Метода. Методичка для выполнения ЛР. Лабораторная работа Определение константы диссоциации слабого электролита Оборудование и реактивы

• Название: Лабораторная работа Определение константы диссоциации слабого электролита Оборудование и реактивы
• Анкор: Метода
• Дата: 11.04.2023
• Размер: 1.84 Mb.
• Имя файла: Методичка для выполнения ЛР.doc
• Тип: Лабораторная работа; #1053383
• страница: 5 из 8

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.

Лабораторная работа № 3. Молекулярная адсорбция на активированном угле

Оборудование и реактивы

Перемешивающее устройство (шейкер); бюретка объемом 25 мл – 1 шт.; мерная пипетка объемом 50 мл – 1 шт.; мерная пипетка объемом 5 мл – 1 шт.; колбы круглые объемом 250 мл – 4 шт.; колбы конические объемом 250 мл – 6 шт; стакан химический объемом 150 мл – 1 шт.; стакан химический объемом 50 мл – 1 шт.; стакан химический объемом 250 – 300 мл – 1 шт.; воронка химическая - 4 шт.; фильтр беззольный «белая лента» – 4 шт.; гидроксид натрия – 0,1 н. раствор; фенолфталеин; растворы карбоновых кислот (муравьиной, уксусной).

Выполнение работы

1. Получить у преподавателя раствор кислоты.

2. Отобрать пробу кислоты в химический стакан объемом 150 мл.

3. Приготовить 4 раствора путем последовательного разведения в 2 раза:

3.1. В круглые колбы № 2, № 3 и № 4 отобрать мерной пипеткой по 50 мл дистиллированной воды;

3.2. В колбы № 1 и № 2 мерной пипеткой объемом 50 мл поместить по 50 мл исходного раствора кислоты;

3.3. Из колбы № 2 при помощи мерной пипетки 50 мл раствора перенести в колбу № 3 и перемешать.

3.4. Из колбы № 3 при помощи мерной пипетки отобрать 50 мл раствора, перенести в колбу № 4, перемешать.

3.5. Из колбы №4 мерной пипеткой отобрать 50 мл раствора и выбросить.

4. В каждую колбу с приготовленными растворами высыпать по навеске 3 г активированного угля.

5. Колбы поставить на перемешивающее устройство на 15 минут.

6. Осторожно слить растворы через бумажный фильтр в конические колбы под теми же номерами, стараясь, чтобы основная масса угля осталась в круглой колбе.

7. Определить концентрацию кислоты в исходном С₀ и равновесных С* растворах по следующей методике.

7.1. В 2 конические колбы мерной пипеткой объемом 5 мл отобрать по 5 мл пробы.

7.2. В каждую колбу добавить немного дистиллированной воды (до толщины слоя жидкости около 5 мм).

7.3. В каждую колбу прилить по 3-4 капель индикатора – фенолфталеина.

7.4. Отобрать раствор щелочи в химический стакан объемом 50 мл.

7.5. Из стакана раствор щелочи налить в бюретку.

7.6. Выпустить воздух из носика бюретки, для чего поднять носик бюретки, подставить стакан со щелочью и нажать на шарик.

7.7. Довести объем щелочи в бюретке до отметки «0».

7.8. Титровать одну из колб с пробой кислоты раствором гидроксидом натрия до перехода окраски фенолфталеина от бесцветной к малиновой, сохраняющейся при перемешивании в течение 30 с.

7.9. Полученное значение объема щелочи занести в таблицу 6 протокола лабораторной работы.

7.10. Довести объем щелочи в бюретке до отметки «0» и провести титрование пробы во второй конической колбе.

7.11. Полученное значение объема щелочи занести в таблицу 6 протокола лабораторной работы.

Содержание протокола лабораторной работы

Масса навески угля m_s = __________ г

Концентрация раствора щелочи С_(NaOH) = ________ экв/л.

Слабый электролит (название и химическая формула) _______________.

Ориентировочная концентрация слабого электролита (указана на емкости с кислотой) _________.

Объем аликвоты V_a = ________ мл.

Результаты анализа проб кислоты

№ пробы	Концентрация	Va, мл	V1(NaOH), мл	V2(NaOH), мл	Vср(NaOH), мл
исходная	С0	5			V0 = ____
1	С0	5			V1 = ____
2	С0/2	5			V2 = ____
3	С0/4	5			V3 = ____
4	С0/8	5			V4 = ____

Обработка результатов эксперимента

1. Рассчитать значение концентрации раствора кислоты, взятого на приготовление растворов и проведение адсорбции по формуле:

,

где V₀ – средний объем гидроксида натрия, затраченный на титрование пробы исходной кислоты, мл

Полученное значение занести в строку 1 графы «С₀» таблицы данных для построения изотерм адсорбции.

2. Вычислить концентрации растворов, полученных согласно п. 3 раздела «Выполнение работы» и занести их в строки 2-4 графы «С₀» таблицы данных для построения изотерм адсорбции.

3. По результатам титрования проб после адсорбции вычислить значения равновесных концентраций кислоты по формуле

,

где V_i – средний объем гидроксида натрия, затраченный на титрование пробы кислоты после адсорбции, мл.

Полученные значения занести в графу «С*» таблицы данных для построения изотерм адсорбции.

4. Вычислить изменение концентрации кислоты в процессе адсорбции по формуле:

.

5. Вычслить значения удельной адсорбции растворенного вещества Г по формуле

,

где V – объем кислоты, взятый на адсорбцию, л; m_s – навеска адсорбента (активированного угля), кг.

6. Заполнить таблицу данных для построения изотерм адсорбции

№	концентрация раствора, моль/л		С, моль/л	Г, моль/кг	С*/Г	lgC*	lgГ	1/C*	1/Г
	С0	С*
1
2
3
4

7. Построить изотерму удельной адсорбции кислоты в координатах Г = f(C)

Изотерма удельной адсорбции.

8. Построить изотерму адсорбции Фрейндлиха в координатах lgГ = f(lgC) и вычислить коэффициенты уравнения Фрейндлиха по уравнению линии тренда

Линейная форма уравнения адсорбции Фрейндлиха. lgK = 0,97; 1/n = 1,04.

9. Построить график линейной формы изотермы адсорбции Ленгмюра в координатах 1/Г = f(1/C)

Линейная форма уравнения адсорбции Ленгмюра в координатах 1/Г = f(1/C). ; .

10. По уравнению линии тренда определить константы уравнения Ленгмюра Г_∞ и K.

11. Оценить удельную поверхность активированного угля по уравнению

,

где N_A – число Авогадро; S_M – площадь поперечного сечения молекулы адсорбата, равная для карбоновых кислот 20,510^20 м².

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.