Аналитическая химия МУ практика дистант (3). Катионы i и ii аналитической группы

• Название: Катионы i и ii аналитической группы
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 216.92 Kb.
• Имя файла: Аналитическая химия МУ практика дистант (3).docx
• Тип: Занятие; #1035594
• страница: 5 из 7

2. Раздел III. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Глава 17. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ § 17.1-17.3

3. Глава 19. ХИМИЧЕСКИЕ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА § 19.1-19.7

Лабораторно-практическое занятие №7

Тема: Решение расчетных задач по приготовлению растворов неточной и точной концентрации. Приготовление стандартных растворов. Установление титра 0,1N раствора соляной кислоты. Определение точной концентрации 0,1N раствора едкого натра. Ознакомление с методом кислотно-основного титрования, освоение методики приготовления и стандартизации растворов и основных приемов расчетов, выработка навыков приема пересчета, используемых при разных способах выражения концентрации
Цели: Закрепить полученные знания по теме растворы, отработать навыки решения задач по данной теме. Научиться составлять алгоритм решения задачам

Оборудование: раздаточный материал, таблицы.

Ход занятия:

1. 
   Инструктаж по технике безопасности
   
2. 
   Краткое изложение учебного материала.
   
3. 
   Самостоятельная работа студентов:
   

1. Ознакомьтесь с примерами решения задач на приготовление растворов с массовой концентрацией

^{Задача 1. Приготовить 500 г раствора С}₆^Н₁₂^О₆ ^{с массовой долей равной 10%?}

Дано:

^{m (р-ра С}₆^Н₁₂^О₆<sup>) = 500 г

ω (С</sup>₆^Н₁₂^О₆ )^{= 10%}

Найти:

^{m (С}₆^Н₁₂^О₆^{) = ? m (H}₂^{O) = ?}

1. 
   ^{Определяем массу С}₆^Н₁₂^О₆
   
2. 
   Определяем массу воды согласно формуле:
   

<sup>m (р-ра) = m (р-ля) + m (вещ-ва),

m (Н</sup>₂<sup>О) = m (р-ра) – m (в-ва),

m (H</sup>₂^{O) = 500 – 50 = 450 г.}

3. 
   Перевести массу воды в объем по формуле: ρ=m/V.
   

Ответ: чтобы приготовить 500 г раствора глюкозы с массовой долей 10%, необходимо отвесить на весах 50 г глюкозы, отмерить цилиндром 450 мл воды, поместить этот раствор в колбу и перемешать.

Задача 2. Приготовить 800 мл раствора NaCl с массовой долей равной 12% и плотностью равной 1,1 г/мл?

Дано:

V (р-ра) = 800 мл

ω NaCl = 12 %

ρ = 1,1 г/мл

Найти:

m (NaCl) = ?

^{m (H}₂^{O) = ?}

1. 
   Определяем массу р-ра NaCl согласно _____________ формуле:
   

m (р-ра)= V ∙ ρ = 800 мл · 1,1г/мл = 880 г

2. 
   Определяем массу NaCl согласно формуле:___________________
   

m (NaCl) =

3. 
   Определяем массу воды согласно формуле:___________________
   

^{m (Н}₂^{О) = 880 – 105,6 = 774,4 г или 774,4 мл, т.к. плотность воды равна 1 г/мл.}

Ответ: для приготовления 800 мл раствора хлорида натрия с массовой долей равной 12 %, необходимо отвесить на весах 105,6 г NaCl, отмерить мерным цилиндром 774,4 мл воды, поместить раствор в колбу и перемешать.

2. Решите упражнения и ситуационные задачи самостоятельно

1. 
   В медицинской практике используются растворы с точной концентрацией, поэтому для приготовления растворов с нормальной концентрацией необходимо рассчитывать ^{эквивалентные массы кислот, оснований и солей. Рассчитайте MЭ Н}₃^РО₄ ^{в реакциях с КОН;}
   
2. 
   ^{МЭ АI(ОН)}₃ ^{в реакциях с НNО}3^{; МЭ солей Fе(SО}₄⁾₃^{, NаНСО}₃^{, Fе(ОН)}₂^{СI, КАI(SО}₄⁾₂ ^·12Н₂^О.
   
3. 
   При кожной практике используют ^{0,05%раствор AgNO}₃^{. Какую массу AgNO}₃ ^{надо растворить в 250г Н}₂^{О для получения 0,05}% раствора?
   
4. 
   При обезвоживании организма внутривенно вводится 5% раствор глюкозы. Рассчитайте, как приготовить 400 г 5 % раствора глюкозы из раствора с массовой долей 15 %?
   

1. 
   Установление титра 0,1N раствора соляной кислоты
   

Веществом, наиболее удобным для установления нормальной концентрации HCl, является ^{тетраборат натрия (бура) Na}₂^B₄^O₇ ^{⋅ 10H}₂^O.

Рассчитываем по формуле навеску буры, необходимую для приготовления 100 мл 0,1N раствора:

^{m ( Na}₂^B₄^O₇ ^{⋅ 10H}₂^{O) = CN}(^Na₂^B₄^O₇) ^{· MЭ (Na}₂^B₄^O₇) ^{·100 /1000 = 0,1 · 190,7 · 100 /1000 = 1,9070 г}

То есть масса навески буры составляет 1,9070 г.

Затем навеску буры растворяем в горячей воде в мерной колбе на 100 мл (2/3 объема перемешиваем и охлаждаем раствор до комнатной температуры, затем доводим объем до метки дистиллированной водой). Вычисляем титр и нормальность полученного раствора буры по формуле:

^T(Na₂^B₄^O₇ ^{⋅ 10H}₂^{O) = m/V (г/см3),}

Где:

m-навеска буры, V-объем колбы.

Молярную концентрацию эквивалента (нормальную концентрацию) буры находим по формуле:

^{CN (Na}₂^B₄^O₇ ) ^{= T (Na}₂^B₄^O₇ ) ^{·1000 /MЭ (Na}₂^B₄^O₇ ) ,^моль/л

1. 
   Бюретку ополаскивают, а затем заполняют раствором приготовленной соляной кислоты до нулевой черты.
   
2. 
   Пипетку (объем пипетки=10 мл) с раствором буры переносят в коническую колбу для титрования, добавляют 1-2 капли метилового оранжевого и титруют при перемешивании по каплям из бюретки соляной кислотой до изменения окраски индикатора из желтой в оранжево-розовую.
   

Для получения наиболее достоверного результата рекомендуется проводить титрование три раза, с определением одного, среднего значения.

Полученные результаты титрования фиксируют в тетради:

3. 
   Вычисляют нормальную концентрацию раствора соляной кислоты по формуле:
   

^{CN (}HCl) ^{= V (Na}₂^B₄^O₇ ) ^{· CN (Na}₂^B₄^O₇ ) ^{/ V}HCl^{, моль/л}

Сделайте выводы.

3. Определение точной концентрации раствора едкого натра

Раствор стандарт - титра 0,1N едкого натра количественно перенести в мерную колбу на 1 л и доводят дистиллированной водой до метки. Тщательно перемешивают. Затем пипеткой отбирают 5 мл приготовленного раствора, прибавляют 1-2 капли индикатора фенолфталеина и титруют 0,1N раствором соляной кислоты до обесцвечивания. Титрование повторяют 2-3 раза.

При титровании происходит следующая реакция:

^{NaOH + HCl → NaCl + H}₂^O

Расчет:

1. 
   Средний объем 0,1N раствора соляной кислоты, пошедший на титрование, мл:
   

V ср. = (V₁+V₂+V₃) / 3

2. 
   Молярную концентрацию эквивалента и титра раствора едкого натра определяют по формуле:
   

C (1/z NaOH) = C(1/z HCl) ∙V_ср (HCl), моль/л (1)

Где:

z- значение эквивалента щелочи /кислоты

Т (NaOH) = C(1/z NaOH) ∙ M (1/zNaOH)/1000г/мл (2)

3. 
   Рассчитать массу NaOH :
   

m(NaOH) = T (NaOH) V(мерной колбы).

4. 
   Сделайте выводы.
   

5. 
   Ответьте на контрольные вопросы:
   

1. 
   Какие требования предъявляют к реакциям, используемым в титриметрическом анализе?
   
2. 
   Что такое стандартные растворы? Каковы требования, предъявляемые к исходным стандартным веществам для установки эквивалентной концентрации раствора?
   
3. 
   В чем сущность методов пипетирования и отдельных навесок?
   
4. 
   Дайте определения понятий: титр, нормальная концентрация, титр по определяемому веществу.
   
5. 
   Что называется кривой титрования?
   
6. 
   Что такое точка эквивалентности? В какой области pH (кислой, нейтральной, щелочной) расположена точка эквивалентности при титровании раствора:
   

а) сильной кислоты сильным основанием;

б) слабой кислоты сильным основанием;

в) слабого основания сильной кислотой?

7. 
   Что называется скачком титрования?
   
8. 
   Что называют интервалом перехода индикатора? Приведите примеры.
   
9. 
   Приведите формулы определения pH растворов слабых кислот и слабых оснований.
   
10. 
    Что такое аналитический сигнал?
    
11. 
    Приведите примеры использования реакций гидролиза в аналитической химии
    

4.Домашнее задание: