Laskelmat prosenttipitoisten liuosten valmistuksessa

Rikkihappoliuoksen valmistus, jonka massaosuus on 5 %. 28,3 cm 3 väkevää rikkihappoa sekoitetaan 948 cm 3 tislattua vettä.

Mangaanin massapitoisuuden 0,1 mg/cm 3 liuoksen valmistus. Kaliumpermanganaattia, joka painaa 0,288 g, liuotetaan pieneen määrään rikkihappoliuosta, jonka massaosuus on 5 %, mittapullossa, jonka tilavuus on 1000 cm 3. Pullossa olevan liuoksen tilavuus säädettiin merkkiin samalla rikkihappoliuoksella. Tuloksena olevasta liuoksesta poistetaan väri lisäämällä muutama tippa vetyperoksidia tai oksaalihappoa ja sekoitetaan. Liuosta säilytetään enintään 3 kuukautta huoneenlämmössä.

Vertailuliuoksen valmistaminen. Laita mittapulloihin, joiden tilavuus on 50 cm 3, liuos, jonka massapitoisuus on 0,1 mg/cm 3 liuosten vertailutaulukossa ilmoitettuina tilavuuksina.

pöytä 1

Vertailutaulukko mangaaniliuoksille

Lisää jokaiseen pulloon 20 cm3 tislattua vettä. Liuokset valmistetaan koepäivänä.

Hopeanitraattiliuoksen valmistus, jonka massaosuus on 1 %. Hopeanitraattia, joka painaa 1,0 g, liuotetaan 99 cm 3:een tislattua vettä.

Testaus: Esiseoksen koostumukseen keskittyen otetaan tilavuus testiliuosta, joka sisältää 50-700 μg mangaania, laitetaan 100 cm 3:n dekantterilasiin ja haihdutetaan kuiviin hiekkahauteessa tai sähköliesillä, jossa on asbestiverkko. Kuiva jäännös kostutetaan pisaroilla väkevää typpi- ja sitten rikkihappoa, jonka ylimäärä haihdutetaan. Hoito toistetaan kahdesti. Sitten jäännös liuotetaan 20 cm3:iin kuumaa tislattua vettä ja siirretään 50 cm3:n mittapulloon. Lasi pestään useita kertoja pienillä annoksilla kuumaa tislattua vettä, joka kaadetaan myös mittapulloon. 1 cm 3 fosforihappoa, 2 cm 3 hopeanitraattiliuosta, jonka massaosuus on 1 %, ja 2,0 g ammoniumpersulfaattia lisätään vertailuliuosten ja testiliuoksen pulloihin. Pullojen sisältö kuumennetaan kiehuvaksi, ja kun ensimmäinen kupla ilmestyy, ammoniumpersulfaattia lisätään skalpellin kärkeen. Kiehumisen jälkeen liuokset jäähdytetään huoneenlämpötilaan, saatetaan merkkiin rikkihappoliuoksella, massaosuudet 5 %, ja sekoitetaan. Liuosten optinen tiheys mitataan valoelektrokolorimetrillä suhteessa ensimmäiseen vertailuliuokseen, joka ei sisällä mangaania, kyvetissä, joiden läpikuultavan kerroksen paksuus on 10 mm aallonpituudella (540 ± 25) nm, käyttämällä sopivaa valosuodatinta, tai spektrofotometrillä aallonpituudella 535 nm. Samanaikaisesti suoritetaan kontrollikoe, joka ei sisällä esiseoksen näytteenottoa.

Neutralointimenetelmällä tehdyissä analyyseissä 0,1 N. ja 0,5 n. rikki- ja suolahapon tarkat liuokset ja muissa analyysimenetelmissä, esimerkiksi redox, käyttävät usein 2 N. näiden happojen likimääräisiä liuoksia.

Tarkkojen liuosten nopeaan valmistukseen on kätevää käyttää fiksanaaleja, jotka ovat kemiallisesti puhtaiden aineiden punnittuja annoksia (0,1 g-ekv. tai 0,01 g-ekv.), jotka on punnittu neljän tai viiden merkitsevän numeron tarkkuudella ja jotka sijaitsevat suljetuissa lasiampulleissa. . Valmistettaessa 1 litra. fixanal-liuos vastaanottaa 0,1 n. tai 0,01 n. ratkaisuja. Pieniä määriä 0,1 N suola- ja rikkihappoliuoksia. pitoisuudet voidaan valmistaa fixanaaleista. Fiksanaaleista valmistettuja standardiliuoksia käytetään yleensä muiden liuosten pitoisuuden määrittämiseen tai tarkistamiseen. Acid fixans voidaan säilyttää pitkään.

Täsmällisen liuoksen valmistamiseksi fixanalista ampulli pestään lämpimällä vedellä, pestään siitä merkintä tai etiketti ja pyyhitään hyvin. Jos merkintä on tehty maalilla, se poistetaan alkoholilla kostutetulla liinalla. 1 litran mittapullossa. aseta lasisuppilo ja siihen - lasiisku, jonka terävä pää tulee suunnata ylöspäin. Tämän jälkeen fixanaalilla varustettuun ampulliin lyötiin kevyesti ohuella pohjalla iskun kärkeen tai annetaan pudota vapaasti niin, että pohja katkeaa osuessaan kärkeen. Sitten teräpäällä varustetulla lasipuikolla murretaan ampullin yläosassa olevan syvennyksen ohut seinämä ja annetaan ampullissa olevan nesteen valua ulos. Sitten suppilossa oleva ampulli pestään perusteellisesti tislatulla vedellä pesukoneesta, minkä jälkeen se poistetaan suppilosta, suppilo pestään ja poistetaan pullosta, ja pullossa oleva liuos lisätään merkkiin tislatulla vedellä, suljetaan ja sekoitetaan.

Valmistettaessa liuoksia kuivista fiksanaaleista (esimerkiksi oksaalihappofiksanaalista) otetaan kuiva suppilo, jotta ampullin sisältö voidaan kaataa pulloon kevyesti ravistellen. Kun aine on siirretty pulloon, ampulli ja suppilo pestään, aine liuotetaan pullossa olevaan veteen ja liuoksen tilavuus säädetään merkkiin tislatulla vedellä.

Suuret määrät 0,1 N. ja 0,5 n. kloorivety- ja rikkihapon liuokset sekä näiden happojen likimääräiset liuokset (2 N jne.) valmistetaan tiivistetyistä kemiallisesti puhtaista hapoista. Ensinnäkin hydrometri tai tiheysmittari määrittää väkevän hapon tiheyden.

Viitetaulukoiden tiheyden mukaan saadaan hapon pitoisuus (kloorivetypitoisuus suolahapossa tai monohydraattipitoisuus rikkihapossa), ilmaistuna grammoina litrassa. Kaavat laskevat väkevän hapon tilavuuden, joka tarvitaan tietyn tilavuuden happopitoisuuden valmistamiseksi. Laskenta suoritetaan kahden tai kolmen merkitsevän luvun tarkkuudella. Veden määrä liuoksen valmistamiseksi määräytyy liuoksen ja väkevän hapon tilavuuksien välisen eron perusteella.

Kloorivetyhappoliuos valmistetaan kaatamalla puolet tarvittavasta määrästä tislattua vettä liuoksenvalmistusastiaan ja sitten väkevää happoa; sekoituksen jälkeen liuos täytetään täyteen tilavuuteen jäljellä olevalla vesimäärällä. Osa toisesta vesiannoksesta huuhdellaan dekantterilasilla, jolla mitattiin happo.

Rikkihappoliuos valmistetaan lisäämällä hitaasti väkevää happoa jatkuvasti sekoittaen (kuumenemisen estämiseksi) veteen, joka kaadetaan lämmönkestävään lasiastiaan. Samanaikaisesti jätetään pieni määrä vettä huuhtelemaan dekantterilasi, jolla mitattiin happoa ja kaadetaan tämä jäännös liuokseen sen jäähtymisen jälkeen.

Joskus kemialliseen analyysiin käytetään kiinteiden happojen (oksaali-, viinihappo jne.) liuoksia. Nämä liuokset valmistetaan liuottamalla näyte kemiallisesti puhdasta happoa tislattuun veteen.

Happonäytteen paino lasketaan kaavalla . Liuotettavan veden tilavuus otetaan suunnilleen yhtä suureksi kuin liuoksen tilavuus (jos liuottamista ei suoriteta mittapullossa). Käytä näiden happojen liuottamiseen vettä, joka ei sisällä hiilidioksidia.

Tiheystaulukosta löydämme kloorivedyn HCl-pitoisuuden väkevässä hapossa: G to = 315 g / l.

Laske väkevän suolahappoliuoksen tilavuus:

V - \u003d 36,5 N V / T - \u003d 36,5 0,1 10 000 / 315 \u003d 315 ml.

Liuoksen valmistamiseen tarvittava vesimäärä:

V H 2 O \u003d 10000 - 115 \u003d 9885 ml.

Oksaalihapon H2C2O4 2H2O paino:

63,03N V / 1000 = 63,03 0,1 3000 / 1000 = 12,6 g.

Happojen työliuospitoisuuden määrittäminen voidaan suorittaa natriumkarbonaatilla, booraksilla, tarkalla alkaliliuoksella (titrattu tai valmistettu fiksanaalista). Määritettäessä suola- tai rikkihappoliuosten pitoisuutta natriumkarbonaatilla tai booraksilla käytetään näytteiden titrausmenetelmää tai (harvemmin) pipetointimenetelmää. Punnitustitrausmenetelmässä käytetään byreetteja, joiden tilavuus on 50 tai 25 ml.

Happopitoisuutta määritettäessä indikaattorin valinnalla on suuri merkitys. Titraus suoritetaan indikaattorin läsnä ollessa, jonka värin muutos tapahtuu pH-alueella, joka vastaa titrauksen aikana tapahtuvan kemiallisen reaktion ekvivalenssipistettä. Kun vahva happo vuorovaikuttaa vahvan emäksen kanssa, indikaattoreina voidaan käyttää metyylioranssia, metyylipunaa, fenolftaleiinia ja muita, joissa värinmuutos tapahtuu pH:ssa 4–10.

Vahvan hapon vuorovaikutuksessa heikon emäksen tai heikkojen happojen ja vahvojen emästen suolojen kanssa käytetään indikaattoreita, joissa värinmuutos tapahtuu happamassa ympäristössä, esimerkiksi metyylioranssissa. Kun heikot hapot ovat vuorovaikutuksessa vahvojen emästen kanssa, käytetään indikaattoreita, joissa värinmuutos tapahtuu alkalisessa väliaineessa, esimerkiksi fenolftaleiinissa. Liuoksen pitoisuutta ei voida määrittää titraamalla, jos heikko happo on vuorovaikutuksessa heikon emäksen kanssa titrauksen aikana.

Määritettäessä suola- tai rikkihapon pitoisuutta natriumkarbonaatilla kolme tai neljä punnitaan vedetöntä kemiallisesti puhdasta natriumkarbonaattia analyysivaa'alla erillisissä punnituspulloissa 0,0002 g:n tarkkuudella. liuos titraamalla 50 ml:n byretistä, näytteen painon tulee olla noin 0,15 g. Kuivaamalla uunissa 150 °C:ssa näyte saatetaan vakiopainoon ja siirretään sitten erlenmeyerpulloihin, joiden tilavuus on 200-250 ml ja liuotetaan 25 ml:aan tislattua vettä. Punnituspullot, joissa on karbonaattijäämiä, punnitaan ja kunkin näytteen tarkka paino määritetään massaeron perusteella.

Natriumkarbonaattiliuoksen titraus hapolla suoritetaan, kun läsnä on 1-2 tippaa 0,1-prosenttista metyylioranssiliuosta (titraus päättyy happamaan väliaineeseen), kunnes liuoksen keltainen väri muuttuu oranssinkeltaiseksi. Titrattaessa on hyödyllistä käyttää "todistaja"-liuosta, jonka valmistukseen yksi tippa happoa byretista ja niin monta tippaa indikaattoria kuin se lisätään titrattuun liuokseen lisätään tislattuun veteen, kaadetaan samassa pullossa kuin pullo, jossa titraus suoritetaan.

"Todistaja"-liuoksen valmistukseen käytettävän tislatun veden tilavuuden tulee olla suunnilleen yhtä suuri kuin pullossa olevan liuoksen tilavuus titrauksen lopussa.

Hapon normaalipitoisuus lasketaan titraustuloksista:

N = 1 000 m n / Oe Na 2 CO 3 V = 1 000 m n / 52,99 V

missä m n on soodanäytteen paino, g;

V on titraamiseen käytetyn happoliuoksen tilavuus (ml).

Ota useista kokeista pitoisuuden keskimääräinen konvergenttiarvo.

Odotamme kuluttavan noin 20 ml happoa titraukseen.

Sodan paino:

52,99 0,1 20 / 1000 = 0,1 g

Esimerkki 4 Osa natriumkarbonaattia 0,1482 g:ssa titrattiin 28,20 ml:lla suolahappoliuosta. Määritä hapon pitoisuus.

Normaali suolahapon pitoisuus:

1000 0,1482 / 52,99 28,2 = 0,1012 n.

Määritettäessä happoliuoksen pitoisuutta natriumkarbonaatilla pipetoimalla, näyte kemiallisesti puhdasta natriumkarbonaattia, joka on aiemmin saatettu vakiopainoon kuivaamalla uunissa ja punnittu 0,0002 g:n tarkkuudella, liuotetaan tislattuun veteen kalibroidussa mittapullossa. jonka tilavuus on 100 ml.

Näytteen koko asetettaessa pitoisuutta 0,1 N. happoliuoksen tulee olla noin 0,5 g (jotta saadaan noin 0,1 N liuosta liuotettuna). Ota titrausta varten pipetillä 10-25 ml natriumkarbonaattiliuosta (byretin tilavuudesta riippuen) ja 1-2 tippaa 0,1-prosenttista metyylioranssiliuosta.

Pipetointimenetelmää käytetään usein liuospitoisuuden määrittämiseen käyttämällä puolimikrobyreettejä, joiden tilavuus on 10 ml jakoarvolla 0,02 ml.

Happoliuoksen normaali pitoisuus, kun se määritetään pipetoimalla natriumkarbonaattia, lasketaan kaavalla:

N \u003d 1000m n V 1 / 52,99 V - V 2,

missä m n on natriumkarbonaattinäytteen massa, g;

V 1 - titrausta varten otetun karbonaattiliuoksen tilavuus, ml;

V - sen mittapullon tilavuus, johon karbonaattinäyte liuotettiin;

V 2 - titraamiseen käytetyn happoliuoksen tilavuus.

Esimerkki 5 Määritä rikkihappoliuoksen pitoisuus, jos sen määrittämiseksi 0,5122 g natriumkarbonaattia liuotettiin 100,00 ml:n mittapulloon ja 14,70 ml:lla happoliuosta titrattiin 15,00 ml karbonaattiliuosta (käyttäen byretti, jonka tilavuus on 25 ml).

Rikkihappoliuoksen normaali pitoisuus:

1000 0,5122 15 / 52,99 100 14,7 = 0,09860 n.

Määritettäessä rikki- tai suolahapon pitoisuutta natriumtetraboraatilla (myrsky) yleensä käytetään punnittujen annosten titrausmenetelmää. Booraksikidehydraatin Na 2 B 4 O 7 10H 2 O on oltava kemiallisesti puhdasta ja ennen happopitoisuuden määrittämistä sille suoritetaan uudelleenkiteytys. Uudelleenkiteyttämistä varten 50 g booraksia liuotetaan 275 ml:aan vettä 50-60 °C:ssa; liuos suodatetaan ja jäähdytetään 25-30 °C:seen. Sekoita liuosta voimakkaasti, aiheuttaa kiteytymistä. Kiteet suodatetaan pois Buchner-suppilolla, liuotetaan uudelleen ja kiteytetään uudelleen. Suodatuksen jälkeen kiteet kuivataan suodatinpaperiarkkien välissä ilman lämpötilassa 20 °C ja suhteellisessa kosteudessa 70 %; kuivaus suoritetaan ilmassa tai eksikkaattorissa kyllästetyn natriumkloridiliuoksen päällä. Kuivuneiden kiteiden ei tulisi tarttua lasitankoon.

Titrausta varten 3-4 testiannosta booraksia otetaan vuorotellen punnituspulloon 0,0002 g:n tarkkuudella ja siirretään erlenteisiin titrauspulloihin liuottamalla kukin testiannos 40-50 ml:aan lämmintä vettä voimakkaasti ravistellen. Kun jokainen näyte on siirretty punnituspullosta pulloon, punnituspullo punnitaan. Massaero punnituksen aikana määrittää kunkin näytteen arvon. Erillisen booraksinäytteen arvo 0,1 N:n pitoisuuden määrittämiseksi. 50 ml:n byrettiä käytettäessä happoliuoksen tulee olla noin 0,5 g.

Booraksiliuoksia titrataan hapolla, kun läsnä on 1-2 tippaa 0,1-prosenttista metyylipunaliuosta, kunnes liuoksen keltainen väri muuttuu oranssinpunaiseksi tai sekoitettu indikaattoriliuos, joka koostuu metyylipunasta ja metyleenisinistä.

Happoliuoksen normaalipitoisuus lasketaan kaavalla:

N = 1000 m n / 190,69 V,

missä m n on booraksinäytteen paino, g;

V on titraamiseen käytetyn happoliuoksen tilavuus, ml.

Titraukseen on tarkoitus käyttää 15 ml happoliuosta.

Poran paino:

190,69 0,1 15 / 1000 = 0,3 g

Esimerkki 7 Määritä suolahappoliuoksen pitoisuus, jos 0,4952 g:n booraksinäytteen titraamiseen käytetään 24,38 ml suolahappoa.

1000 0,4952 / 190,624,38 = 0,1068

Hapon pitoisuuden määrittäminen kaustisen soodan liuoksessa tai kaustinen potaska suoritetaan titraamalla alkaliliuoksen happamalla liuoksella, kun läsnä on 1-2 tippaa 0,1-prosenttista metyylioranssiliuosta. Tämä menetelmä happopitoisuuden määrittämiseksi on kuitenkin vähemmän tarkka kuin yllä oleva. Sitä käytetään yleisesti happopitoisuuden kontrollitesteissä. Alkuliuoksena käytetään usein fiksanaalista valmistettua alkaliliuosta.

Happoliuoksen N 2 normaalipitoisuus lasketaan kaavalla:

N 2 \u003d N 1 V 1 / V 2,

missä N1 - alkaliliuoksen normaalipitoisuus;

V 1 - titrausta varten otettu alkaliliuoksen tilavuus;

V 2 - titraamiseen käytetyn happoliuoksen tilavuus (konvergenttien titraustulosten keskiarvo).

Esimerkki 8 Määritetään rikkihappoliuoksen pitoisuus, jos titraus on 25,00 ml 0,1000 N. natriumhydroksidiliuosta kului 25,43 ml rikkihappoliuosta.

Happoliuoksen pitoisuus.

Prosenttipitoisia liuoksia valmistettaessa aine punnitaan teknokemiallisella vaa'alla ja nesteet mitataan mittasylinterillä. Joten, koukku! aineet lasketaan 0,1 g:n tarkkuudella ja 1 nesteen tilavuus 1 ml:n tarkkuudella.

Ennen kuin jatkat liuoksen valmistamista, | | on tarpeen tehdä laskelma, eli laskea liuenneen aineen ja liuottimen määrä tietyn pitoisuuden omaavan liuoksen tietyn määrän valmistamiseksi.

LASKELMAT SUOLALIUOSTEN VALMISTEESSA

Esimerkki 1. On tarpeen valmistaa 500 g 5-prosenttista kaliumnitraattiliuosta. 100 g tällaista liuosta sisältää 5 g KN0 3; 1 Muodostamme osuuden:

100 g liuosta - 5 g KN0 3

500 » 1 - X» KN0 3

5-500 "_ x \u003d -jQg- \u003d 25 g.

Vettä tulee ottaa 500-25 = 475 ml.

Esimerkki 2. On tarpeen valmistaa 500 g 5 % CaCl-liuosta CaCl 2 -6H 2 0 -suolasta. Ensin lasketaan vedetön suola.

100 g liuosta - 5 g CaCl 2 500 "" - X "CaCl 2 5-500 _ x = 100 = 25 g -

CaCl 2:n moolimassa \u003d 111, CaCl 2:n moolimassa - 6H 2 0 \u003d 219 *. Siksi 219 g CaCl2-6H20 sisältää 111 g CaCl2:a. Teemme osuuden:

219 g CaC12-6H20-111g CaC12

X "CaCl2-6H20-26" CaCI,

219-25 x \u003d -jjj- \u003d 49,3 g.

Veden määrä on 500-49,3=450,7 g eli 450,7 ml. Koska vettä mitataan mittasylinterillä, millilitran kymmenesosia ei oteta huomioon. Siksi sinun on mitattava 451 ml vettä.

LASKELMAT HAPPOLUOSTEN VALMISTEESSA

Happoliuoksia valmistettaessa on otettava huomioon, että tiivistetyt happoliuokset eivät ole 100 % ja sisältävät vettä. Lisäksi tarvittavaa happomäärää ei punnita, vaan se mitataan mittasylinterillä.

Esimerkki 1. On tarpeen valmistaa 500 g 10-prosenttista suolahappoliuosta, perustuen käytettävissä olevaan 58-prosenttiseen happoon, jonka tiheys on d=l,19.

1. Selvitä puhtaan kloorivedyn määrä, jonka pitäisi olla valmistetussa happoliuoksessa:

100 g liuosta -10 g HC1 500 » » - X » HC1 500-10 * = 100 = 50 g -

* Moolin prosentuaalisen pitoisuuden liuosten laskemiseksi massa pyöristetään kokonaislukuihin.

2. Etsi tiivistetyn gramman määrä)
happo, joka sisältää 50 g HC1:tä:

100 g happoa - 38 g HC1 X » » -50 » HC1 100 50

X gg—"= 131,6 G.

3. Etsi tämän määrän käyttämä tilavuus 1
hapot:

V--— 131 ‘ 6 110 6 sch

4. Liuottimen (veden) määrä on 500-;
-131,6 = 368,4 g tai 368,4 ml. Koska tarvittava yhteis-
veden ja hapon määrä mitataan mittasylinterillä
rommia, millilitran kymmenesosia ei oteta huomioon
ut. Siksi valmistaa 500 g 10-prosenttista liuosta
kloorivetyhappoa, sinun on otettava 111 ml suolahappoa I
happoja ja 368 ml vettä.

Esimerkki 2 Yleensä happojen valmistuksen laskelmissa käytetään standarditaulukoita, jotka osoittavat happoliuoksen prosenttiosuuden, tietyn liuoksen tiheyden tietyssä lämpötilassa ja tämän hapon grammamäärän, joka sisältyy 1 litraan liuosta. tietyn pitoisuuden (katso liite V). Tässä tapauksessa laskenta on yksinkertaistettu. Valmistetun happoliuoksen määrä voidaan laskea tietylle tilavuudelle.

Esimerkiksi sinun on valmistettava 500 ml 10-prosenttista suolahappoliuosta, joka perustuu väkevöityyn 38-prosenttiseen j-liuokseen. Taulukoiden mukaan havaitsemme, että 10-prosenttinen suolahappoliuos sisältää 104,7 g HC1:tä 1 litrassa liuosta. Meidän on valmistettava 500 ml I, joten liuoksen tulisi olla 104,7: 2 \u003d 52,35 g HO:ta.

Laske kuinka paljon sinun täytyy ottaa keskittyneenä minä hapot. Taulukon mukaan 1 litra väkevää HC1 sisältää 451,6 g HC1:tä. Teemme osuuden: 1000 ml - 451,6 g HC1 X » -52,35 » HC1

1000-52,35 x \u003d 451,6 \u003d "5 ml.

Veden määrä on 500-115 = 385 ml.

Siksi, jotta voit valmistaa 500 ml 10-prosenttista suolahappoliuosta, sinun on otettava 115 ml väkevää HC1-liuosta ja 385 ml vettä.

SI-yksiköt kliinisessä laboratoriodiagnostiikassa.

Kliinisessä laboratoriodiagnostiikassa kansainvälistä yksikköjärjestelmää suositellaan käytettäväksi seuraavien sääntöjen mukaisesti.

1. Litroja tulee käyttää tilavuusyksikköinä. Nimittäjässä ei ole suositeltavaa käyttää litran (1-100 ml) murto-osaa tai kerrannaisia.

2. Mitattujen aineiden pitoisuus ilmoitetaan molaarina (mol/l) tai massana (g/l).

3. Molaarista pitoisuutta käytetään aineille, joiden suhteellinen molekyylipaino tunnetaan. Ionipitoisuus ilmoitetaan moolipitoisuutena.

4. Massapitoisuutta käytetään aineille, joiden suhteellista molekyylipainoa ei tunneta.

5. Tiheys ilmoitetaan g/l; puhdistuma - ml / s.

6. Entsyymien vaikutus aineiden määrään ajassa ja tilavuudessa ilmaistaan ​​mol / (s * l); umol/(s*l); nmol/(s*l).

Muunnettaessa massayksiköitä aineen määräyksiköiksi (mooli), muuntokerroin on K=1/Mr, missä Mr on suhteellinen molekyylipaino. Tässä tapauksessa alkuperäinen massayksikkö (gramma) vastaa aineen määrän (mol) mooliyksikköä.

Yleiset luonteenpiirteet.

Ratkaisut ovat homogeenisia järjestelmiä, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta komponentista ja niiden vuorovaikutuksen tuotteista. Liuottimen roolia voi toimia paitsi vesi, myös etyylialkoholi, eetteri, kloroformi, bentseeni jne.

Liukenemisprosessiin liittyy usein lämmön vapautumista (eksoterminen reaktio - emästen liukeneminen veteen) tai lämmön absorptio (endoterminen reaktio - ammoniumsuolojen liukeneminen).

Nestemäisiä liuoksia ovat kiinteiden aineiden liuokset nesteissä (suolan liuos vedessä), nesteiden liuokset nesteissä (etyylialkoholin liuos vedessä), kaasuliuokset nesteissä (CO 2 vedessä).

Liuokset voivat olla paitsi nestemäisiä, myös kiinteitä (lasi, hopean ja kullan seos) sekä kaasumaisia ​​(ilma). Tärkeimmät ja yleisimmät ovat vesiliuokset.

Liukoisuus on aineen ominaisuus liueta liuottimeen. Vesiliukoisuuden mukaan kaikki aineet on jaettu 3 ryhmään - erittäin liukeneviin, heikosti liukeneviin ja käytännössä liukenemattomiin. Liukoisuus riippuu ensisijaisesti aineiden laadusta. Liukoisuus ilmaistaan ​​aineen grammoina, joka voidaan liuottaa maksimissaan 100 g:aan liuotinta tai liuosta tietyssä lämpötilassa. Tätä määrää kutsutaan liukoisuuskertoimeksi tai yksinkertaisesti aineen liukoisuudeksi.

Liuosta, jossa aine ei liukene enempää tietyssä lämpötilassa ja tilavuudessa, kutsutaan kylläiseksi. Tällainen liuos on tasapainossa liuenneen aineen ylimäärän kanssa, se sisältää suurimman mahdollisen määrän ainetta tietyissä olosuhteissa. Jos liuoksen pitoisuus ei saavuta kyllästyspitoisuutta tietyissä olosuhteissa, niin liuosta kutsutaan tyydyttymättömäksi. Ylikyllästetty liuos sisältää enemmän kuin kylläinen liuos. Ylikyllästyt liuokset ovat erittäin epävakaita. Yksinkertainen astian ravistelu tai kosketus liuenneen aineen kiteiden kanssa johtaa välittömään kiteytymiseen. Tässä tapauksessa ylikyllästynyt liuos muuttuu kylläiseksi liuokseksi.

"Kyllästettyjen liuosten" käsite olisi erotettava "ylikyllästettyjen liuosten" käsitteestä. Konsentroitu liuos on liuos, jossa on korkea liuennutta ainetta. Eri aineiden tyydyttyneiden liuosten pitoisuus voi vaihdella suuresti. Hyvin liukenevissa aineissa (kaliumnitriitti) kyllästetyillä liuoksilla on korkea pitoisuus; huonosti liukenevissa aineissa (bariumsulfaatti) kyllästetyissä liuoksissa on pieni pitoisuus liukenevaa ainetta.

Useimmissa tapauksissa aineen liukoisuus kasvaa lämpötilan noustessa. Mutta on aineita, joiden liukoisuus kasvaa hieman lämpötilan noustessa (natriumkloridi, alumiinikloridi) tai jopa laskee.

Eri aineiden liukoisuuden riippuvuus lämpötilasta on kuvattu graafisesti käyttämällä liukoisuuskäyriä. Lämpötila on piirretty abskissa-akselille, liukoisuus piirretään ordinaatta-akselille. Siten on mahdollista laskea, kuinka paljon suolaa putoaa liuoksesta sen jäähtyessä. Aineiden vapautumista liuoksesta lämpötilan laskulla kutsutaan kiteytykseksi, kun taas aine vapautuu puhtaassa muodossaan.

Jos liuos sisältää epäpuhtauksia, liuos on niiden suhteen tyydyttymätön, vaikka lämpötila laskee, eivätkä epäpuhtaudet saostu. Tämä on aineiden puhdistusmenetelmän - kiteytys - perusta.

Vesiliuoksissa muodostuu enemmän tai vähemmän vahvoja liuenneiden hiukkasten yhdisteitä veden kanssa - hydraatteja. Joskus tällainen vesi liittyy niin voimakkaasti liuenneeseen aineeseen, että kun se vapautuu, se tulee kiteiden koostumukseen.

Kiteisiä aineita, jotka sisältävät koostumuksessaan vettä, kutsutaan kiteisiksi hydraatteiksi, ja itse vettä kutsutaan kiteytykseksi. Kiteisten hydraattien koostumus ilmaistaan ​​kaavalla, joka osoittaa vesimolekyylien lukumäärän aineen molekyyliä kohti - CuSO 4 * 5H 2 O.

Konsentraatio on liuenneen aineen määrän suhde liuoksen tai liuottimen määrään. Liuoksen pitoisuus ilmaistaan ​​paino- ja tilavuussuhteina. Painoprosentit ilmaisevat aineen painopitoisuuden 100 g:ssa liuosta (mutta ei 100 ml:ssa liuosta!).

Tekniikka likimääräisten ratkaisujen valmistamiseksi.

Tarvittavat aineet ja liuotin punnitaan sellaisissa suhteissa, että kokonaismäärä on 100 g. Jos liuotin on vesi, jonka tiheys on yksi, sitä ei punnita, vaan mitataan massaa vastaava tilavuus. Jos liuotin on neste, jonka tiheys ei ole yhtä suuri, se joko punnitaan tai grammoina ilmaistu liuottimen määrä jaetaan tiheysindeksillä ja nesteen tilavuus lasketaan. Tiheys P on kehon massan ja tilavuuden suhde.

Tiheyden yksikkö on veden tiheys 40 C:ssa.

Suhteellinen tiheys D on tietyn aineen tiheyden suhde toisen aineen tiheyteen. Käytännössä määritetään tietyn aineen tiheyden suhde veden tiheyteen yksikkönä otettuna. Esimerkiksi jos liuoksen suhteellinen tiheys on 2,05, niin 1 ml sitä painaa 2,05 g.

Esimerkki. Kuinka paljon 4 hiilikloridia tulisi ottaa 100 g:n 10 % rasvaliuoksen valmistamiseksi? Punnitaan 10 g rasvaa ja 90 g CCl 4 -liuotinta tai jaetaan massa (90 g) suhteellisella tiheysindeksillä D = (1,59 g/ml) mittaamalla tarvittava määrä CCl4:a.

V = (90 g) / (1,59 g/ml) = 56,6 ml.

Esimerkki. Kuinka valmistaa 5-prosenttinen kuparisulfaattiliuos tämän aineen kiteisestä hydraatista (laskettuna vedettömänä suolana)? Kuparisulfaatin molekyylipaino on 160 g, kiteisen hydraatin 250 g.

250 - 160 X \u003d (5 * 250) / 160 \u003d 7,8 g

Siksi sinun on otettava 7,8 g kiteistä hydraattia, 92,2 g vettä. Jos liuos valmistetaan muuttamatta vedettömäksi suolaksi, laskenta yksinkertaistuu. Punnitse annettu määrä suolaa ja lisää liuotinta niin paljon, että liuoksen kokonaispaino on 100 g.

Tilavuusprosentit osoittavat, kuinka paljon ainetta (ml) on 100 ml:ssa liuosta tai kaasuseosta. Esimerkiksi 96 % etanoliliuos sisältää 96 ml absoluuttista (vedetöntä) alkoholia ja 4 ml vettä. Tilavuusprosentteja käytetään sekoitettaessa keskenään liukenevia nesteitä, kaasuseosten valmistuksessa.

Paino-tilavuusprosentit (ehdollinen tapa ilmaista keskittyminen). Ilmoitetaan aineen painomäärä 100 ml:ssa liuosta. Esimerkiksi 10 % NaCl-liuos sisältää 10 g suolaa 100 ml:ssa liuosta.

Tekniikka prosenttiliuosten valmistamiseksi väkevistä hapoista.

Väkevät hapot (rikki, kloorivety, typpi) sisältävät vettä. Hapon ja veden suhde niissä ilmoitetaan painoprosentteina.

Liuostiheys on useimmissa tapauksissa yli yksikkö. Happojen prosenttiosuus määräytyy niiden tiheyden mukaan. Valmistettaessa tiivistetyistä liuoksista laimeampia liuoksia otetaan huomioon niiden vesipitoisuus.

Esimerkki. On tarpeen valmistaa 20-prosenttinen rikkihappoliuos H2SO4 väkevästä 98-prosenttisesta rikkihaposta, jonka tiheys on D = 1,84 g / ml. Aluksi laskemme kuinka paljon väkevöity liuos sisältää 20 g rikkihappoa.

100 - 98 X \u003d (20 * 100) / 98 \u003d 20,4 g

Käytännössä kätevämpää on työskennellä happojen tilavuusyksiköiden sijaan painoyksiköiden kanssa. Siksi lasketaan, mikä tilavuus väkevää happoa vie halutun painomäärän ainetta. Tätä varten grammoina saatu luku jaetaan tiheysindeksillä.

V = M/P = 20,4/1,84 = 11 ml

Voit myös laskea toisella tavalla, kun alkuperäisen happoliuoksen pitoisuus ilmaistaan ​​välittömästi paino-tilavuusprosentteina.

100 – 180 X = 11 ml

Kun erityistä tarkkuutta ei vaadita, voit käyttää seuraavaa yksinkertaista ja nopeaa menetelmää, kun laimentat liuoksia tai sekoitat niitä eri pitoisuuksien saamiseksi. Esimerkiksi sinun on valmistettava 5-prosenttinen ammoniumsulfaattiliuos 20-prosenttisesta liuoksesta.

Missä 20 on liuoksen pitoisuus, 0 on vesi ja 5 on vaadittu pitoisuus. Vähennä 5 20:stä ja kirjoita tuloksena oleva arvo oikeaan alakulmaan, vähennä 0 viidestä, kirjoita numero oikeaan yläkulmaan. Sitten kaavio saa seuraavan muodon.

Tämä tarkoittaa, että sinun on otettava 5 osaa 20-prosenttista liuosta ja 15 osaa vettä. Jos sekoitat 2 liuosta, kaavio säilyy, vasempaan alakulmaan kirjoitetaan vain alkuperäinen liuos, jonka pitoisuus on pienempi. Esimerkiksi sekoittamalla 30 % ja 15 % liuoksia, sinun on saatava 25 % liuos.

Siksi sinun on otettava 10 osaa 30-prosenttista liuosta ja 15 osaa 15-prosenttista liuosta. Tällaista järjestelmää voidaan käyttää, kun erityistä tarkkuutta ei vaadita.

Tarkkoja ratkaisuja ovat normaalit, molaariset, standardiliuokset.

Normaaliliuos on liuos, jossa 1 g sisältää g -ekvivalenttia liuennutta ainetta. Monimutkaisen aineen painomäärää, joka ilmaistaan ​​grammoina ja joka on numeerisesti yhtä suuri kuin sen ekvivalentti, kutsutaan grammaekvivalenttiksi. Laskettaessa yhdisteiden, kuten emästen, happojen ja suolojen ekvivalentteja, voidaan käyttää seuraavia sääntöjä.

1. Emäsekvivalentti (E o) on yhtä suuri kuin emäksen molekyylipaino jaettuna sen molekyylissä olevien OH-ryhmien lukumäärällä (tai metallin valenssilla).

E (NaOH) = 40/1 = 40

2. Happoekvivalentti (E to) on yhtä suuri kuin hapon molekyylipaino jaettuna sen molekyylissä olevien vetyatomien lukumäärällä, joka voidaan korvata metallilla.

E (H2S04) = 98/2 = 49

E (HCl) \u003d 36,5 / 1 \u003d 36,5

3. Suolaekvivalentti (E s) on yhtä suuri kuin suolan molekyylipaino jaettuna metallin valenssin tulolla sen atomien lukumäärällä.

E (NaCl) \u003d 58,5 / (1 * 1) \u003d 58,5

Happojen ja emästen vuorovaikutuksessa reagoivien aineiden ominaisuuksista ja reaktio-olosuhteista riippuen kaikki happomolekyylissä olevat vetyatomit eivät välttämättä korvaudu metalliatomilla, vaan muodostuu happosuoloja. Näissä tapauksissa grammaekvivalentti määräytyy tietyssä reaktiossa metalliatomeilla korvattujen vetyatomien lukumäärän perusteella.

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO + H 2 O (grammaekvivalentti vastaa gramman molekyylipainoa).

H 3 PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O (grammaekvivalentti vastaa puoli grammaa molekyylipainoa).

Grammaekvivalenttia määritettäessä tarvitaan tietoa kemiallisesta reaktiosta ja olosuhteista, joissa se tapahtuu. Jos sinun on valmistettava desinormaali-, sentti- tai millinormaaliliuoksia, ota vastaavasti 0,1; 0,01; 0,001 grammaa vastaa ainetta. Kun tiedetään liuoksen N normaalius ja liuenneen aineen E ekvivalentti, on helppo laskea, kuinka monta grammaa ainetta on 1 ml:ssa liuosta. Tätä varten jaetaan liuenneen aineen massa 1000:lla. 1 ml:ssa liuosta olevaa liuenneen aineen määrää grammoina kutsutaan liuoksen tiitteriksi (T).

T \u003d (N * E) / 1000

T (0,1 H 2SO 4) \u003d (0,1 * 49) / 1000 = 0,0049 g/ml.

Liuosta, jolla on tunnettu tiitteri (pitoisuus), kutsutaan titratuksi. Titrattua alkaliliuosta käyttämällä on mahdollista määrittää happoliuoksen pitoisuus (normaalius) (happometria). Titrattua happoliuosta käyttämällä on mahdollista määrittää alkaliliuoksen pitoisuus (normaalius) (alkalimetria). Saman normaaliuden liuokset reagoivat yhtä suurissa tilavuuksissa. Eri normaaleissa nämä ratkaisut reagoivat toistensa kanssa normaaleihinsa kääntäen verrannollisina tilavuuksina.

N to / N u \u003d V u / V to

N - * V - \u003d N u * V u

Esimerkki. 10 ml:n HCl-liuosta titraukseen meni 15 ml 0,5 N NaOH-liuosta. Laske HCl-liuoksen normaalisuus.

N - * 10 \u003d 0,5 * 15

N k \u003d (0,5 * 15) / 10 \u003d 0,75

N = 30/58,5 = 0,5

Fixanals - esivalmistettu ja suljettu ampulleihin, tarkasti punnitut määrät reagenssia, jotka tarvitaan 1 litran 0,1 N tai 0,01 N liuosta valmistamiseen. Fixanaalit ovat nestemäisiä ja kuivia. Kuivilla on pidempi säilyvyys. Tekniikka liuosten valmistamiseksi fiksanaaleista on kuvattu fiksanaalien laatikon liitteessä.

Desinormaaliliuosten valmistus ja testaus.

Decinormaalit liuokset, joita käytetään usein alkuliuoksina laboratoriossa, valmistetaan kemiallisesti usein valmistetuista valmisteista. Tarvittava paino punnitaan teknokemiallisilla tai lääkevaaoilla. Punnituksessa sallitaan virhe 0,01 - 0,03 g. Käytännössä virhe voidaan tehdä laskennallisesti saadun painon jonkinlaisen kasvun suuntaan. Näyte siirretään mittapulloon, johon lisätään pieni määrä vettä. Kun aine on täysin liuennut ja liuoksen lämpötila on tasaantunut ilman lämpötilan kanssa, pullo täytetään vedellä merkkiin asti.

Valmistettu liuos vaatii varmistuksen. Tarkastus suoritetaan niiden fiksaanien valmistamien liuosten avulla, indikaattoreiden läsnä ollessa asetetaan korjauskerroin (K) ja tiitteri. Korjauskerroin (K) tai korjauskerroin (F) näyttää kuinka paljon (ml) tarkkaa normaaliliuosta vastaa 1 ml:aa tätä (valmistettua) liuosta. Tätä varten 5 tai 10 ml valmistettua liuosta siirretään erlenmeyerpulloon, lisätään muutama tippa indikaattoria ja titrataan tarkalla liuoksella. Titraus suoritetaan kahdesti ja aritmeettinen keskiarvo lasketaan. Titraustulosten tulee olla suunnilleen samat (ero 0,2 ml:n sisällä). Korjauskerroin lasketaan tarkan liuoksen tilavuuden V t suhteesta testiliuoksen tilavuuteen V n.

K \u003d V t / V n.

Korjauskerroin voidaan määrittää myös toisella tavalla - testiliuoksen tiitterin suhteella tarkan liuoksen teoreettisesti laskettuun tiitteriin.

K = T käytännöllinen / T teoria.

Jos yhtälön vasemmat puolet ovat yhtä suuret, niin niiden oikeat puolet ovat yhtä suuret.

V t / V n. = T harjoitus. / T teoria.

Jos testiliuoksen käytännöllinen tiitteri löytyy, määritetään aineen painopitoisuus 1 ml:ssa liuosta. Tarkan ja testatun ratkaisun vuorovaikutuksessa voi esiintyä 3 tapausta.

1. Ratkaisut olivat vuorovaikutuksessa yhtä suuria tilavuuksia. Esimerkiksi 10 ml:lla testiliuosta titrattiin 10 ml 0,1 N liuosta. Normaalius on siis sama ja korjauskerroin yhtä suuri kuin yksi.

2. 9,5 ml testiliuosta käytettiin vuorovaikutukseen 10 ml:n kanssa tarkkaa liuosta, testiliuos osoittautui väkevämmäksi kuin tarkka liuos.

3. 10,5 ml tutkittavaa joutui vuorovaikutukseen 10 ml:n kanssa tarkkaa liuosta, testiliuos on pitoisuudeltaan heikompi kuin tarkka liuos.

Korjauskerroin lasketaan toisen desimaalin tarkkuudella, vaihtelut 0,95 - 1,05 ovat sallittuja.

Ratkaisujen korjaus, joiden korjauskerroin on suurempi kuin yksi.

Korjauskerroin osoittaa, kuinka monta kertaa tietty liuos on väkevämpi kuin tietyn normaalin liuos. Esimerkiksi K on 1,06. Siksi jokaiseen valmistetun liuoksen ml:aan on lisättävä 0,06 ml vettä. Jos 200 ml liuosta on jäljellä, (0,06 * 200) \u003d 12 ml - lisää jäljellä olevaan valmistettuun liuokseen ja sekoita. Tämä menetelmä saada ratkaisut tiettyyn normaaliin on yksinkertainen ja kätevä. Kun valmistat liuoksia, sinun tulee valmistaa ne väkevämmällä liuoksilla laimeiden liuosten sijaan.

Tarkkojen ratkaisujen valmistus, joiden korjauskerroin on pienempi kuin yksi.

Näistä ratkaisuista puuttuu osa grammavastineesta. Tämä puuttuva osa voidaan tunnistaa. Jos lasket eron tietyn normaalin ratkaisun (teoreettisen tiitterin) ja tämän ratkaisun tiitterin välillä. Saatu arvo osoittaa, kuinka paljon ainetta on lisättävä 1 ml:aan liuosta, jotta se saadaan tietyn normaalin liuospitoisuuteen.

Esimerkki. Noin 0,1 N natriumhydroksidiliuoksen korjauskerroin on 0,9, liuoksen tilavuus on 1000 ml. Saata liuos täsmälleen 0,1 N pitoisuuteen. Gram - kaustisen soodan ekvivalentti - 40 g Teoreettinen tiitteri 0,1 N liuokselle - 0,004. Käytännön kuvateksti - T-teoria. * K = 0,004 * 0,9 = 0,0036

T teor. - T harjoitus. = 0,004 - 0,0036 = 0,0004

1000 ml liuosta jäi käyttämättä - 1000 * 0, 0004 \u003d 0,4 g.

Saatu määrä ainetta lisätään liuokseen, sekoitetaan hyvin ja liuoksen tiitteri määritetään uudelleen. Jos liuosten valmistuksen lähtöaineina ovat väkeviä happoja, emäksiä ja muita aineita, on tarpeen tehdä lisälaskelma sen määrittämiseksi, kuinka paljon tiivistetystä liuoksesta sisältää tämän aineen lasketun arvon. Esimerkki. 4,3 ml tarkkaa 0,1 N NaOH-liuosta käytettiin 5 ml noin 0,1 N HCl-liuoksen titraamiseen.

K = 4,3/5 = 0,86

Ratkaisu on heikko, sitä on vahvistettava. Laskemme T-teorian. , T käytännöllinen ja niiden ero.

T teor. = 3,65 / 1000 = 0,00365

T harjoitus. = 0,00365 * 0,86 = 0,00314

T teor. - T harjoitus. = 0,00364 - 0,00314 = 0,00051

200 ml liuosta jäi käyttämättä.

200*0,00051=0,102g

38-prosenttiselle HCl-liuokselle, jonka tiheys on 1, 19, muodostamme osuuden.

100 - 38 X \u003d (0,102 * 100) / 38 \u003d 0,26 g

Muutamme painoyksiköt tilavuusyksiköiksi ottaen huomioon hapon tiheyden.

V = 0,26 / 1,19 = 0,21 ml

0,01 N, 0,005 N valmistus desinormaaleista liuoksista, joissa on korjauskerroin.

Aluksi lasketaan, mikä tilavuus 0,1 N liuosta tulee ottaa valmistukseen 0,01 N liuoksesta. Laskettu tilavuus jaetaan korjauskertoimella. Esimerkki. On tarpeen valmistaa 100 ml 0,01 N liuosta 0,1 N liuosta, jonka K = 1,05. Koska liuos on 1,05 kertaa väkevämpi, sinun on otettava 10 / 1,05 \u003d 9,52 ml. Jos K \u003d 0,9, sinun on otettava 10 / 0,9 \u003d 11,11 ml. Ota tässä tapauksessa hieman suurempi määrä liuosta ja lisää mittapullon tilavuus 100 ml:aan.

Titrattujen liuosten valmistukseen ja varastointiin sovelletaan seuraavia sääntöjä.

1. Jokaisella titratulla liuoksella on oma säilyvyysaika. Säilytyksen aikana ne muuttavat tiitteriään. Analyysiä suoritettaessa on tarpeen tarkistaa liuoksen tiitteri.

2. On tarpeen tuntea liuosten ominaisuudet. Joidenkin liuosten (natriumhyposulfiitti) tiitteri muuttuu ajan myötä, joten niiden tiitteri asetetaan aikaisintaan 5-7 päivää valmistuksen jälkeen.

3. Kaikissa pulloissa, joissa on titrattuja liuoksia, on oltava selkeä merkintä, josta käy ilmi aine, sen pitoisuus, korjauskerroin, liuoksen valmistusaika ja tiitterin tarkistuspäivämäärä.

4. Analyyttisessä työssä laskelmiin tulee kiinnittää paljon huomiota.

T \u003d A / V (A - vetokoukku)

N \u003d (1000 * A) / (V * g / ekv)

T = (N*g/ekv.) / 1000

N = (T * 1000) / (g/ekv)

Molaarinen liuos on sellainen, jossa 1 litra sisältää 1 g * mol liukenevaa ainetta. Mooli on grammoina ilmaistu molekyylipaino. 1-molaarinen rikkihappoliuos - 1 litra tätä liuosta sisältää 98 g rikkihappoa. Senttimooliliuos sisältää 0,01 mol 1 litrassa, millimooliliuos sisältää 0,001 mol. Liuosta, jonka pitoisuus ilmaistaan ​​moolimääränä 1000 g:aa liuotinta kohti, kutsutaan molaaliksi.

Esimerkiksi 1 litra 1 M natriumhydroksidiliuosta sisältää 40 g lääkettä. 100 ml liuosta sisältää 4,0 g, ts. liuos 4/100 ml (4 g %).

Jos natriumhydroksidiliuos on 60/100 (60 mg%), sen molaarisuus on määritettävä. 100 ml liuosta sisältää 60 g natriumhydroksidia ja 1 litra - 600 g, ts. 1 litrassa 1 M liuosta tulee sisältää 40 g natriumhydroksidia. Natriumin molaarisuus - X \u003d 600 / 40 \u003d 15 M.

Standardiliuoksia kutsutaan liuoksiksi, joilla on tarkasti tunnetut pitoisuudet, joita käytetään aineiden kvantitatiiviseen määritykseen kolorimetrialla, nefelometrialla. Näyte standardiliuoksia varten punnitaan analyyttisellä vaa'alla. Aineen, josta standardiliuos valmistetaan, on oltava kemiallisesti puhdasta. standardiratkaisuja. Vakioliuoksia valmistetaan kulutukseen tarvittavassa tilavuudessa, mutta enintään 1 litra. Aineen määrä (grammoina), joka tarvitaan standardiliuosten saamiseksi - A.

A \u003d (M I * T * V) / M 2

M I - Liuenneen aineen molekyylipaino.

T - Liuostiitteri analyytin mukaan (g/ml).

V - Tavoitetilavuus (ml).

M 2 - Analyytin molekyyli- tai atomimassa.

Esimerkki. On tarpeen valmistaa 100 ml CuSO 4 * 5H 2 O:n standardiliuosta kuparin kolorimetristä määritystä varten, ja 1 ml:ssa liuosta tulee sisältää 1 mg kuparia. Tässä tapauksessa Ml = 249,68; M2 = 63, 54; T = 0,001 g/ml; V = 100 ml.

A \u003d (249,68 * 0,001 * 100) / 63,54 = 0,3929 g.

Osa suolasta siirretään 100 ml:n mittapulloon ja lisätään vettä merkkiin asti.

Hallitse kysymyksiä ja tehtäviä.

1. Mikä on ratkaisu?

2. Mitä tapoja ilmaista liuospitoisuudet?

3. Mikä on liuoksen tiitteri?

4. Mikä on grammaekvivalentti ja miten se lasketaan hapoille, suoloille, emäksille?

5. Kuinka valmistaa 0,1 N natriumhydroksidin NaOH-liuos?

6. Kuinka valmistaa 0,1 N rikkihappoliuos H 2 SO 4 tiivistetystä liuoksesta, jonka tiheys on 1,84?

8. Miten liuoksia voidaan vahvistaa ja laimentaa?

9. Laske kuinka monta grammaa NaOH:ta tarvitaan valmistamaan 500 ml 0,1 M liuosta? Vastaus on 2 vuotta.

10. Kuinka monta grammaa CuSO 4 * 5H 2 O tulee ottaa 2 litran 0,1 N liuosta valmistamiseksi? Vastaus on 25 vuotta.

11. 15 ml 0,5 N NaOH-liuosta käytettiin 10 ml HCl-liuoksen titraamiseen. Laske - HCl:n normaaliarvo, liuoksen pitoisuus g / l, liuoksen tiitteri g / ml. Vastaus on 0,75; 27,375 g/l; T = 0,0274 g/ml.

12. 18 g ainetta liuotetaan 200 g:aan vettä. Laske liuoksen painoprosenttipitoisuus. Vastaus on 8,25%.

13. Kuinka monta ml 96-prosenttista rikkihappoliuosta (D = 1,84) tulee ottaa 500 ml:n 0,05 N liuosta valmistamiseksi? Vastaus on 0,69 ml.

14. H2S04-liuoksen tiitteri = 0,0049 g/ml. Laske tämän ratkaisun normaalius. Vastaus on 0,1 N.

15. Kuinka monta grammaa kaustista soodaa tulee ottaa 300 ml:n 0,2 N liuosta valmistamiseksi? Vastaus on 2,4 g.

16. Kuinka paljon tarvitset 96 % H 2 SO 4 -liuosta (D = 1,84) valmistaaksesi 2 litraa 15 % liuosta? Vastaus on 168 ml.

17. Kuinka monta ml 96-prosenttista rikkihappoliuosta (D = 1,84) tulee ottaa 500 ml:n 0,35 N liuosta valmistamiseksi? Vastaus on 9,3 ml.

18. Kuinka monta ml 96-prosenttista rikkihappoa (D = 1,84) tulee ottaa 1 litran 0,5 N liuosta valmistamiseksi? Vastaus on 13,84 ml.

19. Kuinka suuri on 20 % suolahappoliuoksen molaarisuus (D = 1,1). Vastaus on 6,03 M.

20 . Laske 10-prosenttisen typpihappoliuoksen moolipitoisuus (D = 1,056). Vastaus on 1,68 M.

likimääräisiä ratkaisuja. Useimmissa tapauksissa laboratorion on käytettävä suola-, rikki- ja typpihappoa. Hapot ovat kaupallisesti saatavilla väkevöityjen liuosten muodossa, joiden prosenttiosuus määräytyy niiden tiheyden mukaan.

Laboratoriossa käytetyt hapot ovat teknisiä ja puhtaita. Tekniset hapot sisältävät epäpuhtauksia, joten niitä ei käytetä analyysitöissä.

Väkevä suolahappo savuaa ilmassa, joten sinun on työskenneltävä sen kanssa vetokaapissa. Väkevimmän suolahapon tiheys on 1,2 g/cm3 ja se sisältää 39,11 % kloorivetyä.

Hapon laimennus suoritetaan edellä kuvatun laskennan mukaisesti.

Esimerkki. On tarpeen valmistaa 1 litra 5-prosenttista suolahappoliuosta käyttämällä sen liuosta, jonka tiheys on 1,19 g/cm3. Viitekirjan mukaan opimme, että 5-prosenttisen liuoksen tiheys on 1,024 g / cm3; siksi 1 litra sitä painaa 1,024 * 1000 \u003d 1024 g. Tämän määrän tulisi sisältää puhdasta kloorivetyä:

Happo, jonka tiheys on 1,19 g/cm3, sisältää 37,23 % HCl:a (löydämme sen myös hakuteoksesta). Saadaksesi selville, kuinka paljon tätä happoa tulisi ottaa, määritä suhde:

tai 137,5 / 1,19 \u003d 115,5 happoa, joiden tiheys on 1,19 g / cm3. Kun olet mitannut 116 ml happoliuosta, lisää sen tilavuus 1 litraan.

Rikkihappoa myös laimennetaan. Laimentaessasi sitä, muista, että sinun on lisättävä happoa veteen ~, eikä päinvastoin. Laimennettaessa tapahtuu voimakasta kuumennusta, ja jos happoon lisätään vettä, roiskeet ovat mahdollisia, mikä on vaarallista, koska rikkihappo aiheuttaa vakavia palovammoja. Jos happoa joutuu vaatteisiin tai kenkiin, vuotanut alue tulee pestä nopeasti runsaalla vedellä ja neutraloida sitten happo natriumkarbonaatti- tai ammoniakkiliuoksella. Jos ainetta joutuu käsien tai kasvojen iholle, pese alue välittömästi runsaalla vedellä.

Erityistä varovaisuutta on noudatettava käsiteltäessä oleumia, joka on rikkihappomonohydraattia, joka on kyllästetty rikkihappoanhydridillä SO3. Jälkimmäisen sisällön mukaan oleumia on useita pitoisuuksia.

On muistettava, että lievällä jäähdytyksellä oleum kiteytyy ja on nestemäisessä tilassa vain huoneenlämpötilassa. Ilmassa se savuaa vapauttaen SO3:a, joka muodostaa rikkihappohöyryjä vuorovaikutuksessa ilmankosteuden kanssa.

Suuria vaikeuksia aiheuttaa oleumin siirto suuresta säiliöstä pieneen. Tämä toimenpide tulee suorittaa vedossa tai ilmassa, mutta jossa syntyvä rikkihappo ja SO3 eivät voi vaikuttaa haitallisesti ihmisiin ja ympäröiviin esineisiin.

Jos oleum on kovettunut, se tulee ensin lämmittää asettamalla astia sen kanssa lämpimään huoneeseen. Kun oleum sulaa ja muuttuu öljyiseksi nesteeksi, se on otettava ilmaan ja kaadettava pienempiin astioihin käyttämällä puristusmenetelmää ilman (kuiva) tai inertin kaasun (typpi) avulla.

Veteen sekoitettuna myös typpihappo lämpenee (tosin ei niin vahvasti kuin rikkihapon tapauksessa), ja siksi sen kanssa työskenneltäessä on noudatettava varotoimia.

Laboratoriokäytännössä käytetään kiinteitä orgaanisia happoja. Niiden käsittely on paljon helpompaa ja kätevämpää kuin nestemäisten. Tässä tapauksessa on vain huolehdittava siitä, että hapot eivät saastu millään vieraalla. Tarvittaessa kiinteät orgaaniset hapot puhdistetaan uudelleenkiteyttämällä (katso luku 15 "Kiteytys"),

tarkkoja ratkaisuja. Tarkat happoliuokset ne valmistetaan samalla tavalla kuin likimääräiset, sillä ainoalla erolla, että aluksi ne pyrkivät saamaan hieman korkeamman pitoisuuden liuoksen, jotta sen jälkeen se voidaan laimentaa tarkasti laskennan mukaan. Tarkkoja liuoksia varten käytetään vain kemiallisesti puhtaita valmisteita.

Tarvittava määrä väkeviä happoja otetaan yleensä tilavuuden mukaan, laskettuna tiheydestä.

Esimerkki. On tarpeen valmistaa 0,1 ja. H2SO4-liuos. Tämä tarkoittaa, että 1 litra liuosta sisältää:

Happo, jonka tiheys on 1,84 g/cmg, sisältää 95,6 % H2SO4 n:tä 1 litran valmistamiseksi 0,1 n. liuosta, sinun on otettava sitä seuraava määrä (x) (g):

Vastaava hapon tilavuus on:

Kun on mitattu byretistä täsmälleen 2,8 ml happoa, se laimennetaan 1 litraan mittapullossa ja titrataan sitten alkaliliuoksella ja määritetään tuloksena olevan liuoksen normaaliolo. Jos liuos osoittautuu väkevämmäksi), siihen lisätään byretistä laskettu määrä vettä. Esimerkiksi titrauksen aikana havaittiin, että 1 ml 6,1 N. H2SO4-liuos ei sisällä 0,0049 g H2SO4:a vaan 0,0051 g. Laskemaan vesimäärä, joka tarvitaan valmistamaan täsmälleen 0,1 N. ratkaisu, laske suhde:

Laskelma osoittaa, että tämä tilavuus on 1041 ml. liuokseen on lisättävä 1041 - 1000 = 41 ml vettä. Sen tulee myös ottaa huomioon titraamiseen käytetyn liuoksen määrä. Otetaan 20 ml, mikä on 20/1000 = 0,02 käytettävissä olevasta tilavuudesta. Siksi vettä ei tulisi lisätä 41 ml, vaan vähemmän: 41 - (41 * 0,02) \u003d \u003d 41 -0,8 \u003d 40,2 ml.

* Käytä hapon mittaamiseen huolellisesti kuivattua byrettiä, jossa on jauhettu sulkuhana. .

Korjatusta liuoksesta tulee tarkistaa uudelleen liuotettavan aineen pitoisuus. Tarkkoja suolahapon liuoksia valmistetaan myös ioninvaihtomenetelmällä tarkan lasketun natriumkloridinäytteen perusteella. Laskettu ja analyysivaa'alla punnittu näyte liuotetaan tislattuun tai demineralisoituun veteen, saatu liuos johdetaan kromatografiakolonnin läpi, joka on täytetty H-muodossa olevalla kationinvaihtajalla. Kolonnista virtaava liuos sisältää vastaavan määrän HCl:a.

Tarkat (tai titratut) liuokset tulee yleensä säilyttää tiiviisti suljetuissa pulloissa. Astian korkkiin on ehdottomasti työnnettävä kalsiumkloridiputki, joka on täytetty alkaliliuoksen tapauksessa natronkalkilla tai askariitilla. hapon tapauksessa kalsiumkloridilla tai yksinkertaisesti puuvillalla.

Happojen normaaliuden tarkistamiseen käytetään usein kalsinoitua natriumkarbonaatti-Na2CO:ta. Se on kuitenkin hygroskooppinen eikä siksi täytä täysin analyytikoiden vaatimuksia. On paljon kätevämpää käyttää näihin tarkoituksiin hapanta kaliumkarbonaattia KHCO3, kuivattua eksikkaattorissa CaCl2:n päällä.

Titrattaessa on hyödyllistä käyttää "todistajaa", jonka valmistukseen lisätään yksi tippa happoa (jos titrataan alkalia) tai alkalia (jos titrataan happoa) ja niin monta tippaa indikaattoriliuosta kuin titrattuun liuokseen on lisätty. tislattu tai demineralisoitu vesi.

Kokeellisten, määritettävän aineen ja standardiliuosten, happojen valmistus suoritetaan laskelman mukaisesti näille ja edellä kuvatuille tapauksille annettuja kaavoja käyttäen.