Запитання до самоперевірки:

1. Чим характеризується якість вимірювань параметрів навколишнього середовища?

2. Що таке точність і достовірність вимірювання?

3. Що таке похибки вимірювання і як вони визначаються?

4. Чому одноразовий аналіз об'єктів природного середовища, особливо води або повітря, не може характеризувати з достатньою надійністю їх хімічний склад?

5. Як визначаються екстремальні значення хімічного складу об'єкту за досліджуваний період?

6. Як результати аналізів записують у вигляді дробу?

7. Як вибирається метод статистичної обробки даних?

Лабораторна робота № 2

Способи вираження концентрацій розчинів і алгоритм розрахунків при приготуванні розчинів заданої концентрації

Мета роботи: навчитися готувати розчини заданої концентрації для проведення аналітичних досліджень.

Теоретичні відомості

У практиці хімічного аналізу в основному використовують водні розчини хіміч­них сполук (реактивів). За призначенням бувають розчини з наближеною (робочі) та точною концентрацією (титровані). Робочі розчини використовують для проведення загальних підготовчих операцій аналізу. Ці розчини можуть бути досить концентрованими. Титро­вані розчини, як правило, використовують на завершальній стадії аналізу для одержання кількісних показників. Такі розчини, зазвичай, досить розбавлені.

Найчастіше розчини готують змішуванням певної маси реактиву (наважки) з роз­рахованим об'ємом дистильованої води. Для приготування робочих розчинів достат­ньо реактив зважити на технічних терезах з точністю ±0,01 г, а воду відміряти мірним циліндром з точністю ±0,1-1,0 см³. Концентровані робочі розчини кислот та лугів готують у термостійкому посуді, оскільки вони здатні розігріватися при взаємодії з водою. Тому, розбавляючи сильні кислоти (особливо сульфатну), їх слід вливати у воду, а не навпаки.

При приготуванні титрованих розчинів наважку реактиву зважують на аналітичних або електронних терезах з точністю до ±0,0001 г, а об'єм розчину відмірюють мірною колбою.

Посуд, в якому зберігають розчин, обов'язково повинен мати етикетку, на якій за­значають назву або формулу реактиву, його концентрацію та дату приготування.

Концентрацією розчину прийнято вважати ту кількість хімічної сполуки, яка міс­титься у певній масі або певному об'ємі розчину. В хімічному аналізі найчастіше для характеристики робочих розчинів використовують концентрацію у відсотках, а для титрованих – молярну, нормальну та титр розчину.

Відсоткова концентрація розчину чисельно дорівнює кількості грамів розчиненої хімічної сполуки, що міститься в 100 г розчину.

Приклад 1. Розрахувати наважку амоній хлориду, яку необхідно взяти для приготування 80 г 20%-го розчину NH₄Cl.

Розв’язок. Розрахунок проводиться згідно з пропорцією:

100 Г розчину містить 20 г nh4Cl,

80Г розчину містить х г nh4Cl

звідки:

.

Отже, для приготування 80 г 20%-го розчину потрібно взяти 16 г NH₄Cl і (80-16)=64 г Н₂О.

В обчисленнях обов'язково враховується наявність кристалізаційної води у складі хімічної сполуки.

Приклад 2. Розрахувати наважку мідного купоросу (кристалогідрату CuSО₄∙5Н₂О) для приготування 2 кг 5%-го розчину CuSO₄.

Розв’язок. Розраховують спочатку наважку безводного CuSO₄:

Порівнюючи молекулярні маси CuSO₄ (159,6г/моль) та CuSO₄∙5Н₂О (249,6 г/моль), складають пропорцію для розрахунку наважки кристалогідрату: