрактометра и определить показатель преломления раствора.

3. Рассчитать удельную и молярную рефракции раствора по показателю преломления.

4. Найти концентрацию раствора по его рефракции.

5. Найти концентрацию раствора по его плотности.

Порядок проведения работы

Для определения удельной рефракции необходимо найти плотности и показатели преломления всех анализируемых растворов.

Для этого берется водный раствор спирта по заданию преподавателя (проба № 1). Часть раствора (10 мл) отливается в отдельный стакан. В этот стакан добавляется 1 мл дистиллированной воды, и раствор тщательно перемешивается (проба № 2).

1. Определение плотности раствора

Плотность растворов определяют с помощью пикнометра (рис.1), который представляет собой маленькую стеклянную колбу с нанесенной меткой и маркировкой, которая указывает примерный объем пикнометра. Сухой и чистый пикнометр взвешивают сначала на технических весах с точностью до грамма, затем на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой. Затем пикнометр наполняют дистиллированной водой или исследуемым раствором. Для заполнения пикнометра жидкостью используют воронку с длинной и узкой шейкой. Жидкость наливают в пикнометр немного выше метки, затем убирают капли жидкости с горлышка пикнометра и избыток жидкости фильтровальной бумагой точно до метки.

Определив массы пустого пикнометра m и с водой m₀ и взяв из табличных данных плотность воды при температуре опыта _В (см. табл.1), рассчитывают точный объем пикнометра:

.

(3)

Таблица 1. Плотность воды ₀ при температуре опыта

t, C	20	21	22	23	24	25	26
0, кг/м3	998,2	998	997,8	997,6	997,3	997,0	996,8
n	1.333	1.3329	1.3328	1.3327	1.3326	1.3325	1.3324

Зная массу исследуемого раствора и объем пикнометра, рассчитывают плотность раствора по формуле

(4)

где _A+B – плотность анализируемого раствора; m₁ – масса пикнометра с анализируемым раствором.

Используя формулу (4), рассчитывают плотности растворов для пробы № 1 и пробы № 2.