Опыт 1. Приготовление раствора бихромата калия k2Cr2o7 с определенной массовой долей

Рассмотрим конкретный пример приготовления 50 г раствора K₂Cr₂O₇ с массовой долей 3 %.

Пример расчета. Необходимо рассчитать количество K₂Cr₂O₇ и воды, требующееся для приготовления раствора:

,

.

Поскольку плотность воды равна 1 г/см³, то объем воды равен ее массе, т.е. V_H2O = 48,5 мл.

Выполнение опыта.

1.Рассчитать количество K₂Cr₂O₇ и воды, требующееся для приготовления раствора.

2. На весах взвесить рассчитанную массу (1,5г) бихромата калия. Навеску K₂Cr₂O₇ перенести в стаканчик на 100 мл.

3. Отмерить цилиндром или мензуркой рассчитанный объем (48,5 мл) воды и перелить в стаканчик с K₂Cr₂O₇. Смесь перемешать стеклянной палочкой с резиновым наконечником до полного растворения кристаллов соли.

4. Определить плотность полученного раствора ареометром (см. рис.), для чего часть приготовленного раствора перелить в цилиндр емкостью 50 – 60 мл до 4/5 его объема, и осторожно поместить в него ареометр так, чтобы он не касался стенок цилиндра. При этом уровень раствора жидкости должен приходиться на шкалу ареометра. Показание шкалы ареометра на уровне поверхности раствора по нижнему мениску отвечает его плотности.

5. Рассчитать массовую долю K₂Cr₂O₇ (в масс. %) в растворе по плотности

Пример расчета. Допустим, что плотность полученного раствора равна 1,02 г/см³. В нашем примере  = 1,02 г/см³ соответствует  между 3 и 4 масс. % (см. табл. п. 3.1).

Обозначим 3%-ную концентрацию раствора через  ₁ и соответствующую ей плотность 1,0193 г/см³ через  ₁, 4%-ную концентрацию раствора через  ₂ и соответствующую ей плотность 1,0264 г/см³ через  ₂, экспериментально полученные величины концентрации и плотности соответственно через  _эксп и  _эксп.

Тогда .

В нашем примере .

6. Определить абсолютную и относительную ошибки эксперимента:

 _абс = |  _эксп –  _теор | = 3,1 – 3,0 = 0,1.

.

7. Вычислить молярную и эквивалентную концентрации полученного раствора.

8. Все расчеты и результаты взвешивания записать в рабочую тетрадь.

Выполнить одно из следующих заданий по указанию преподавателя.

Имея сухую соль K₂Cr₂O₇ и воду приготовить растворы, определить ошибку эксперимента. Рассчитать молярную, нормальную (эквивалентную) концентрации и титр приготовленного раствора:

1) 60 г 4,5 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

2) 80 г 4 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

3) 120 г 3 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

4) 50 г 6 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

5) 70 г 5 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

6) 90 г 2 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

7) 120 г 1,5 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

8) 110 г 4 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

9) 65 г 2 %-го раствора K₂Cr₂O₇;

10) 75 г 6 %-го раствора K₂Cr₂O₇.

Опыт 2. Приготовление растворов серной кислоты заданной молярной и нормальной концентраций

Рассмотрим конкретный пример приготовления 200 мл 0,25 н. раствора H₂SO₄ из 10 %-ного (по массе) раствора ( = 1,069 г/см³).

Пример расчета. Необходимо рассчитать объем 10 %-ного раствора H₂SO₄, требуемый для приготовления заданного раствора:

а) определить массу H₂SO₄, содержащуюся в 200 мл 0,25 н. раствора:

,

где Э – эквивалентная масса H₂SO₄, ;

б) определить массу 10 %-ного раствора H₂SO₄, в котором содержится 2,45 г H₂SO₄:

m_р-ра = m_в-ва /  = 2,45 / 0,1 = 24,5 г;

в) найти объем 24,5 г 10 %-ного раствора H₂SO₄:

V = m / = 2,45 / 1,069 = 2,3 мл.

Выполнение опыта.

1. Рассчитать объем 10 %-ного раствора H₂SO₄, требуемый для приготовления заданного раствора.

2. В мерную колбу (см. рис.3, а) заданного объема (в нашем случае 200 мл) поместить вычисленный объем 10 %-ного раствора H₂SO₄ (2,3 мл), отмерив его по бюретке (см. рис. 3, в).

3.Содержимое колбы разбавить дистиллированной водой до метки. Разбавление вести сначала быстро, а когда уровень жидкости будет ниже метки на 0,5 – 1 см, добавлять воду по каплям, лучше всего с помощью пипетки (см. рис. 3, б). Добавление воды прекратить, когда нижний мениск жидкости коснется метки.

4.Колбу закрыть пробкой, раствор перемешать, многократно переворачивая и встряхивая колбу, держа ее за горлышко и придерживая пробку большим пальцем (раствор сохранить для опыта 3).

Выполнить одно из следующих заданий по указанию преподавателя.

Из 10 %-ного (по массе) раствора серной кислоты приготовить:

1) 50 мл 0,055 М раствора H₂SO₄;

2) 50 мл 0,07 М раствора H₂SO₄;

3) 100 мл 0,09 М раствора H₂SO₄;

4) 50 мл 0,14 н. раствора H₂SO₄;

5) 100 мл 0,075 М раствора H₂SO₄;

6) 50 мл 0,15 н. раствора H₂SO₄;

7) 50 мл 0,045 М раствора H₂SO₄;

8) 100 мл 0,13 н. раствора H₂SO₄;

9) 50 мл. 0,055 М раствора H₂SO₄;

10) 50 мл. 0,06 М раствора H₂SO₄.