สารละลายกรด การเตรียมสารละลายกรด

ในการเตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริกปกติ 0.01 จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้น

ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกสามารถกำหนดได้จากความถ่วงจำเพาะของมัน ซึ่งในทางกลับกันจะถูกกำหนดโดยการอ่านค่าของไฮโดรมิเตอร์ที่หย่อนลงในกระบอกสูบที่เต็มไปด้วยกรดนี้

เมื่อทราบความถ่วงจำเพาะของกรดซัลฟิวริก ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกจึงสามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางเสริม (ดูภาคผนวก) กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีความเป็นไปได้ที่จะกำหนดปริมาณกรดบริสุทธิ์ทางเคมีที่มีอยู่ในปริมาตรเฉพาะของส่วนผสม รวมถึงเปอร์เซ็นต์ที่ปริมาณนี้สอดคล้องกับ (อุตสาหกรรมผลิตกรดซัลฟิวริกผสมกับน้ำปริมาณเล็กน้อยและสารอื่น ๆ บางชนิด ).

น้ำหนักโมเลกุลของกรดซัลฟิวริกคือ 98.06 และเทียบเท่ากับ 49.03 กรัม ดังนั้น สารละลายกรดซัลฟิวริกปกติ 1 ลิตรควรมีกรดบริสุทธิ์ 0.4903 กรัม

เมื่อพิจารณาถึงปริมาณกรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ที่ต้องการเพื่อเตรียมสารละลายเซนตินอร์มอลแล้ว คุณยังสามารถกำหนดปริมาณกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (ที่มีความเข้มข้นที่กำหนดไว้ล่วงหน้า) ที่ต้องเตรียมเพื่อเตรียมสารละลายที่ระบุได้ ตัวอย่างเช่น กรดซัลฟิวริกชนิดเข้มข้น (เข้มข้น) ในเชิงพาณิชย์ ซึ่งโดยทั่วไปมีความถ่วงจำเพาะ 1.84 และมีกรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ 96% ต้องใช้ 0.5107 กรัม (100 x 0.4902: 96) หรือ 0.28 มล. ( 0.5107:1.84)

ปริมาณของกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (ในกรณีนี้คือ 0.28 มล.) ที่กำหนดโดยการคำนวณซึ่งจะใช้ในการเตรียมสารละลายที่กำหนด จะถูกกรองจากไมโครบิวเรตที่มีก๊อกปิดเปิดดินลงในขวดวัดปริมาตร จากนั้นจึงเทน้ำกลั่นลงไป ถึงระดับเครื่องหมายลิตร

จากนั้นสารละลายกรดซัลฟิวริกเซนติปกติจะถูกเทจากขวดลงในขวดปิดด้วยจุกยางซึ่งผ่านท่อแก้วที่เชื่อมต่อกับไมโครบิวเรตเข้าไปในสารละลายและกำหนดการแก้ไขความแม่นยำของสารละลายที่เตรียมไว้ เนื่องจากแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเตรียมวิธีแก้ปัญหาที่แน่นอนด้วยภาวะปกติที่กำหนด ในกรณีส่วนใหญ่ สารละลายเหล่านี้เมื่อเตรียมโดยใช้วิธีการเตรียมนี้จะมีความเข้มข้นกว่าหรืออ่อนกว่าสารละลายเซนตินอร์มอลเล็กน้อย

การแก้ไขเพื่อความถูกต้องแม่นยำของสารละลายกรดซัลฟิวริกเซนติปกติมักถูกกำหนดโดยใช้บอแรกซ์ (Na2 B4 O7 10 H2 O)

ขั้นตอนการพิจารณามีดังนี้:

1. ชั่งน้ำหนักบอแรกซ์บริสุทธิ์ทางเคมี 953 มก. บนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ (น้ำหนักบอแรกซ์เทียบเท่าคือ 190.6 กรัม ดังนั้น ในการเตรียมสารละลายปกติ 0.01 ลิตร คุณจะต้องใช้บอแรกซ์บริสุทธิ์ทางเคมี 1.906 กรัม (190.6: 100) และเพื่อเตรียมสารละลาย 500 มล. ด้วยความปกติที่ระบุคุณต้องใช้บอแรกซ์ 953 มก.)

2. อย่างระมัดระวัง พยายามอย่าหก ให้ถ่ายโอนตัวอย่างผลลัพธ์ที่มีจุดประสงค์เพื่อเตรียมสารละลายบอแรกซ์ปกติ 0.01 ผ่านช่องทางลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 500 มล.

3. ใช้น้ำกลั่น เทเมล็ดบอแรกซ์ที่เหลืออยู่บนกรวยลงในขวด

4. ละลายสิ่งที่บรรจุในขวดด้วยการเขย่า แล้วใช้น้ำกลั่นเพื่อปรับระดับสารละลายให้อยู่ที่ระดับ 500 มล.

5. ปิดขวดด้วยจุกที่สะอาด และผสมสารละลายบอแรกซ์ที่เตรียมไว้ให้ละเอียด

6. เทสารละลายบอแรกซ์ 0.01 ปกติ 20 มล. ลงในขวดทรงกรวยขนาดเล็กจากไมโครบิวเรตต์หรือปิเปต เติมตัวบ่งชี้สองสี 2...3 หยด แล้วไทเทรตด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก 0.01 ปกติ

7. คำนวณการแก้ไขความแม่นยำสำหรับสารละลายกรดซัลฟิวริก 0.01 ปกติ ซึ่งแสดงเป็นผลหารที่ได้จากการหารมิลลิลิตรของสารละลายบอแรกซ์ปกติ 0.01 มิลลิลิตรที่นำมาไตเตรทด้วยจำนวนมิลลิลิตรของสารละลายซัลฟิวริก 0.01 ปกติ กรดที่ใช้ในการทำให้เป็นกลาง ให้เราอธิบายเรื่องนี้ด้วยตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง

สมมติว่าใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก 22 มิลลิลิตรเพื่อทำให้สารละลายบอแรกซ์ 20 มิลลิลิตรเป็นกลาง ซึ่งหมายความว่าสารละลายกรดที่เตรียมไว้จะอ่อนกว่า 0.01 ปกติ หากสารละลายนี้สอดคล้องกับค่าปกติ 0.01 ก็จะต้องใช้สารละลายกรดในปริมาณเท่ากันเพื่อทำให้สารละลายบอแรกซ์แต่ละมิลลิลิตรเป็นกลาง

ในตัวอย่างของเรา ตามที่ระบุไว้แล้ว มีการใช้สารละลายกรด 22 มล. ในการทำให้สารละลายบอแรกซ์ 20 มล. เป็นกลาง และด้วยเหตุนี้จึงมีการแก้ไขสารละลายกรดที่เตรียมไว้:

การดำเนินการเพื่อสร้างการแก้ไขซ้ำ 2-3 ครั้ง ผลลัพธ์ของการพิจารณาแบบขนานจะต้องมาบรรจบกันด้วยความแม่นยำ 0.001 ค่าสุดท้ายของปัจจัยการแก้ไขจะถูกใช้เป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตที่ได้จากการหาค่าสองหรือสามครั้ง

ในการแปลงสารละลายกรดซัลฟิวริกที่เตรียมไว้ให้เป็นสารละลายปกติ 0.01 ที่แน่นอน ควรคูณจำนวนหนึ่งหรืออย่างอื่นที่ใช้ในการวิเคราะห์ด้วยแฟคเตอร์แก้ไข โดยทั่วไปแล้วปัจจัยการแก้ไขจะถูกเขียนลงบนขวดด้วยสารละลายกรดและได้รับการปรับปรุงเป็นระยะเนื่องจากการใช้เวลานานกับสารละลายนี้หรือการเก็บรักษาเป็นเวลานานก็สามารถเปลี่ยนความแข็งแรงได้


การเตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริกที่มีเศษส่วนมวล 5%กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 28.3 ซม. 3 ผสมกับน้ำกลั่น 948 ซม. 3

การเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นของแมงกานีส 0.1 มก./ซม.3โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่มีน้ำหนัก 0.288 กรัมละลายในสารละลายกรดซัลฟิวริกจำนวนเล็กน้อยโดยมีเศษส่วนมวล 5% ในขวดปริมาตรที่มีความจุ 1,000 ซม. 3 ปริมาตรของสารละลายในขวดจะถูกปรับตามเครื่องหมายโดยใช้สารละลายกรดซัลฟิวริกชนิดเดียวกัน สารละลายที่ได้จะถูกกำจัดสีโดยการเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือกรดออกซาลิกสองสามหยดแล้วผสม สารละลายจะถูกเก็บไว้ไม่เกิน 3 เดือนที่อุณหภูมิห้อง

การเตรียมสารละลายอ้างอิง- ใส่สารละลายที่มีความเข้มข้นของแมงกานีส 0.1 มก./ซม.3 ลงในขวดวัดปริมาตรที่มีความจุ 50 ซม.3 ในปริมาตรที่ระบุในตารางเปรียบเทียบสารละลาย

ตารางที่ 1

ตารางเปรียบเทียบสารละลายแมงกานีส

เติมน้ำกลั่น 20 ซม. 3 ลงในขวดแต่ละขวด วิธีแก้ปัญหาจะถูกจัดเตรียมในวันที่ทำการทดสอบ

การเตรียมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตที่มีเศษส่วนมวล 1%ซิลเวอร์ไนเตรตที่มีน้ำหนัก 1.0 กรัมละลายในน้ำกลั่น 99 ซม. 3

การทดสอบ:ตามสูตรพรีมิกซ์ ให้นำสารละลายทดสอบที่มีแมงกานีสในปริมาณ 50 ถึง 700 ไมโครกรัม ใส่ลงในบีกเกอร์แก้วที่มีความจุ 100 ซม. 3 แล้วระเหยจนแห้งบนอ่างทรายหรือเตาไฟฟ้าที่มีตาข่ายใยหิน สารตกค้างแห้งจะถูกชุบด้วยหยดไนตริกเข้มข้นและกรดซัลฟิวริกซึ่งส่วนเกินจะถูกระเหยไป ทำการรักษาซ้ำสองครั้ง จากนั้นสารตกค้างจะถูกละลายในน้ำกลั่นร้อน 20 ซม. 3 และถ่ายโอนไปยังขวดวัดปริมาตรที่มีความจุ 50 ซม. 3 ล้างแก้วหลายครั้งด้วยน้ำกลั่นร้อนส่วนเล็ก ๆ ซึ่งเทลงในขวดปริมาตรด้วย ลงในขวดที่มีสารละลายอ้างอิงและสารละลายทดสอบเติมกรดออร์โธฟอสฟอริก 1 ซม. 3, สารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 2 ซม. 3 ที่มีเศษส่วนมวล 1% และแอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต 2.0 กรัม เนื้อหาของขวดจะถูกทำให้ร้อนจนเดือด และเมื่อฟองแรกปรากฏขึ้น แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟตจะถูกเติมที่ปลายมีดผ่าตัดมากขึ้น หลังจากการต้มสารละลายจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องนำไปที่เครื่องหมายด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริกที่มีเศษส่วนมวล 5% แล้วเคลื่อนย้าย ความหนาแน่นเชิงแสงของสารละลายถูกวัดบนโฟโตอิเล็กโตรคัลเลอร์มิเตอร์ที่สัมพันธ์กับสารละลายอ้างอิงแรกซึ่งไม่มีแมงกานีส ในคิวเวตที่มีความหนาของชั้นโปร่งแสง 10 มม. ที่ความยาวคลื่น (540 ± 25) นาโนเมตร โดยใช้ตัวกรองแสงที่เหมาะสม หรือบนเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่ความยาวคลื่น 535 นาโนเมตร ในเวลาเดียวกัน จะทำการทดลองควบคุม ไม่รวมการเก็บตัวอย่างพรีมิกซ์

GAPOU LO "วิทยาลัยสารพัดช่างคิริชิ"

คู่มือระเบียบวิธีสำหรับการศึกษา

MDK.02.01 พื้นฐานของการเตรียมตัวอย่างและสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างๆ

240700.01 สำหรับผู้ช่วยห้องปฏิบัติการวิเคราะห์เคมีชนิดพิเศษ

ที่พัฒนา

ครู: Rasskazova V.V.

2559

สารบัญ

เนื้อหา

หน้า

โซลูชั่น

3-15

การคำนวณการเตรียมสารละลายเกลือและกรด

การคำนวณความเข้มข้นจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง

การผสมและเจือจางสารละลายกฎของการผสมสารละลาย

เทคนิคการเตรียมการแก้ปัญหา

15-20

การเตรียมสารละลายเกลือ

การเตรียมสารละลายกรด

การเตรียมสารละลายพื้นฐาน

เทคนิคการหาความเข้มข้นของสารละลาย

21-26

การหาความเข้มข้นด้วยความหนาแน่น

การกำหนดความเข้มข้นแบบไทไตรเมทริก

กฎหกประการสำหรับการไทเทรต

สภาวะในการกำหนดความเข้มข้นของสารแบบไทไตรเมตริก

การเตรียมไตเตรท

การตั้งค่าไตเตรทของโซลูชัน

การคำนวณในการวิเคราะห์เชิงปริมาตร

26-28

โซลูชั่น

    แนวคิดเรื่องการแก้ปัญหาและการละลาย

ในการวิเคราะห์ทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ งานหลักคือการแก้ปัญหา โดยปกติแล้ว เมื่อเราใช้ชื่อ “วิธีแก้ปัญหา” เราหมายถึงวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง ในสารละลายที่แท้จริง ตัวถูกละลายในรูปของโมเลกุลหรือไอออนแต่ละตัวจะถูกกระจายไปตามโมเลกุลของตัวทำละลายสารละลาย- ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน) ประกอบด้วยอนุภาคของสารที่ละลายตัวทำละลายและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาของพวกเขาเมื่อสารของแข็งละลายในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น โมเลกุลของชั้นผิวจะผ่านเข้าไปในตัวทำละลาย และผลจากการแพร่กระจายจะกระจายไปทั่วปริมาตรทั้งหมดของตัวทำละลาย จากนั้นโมเลกุลชั้นใหม่จะผ่านเข้าไปในตัวทำละลาย ฯลฯ กระบวนการย้อนกลับก็เกิดขึ้นพร้อมกับตัวทำละลาย - การปล่อยโมเลกุลออกจากสารละลาย ยิ่งความเข้มข้นของสารละลายสูงเท่าไร กระบวนการนี้ก็จะเกิดขึ้นมากขึ้นเท่านั้น โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายโดยไม่เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขอื่นๆ เราจะไปถึงสถานะที่โมเลกุลของสารที่ละลายจำนวนเท่ากันจะถูกปล่อยออกมาจากสารละลายเมื่อละลายในหน่วยเวลา วิธีแก้ปัญหานี้เรียกว่าอิ่มตัว หากคุณเติมตัวถูกละลายเข้าไปแม้แต่น้อย มันก็จะไม่ละลาย

ความสามารถในการละลาย- ความสามารถของสารในการสร้างระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันกับสารอื่น ๆ - สารละลายที่สารนั้นอยู่ในรูปของอะตอม, ไอออน, โมเลกุลหรืออนุภาคแต่ละตัวปริมาณของสารในสารละลายอิ่มตัวจะเป็นตัวกำหนดความสามารถในการละลาย สารภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ความสามารถในการละลายของสารต่างๆ ในตัวทำละลายบางชนิดจะแตกต่างกัน สารที่กำหนดสามารถละลายได้ไม่เกินจำนวนที่กำหนดของตัวทำละลายแต่ละตัวความสามารถในการละลาย แสดงเป็นจำนวนกรัมของสาร ในตัวทำละลาย 100 กรัมในสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด. ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายในน้ำ สารจะถูกแบ่งออกเป็น: 1) ละลายได้สูง (โซดาไฟ, น้ำตาล); 2) ละลายได้น้อย (ยิปซั่ม, เกลือ Berthollet); 3) ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ (คอปเปอร์ซัลไฟต์) สารที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติมักเรียกว่าไม่ละลายน้ำ แม้ว่าจะไม่มีสารที่ไม่ละลายน้ำเลยก็ตาม “สารที่ไม่ละลายน้ำมักเรียกว่าสารที่มีความสามารถในการละลายต่ำมาก (สาร 1 ส่วนโดยน้ำหนักละลายในตัวทำละลาย 10,000 ส่วน)

โดยทั่วไปความสามารถในการละลายของของแข็งจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หากคุณเตรียมสารละลายที่ใกล้จะอิ่มตัวด้วยความร้อนแล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว แต่อย่างระมัดระวังสิ่งที่เรียกว่าสารละลายอิ่มตัวยวดยิ่ง หากคุณหยดผลึกของสารที่ละลายลงในสารละลายหรือผสมเข้าด้วยกัน ผลึกก็จะเริ่มหลุดออกจากสารละลาย ดังนั้น สารละลายที่ทำให้เย็นจึงมีสารมากกว่าที่เป็นไปได้สำหรับสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด ดังนั้นเมื่อเติมผลึกของตัวถูกละลาย สารส่วนเกินทั้งหมดก็จะตกผลึกออกมา

คุณสมบัติของสารละลายจะแตกต่างจากคุณสมบัติของตัวทำละลายเสมอ สารละลายจะเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าตัวทำละลายบริสุทธิ์ ในทางตรงกันข้าม จุดเยือกแข็งของสารละลายต่ำกว่าตัวทำละลาย

ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวทำละลาย สารละลายจะแบ่งออกเป็นสัตว์น้ำและไม่ใช่น้ำ อย่างหลังได้แก่สารละลายของสารในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ อะซิโตน เบนซิน คลอโรฟอร์ม เป็นต้น

สารละลายของเกลือ กรด และด่างส่วนใหญ่จะถูกเตรียมในสารละลายที่เป็นน้ำ

    วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย แนวคิดเรื่องเทียบเท่ากรัม

สารละลายแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะคือความเข้มข้นของตัวถูกละลาย ซึ่งก็คือปริมาณของสารที่มีอยู่ในสารละลายจำนวนหนึ่ง ความเข้มข้นของสารละลายสามารถแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ มีหน่วยเป็นโมลต่อสารละลาย 1 ลิตร เทียบเท่ากับสารละลาย 1 ลิตร และตามไทเทรต

ความเข้มข้นของสารในสารละลายสามารถแสดงได้หลายวิธี:

เศษส่วนมวลของสารที่ละลาย w(B) เป็นปริมาณไร้มิติเท่ากับอัตราส่วนของมวลของสารที่ละลายต่อมวลรวมของสารละลาย m

ก(B)= ม(B) / ม

หรือเรียกอีกอย่างว่า:เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น สารละลาย - กำหนดโดยจำนวนกรัมของสารในสารละลาย 100 กรัม ตัวอย่างเช่น สารละลาย 5% ประกอบด้วยสาร 5 กรัมในสารละลาย 100 กรัม เช่น สาร 5 กรัมและตัวทำละลาย 100-5 = 95 กรัม

ความเข้มข้นของโมล C(B) แสดงจำนวนโมลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร

C(B) = n(B) / V = ​​​​ม(B) / (M(B) V),

โดยที่ M(B) คือมวลโมลาร์ของสารที่ละลาย g/mol

ความเข้มข้นของฟันกรามวัดเป็นโมล/ลิตร และกำหนดให้เป็น "M" ตัวอย่างเช่น 2 M NaOH เป็นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์สองโมลสารละลายโมโนโมลาร์ (1 M) ประกอบด้วยสาร 1 โมลต่อสารละลาย 1 ลิตร สารละลายไบโมลาร์ (2 M) มี 2 โมลต่อ 1 ลิตร เป็นต้น

ในการที่จะรู้ว่าสารหนึ่งมีกี่กรัมในสารละลาย 1 ลิตรของความเข้มข้นทางโมลที่กำหนด คุณจำเป็นต้องรู้ก่อนมวลกราม นั่นคือมวล 1 โมล มวลโมลาร์ของสารซึ่งมีหน่วยเป็นกรัมจะมีค่าเท่ากับมวลโมเลกุลของสาร ตัวอย่างเช่น น้ำหนักโมเลกุลของ NaCl คือ 58.45 ดังนั้นมวลโมลาร์จึงเท่ากับ 58.45 กรัม ดังนั้นสารละลาย NaCl 1 M จึงประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ 58.45 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร

ความปกติของสารละลายระบุจำนวนกรัมเทียบเท่าของสารที่กำหนดในสารละลายหนึ่งลิตรหรือจำนวนมิลลิกรัมเทียบเท่าในสารละลายหนึ่งมิลลิลิตร
เทียบเท่ากรัม ของสารคือจำนวนกรัมของสารที่มีค่าเท่ากับตัวเลขที่เท่ากัน

เทียบเท่ากับสารประกอบ - พวกเขาเรียกปริมาณของมันซึ่งสอดคล้อง (เทียบเท่า) กับไฮโดรเจน 1 โมลในปฏิกิริยาที่กำหนด

ปัจจัยความเท่าเทียมกันถูกกำหนดโดย:

1) ลักษณะของสาร

2) ปฏิกิริยาเคมีเฉพาะ

ก) ในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม;

กรด

ค่าที่เทียบเท่าของกรดถูกกำหนดโดยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถแทนที่ในโมเลกุลกรดด้วยอะตอมของโลหะ

ตัวอย่างที่ 1 กำหนดความเทียบเท่าของกรด: a) HCl, b) H 2 ดังนั้น 4 , ค) น 3 4 - ง) น 4 .

สารละลาย.

ก) E= มม./1

b) E= มม./2

ค) E= มม./3

ง) E= มม./4

ในกรณีของกรดโพลีบาซิก ค่าที่เท่ากันจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเฉพาะ:

) ชม 2 ดังนั้น 4 +2เกาะเค 2 ดังนั้น 4 + 2 ชม 2 โอ

ในปฏิกิริยานี้อะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมจะถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก ดังนั้น E = M.M/2

) ชม 2 ดังนั้น 4 + เกาะคสอ 4 +ฮ 2 โอ

ในกรณีนี้ อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมจะถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก E = M.M/1

สำหรับกรดฟอสฟอริก ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา ค่าคือ a) E = M.M/1

b) E= M.M/2 c) E= M.M/3

ฐาน

ค่าเทียบเท่าเบสถูกกำหนดโดยจำนวนหมู่ไฮดรอกซิลที่สามารถแทนที่ด้วยกากกรดได้

ตัวอย่างที่ 2 กำหนดความเท่าเทียมกันของฐาน: ก) KOH; ข)ลูกบาศ์ก( โอ้) 2 ;

วี)ลา( โอ้) 3 .

สารละลาย.

ก) E= มม./1

b) E= มม./2

ค) E= มม./3

เกลือ

ค่าเทียบเท่าเกลือถูกกำหนดโดยไอออนบวก

ค่าที่ควรหาร MM ในกรณีของเกลือก็เท่ากันQ·n , ที่ไหนถาม – ประจุของไอออนบวกของโลหะn – จำนวนแคตไอออนในสูตรเกลือ

ตัวอย่างที่ 3 กำหนดค่าเทียบเท่าของเกลือ: a) KNO 3 - ข)นา 3 ปณ. 4 - วี)Cr 2 ( ดังนั้น 4 ) 3;

ช)อัล( เลขที่ 3 ) 3.

สารละลาย.

ก)คิว·n = 1 ข)1 3 = 3 วี)ซ = 3 2 = 6, ช)ซ = 3 1 = 3

ค่าของปัจจัยความเท่าเทียมกันของเกลือก็ขึ้นอยู่กับเช่นกัน

ปฏิกิริยาคล้ายกับการพึ่งพากรดและเบส

b) ในปฏิกิริยารีดอกซ์ เพื่อการพิจารณา

เทียบเท่ากับการใช้รูปแบบความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

ค่าที่ต้องหาร MM ของสารในกรณีนี้จะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่โมเลกุลของสารยอมรับหรือมอบให้

ถึง 2 Cr 2 โอ 7 + HCl → CrCl 3 + คล 2 + KCl + H 2 โอ

สำหรับ2Сrตรง +6 +2·3 →2Cr 3+

ปฏิกิริยา 2Cl - - 2 1 →คลี 2

สำหรับย้อนกลับ 2Cr+3-2 3 →Cr +6

ปฏิกิริยา Cl2-2 →2Cl

(เค 2 Cr 2 โอ 7 )=1/6

(Cr)=1/3 (HCl)=1 (Cl)=1) (Cl2)=1/2 (Cl)=1

ความเข้มข้นปกติจะแสดงด้วยตัวอักษรเอ็น (ในสูตรการคำนวณ) หรือตัวอักษร "n" - เมื่อระบุความเข้มข้นของสารละลายที่กำหนด หากสารละลาย 1 ลิตรมีสารเทียบเท่า 0.1 จะเรียกว่าดีซินอร์มอล และมีค่าเท่ากับ 0.1 N สารละลายที่มีสารเทียบเท่า 0.01 ในสารละลาย 1 ลิตรเรียกว่าเซนตินอร์มอล และมีค่าเท่ากับ 0.01 N เนื่องจากสิ่งที่เทียบเท่าคือปริมาณของสารใด ๆ ที่อยู่ในปฏิกิริยาที่กำหนด เท่ากับไฮโดรเจน 1 โมล แน่นอนว่าค่าที่เทียบเท่ากับสารใดๆ ในปฏิกิริยานี้จะต้องเทียบเท่ากับค่าที่เทียบเท่ากับสารอื่นๆ และนี่หมายความว่าในปฏิกิริยาใดๆ สารจะทำปฏิกิริยาในปริมาณที่เท่ากัน

ไตเตรท เรียกว่าสารละลายที่แสดงความเข้มข้นคำบรรยายภาพ, คือจำนวนกรัมของสารที่ละลายในสารละลาย 1 มิลลิลิตร บ่อยครั้งมากในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ จะมีการคำนวณไทเทอร์ของสารละลายใหม่โดยตรงกับสารที่ต้องการหา ททใช่ เครื่องไตเตรทของสารละลายจะแสดงจำนวนกรัมของสารที่คำนวณซึ่งสอดคล้องกับสารละลายนี้ 1 มิลลิลิตร

เพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นระดับโมลและปกติ ตัวอย่างของสารจะถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ และเตรียมสารละลายในขวดวัดปริมาตร เมื่อเตรียมสารละลายกรด ปริมาตรที่ต้องการของสารละลายกรดเข้มข้นจะถูกวัดด้วยบิวเรตที่มีจุกปิดก๊อกแก้ว

น้ำหนักของตัวถูกละลายคำนวณเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สี่ และน้ำหนักโมเลกุลจะถูกคำนวณด้วยความแม่นยำตามที่ระบุไว้ในตารางอ้างอิง ปริมาตรของกรดเข้มข้นคำนวณเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สอง

เมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ สารจะถูกชั่งน้ำหนักบนสมดุลทางเทคนิค-เคมี และวัดของเหลวด้วยกระบอกตวง ดังนั้นน้ำหนักของสารจึงคำนวณด้วยความแม่นยำ 0.1 กรัมและปริมาตรของของเหลว 1 รายการด้วยความแม่นยำ 1 มิลลิลิตร

ก่อนที่จะเริ่มเตรียมสารละลาย จำเป็นต้องทำการคำนวณ เช่น คำนวณปริมาณของตัวถูกละลายและตัวทำละลายเพื่อเตรียมสารละลายตามความเข้มข้นที่กำหนดจำนวนหนึ่ง

    การคำนวณการเตรียมสารละลายเกลือ

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายโพแทสเซียมไนเตรต 5% 500 กรัม สารละลายดังกล่าว 100 กรัมประกอบด้วย KN0 5 กรัม 3 - มาสร้างสัดส่วนกัน:

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม KN0 3

500"-เอ็กซ์ » KN0 3

5*500/100 = 25 ก.

คุณต้องใช้น้ำ 500-25 = 475 มล.

ตัวอย่างที่ 2 จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย CaC 5% 500 กรัมฉันจากเกลือ CaCl 2 .6N 2 0. ขั้นแรก เราทำการคำนวณหาเกลือปราศจากน้ำ

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม CaCl 2

500 "" -เอ็กซ์ ก CaC1 2

5*500/ 100 = 25 ก

มวลโมลาร์ของ CaCl 2 = 111, มวลโมลของ CaCl 2 6ชม 2 0 = 219 ดังนั้น

CaCl 219 ก 2 *6น 2 0 มี CaCl 111 กรัม 2 - มาสร้างสัดส่วนกัน:

CaCl 219 ก 2 *6น 2 CaCl 0 -- 111 กรัม 2

เอ็กซ์ » CaС1 2 -6H 2 0- 25 "ซีซีไอ 2 ,

219*25/ 111= 49.3 ก.

ปริมาณน้ำ 500-49.3=450.7 กรัม หรือ 450.7 มล. เนื่องจากวัดน้ำโดยใช้กระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นคุณต้องตวงน้ำ 451 มิลลิลิตร

4. การคำนวณการเตรียมสารละลายกรด

เมื่อเตรียมสารละลายกรด จำเป็นต้องคำนึงว่าสารละลายกรดเข้มข้นไม่ใช่ 100% และมีน้ำอยู่ นอกจากนี้ ไม่มีการชั่งน้ำหนักกรดตามปริมาณที่ต้องการ แต่วัดโดยใช้กระบอกตวง

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% จำนวน 500 กรัม โดยขึ้นอยู่กับกรด 58% ที่มีอยู่ ซึ่งมีความหนาแน่นคือ d = l.19

1. ค้นหาปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์ที่ควรอยู่ในสารละลายกรดที่เตรียมไว้:

สารละลาย 100 กรัม -10 กรัม HC1

500 "" -เอ็กซ์ » NS1

500*10/100= 50 ก

ในการคำนวณคำตอบของความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ มวลโมลาร์จะถูกปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็ม

2. ค้นหาจำนวนกรัมของกรดเข้มข้นที่จะมี HC1 50 กรัม:

กรด 100 กรัม - 38 กรัม HC1

เอ็กซ์ » » - 50 » NS1

100 50/38 = 131.6 ก.

3. ค้นหาปริมาตรที่กรดจำนวนนี้ครอบครอง:

วี= 131,6 / 1,19= 110, 6 มล. (ปัดเป็น 111)

4. ปริมาณตัวทำละลาย (น้ำ) คือ 500-131.6 = 368.4 กรัม หรือ 368.4 มล. เนื่องจากวัดปริมาณน้ำและกรดที่ต้องการด้วยกระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 กรัม คุณต้องใช้กรดไฮโดรคลอริก 111 มล. และน้ำ 368 มล.

ตัวอย่างที่ 2 โดยปกติเมื่อทำการคำนวณการเตรียมกรดจะใช้ตารางมาตรฐานซึ่งระบุเปอร์เซ็นต์ของสารละลายกรดความหนาแน่นของสารละลายนี้ที่อุณหภูมิที่กำหนดและจำนวนกรัมของกรดนี้ที่มีอยู่ใน 1 ลิตร สารละลายความเข้มข้นนี้ ในกรณีนี้การคำนวณจะง่ายขึ้น สามารถคำนวณปริมาณสารละลายกรดที่เตรียมไว้สำหรับปริมาตรหนึ่งได้

ตัวอย่างเช่น คุณต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. โดยอิงจากสารละลายเข้มข้น 38% ตามตารางเราพบว่าสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% มี HC1 104.7 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร เราต้องเตรียม 500 มล. ดังนั้นสารละลายควรมี HCl 104.7:2 = 52.35 กรัม

ลองคำนวณดูว่าคุณต้องใช้กรดเข้มข้นมากแค่ไหน ตามตาราง HC1 เข้มข้น 1 ลิตรประกอบด้วย HC1 451.6 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

1,000 มล.-451.6 ก.HC1

เอ็กซ์ มล - 52.35 น. นส.1

1000*52.35/ 451.6 =115.9 มล.

ปริมาณน้ำ 500-116 = 384 มล.

ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. คุณต้องใช้สารละลายเข้มข้น HC1 116 มล. และน้ำ 384 มล.

ตัวอย่างที่ 1 ต้องใช้แบเรียมคลอไรด์กี่กรัมในการเตรียมสารละลาย 0.2 โมลาร์ 2 ลิตร

สารละลาย. น้ำหนักโมเลกุลของแบเรียมคลอไรด์คือ 208.27 เพราะฉะนั้น. สารละลาย 0.2 M 1 ลิตรควรมี BaC 208.27 * 0.2 = = 41.654 กรัม BaCฉัน 2 - ในการเตรียม 2 ลิตร คุณจะต้องใช้ VaC 41.654*2 = 83.308 กรัมฉัน 2 .

ตัวอย่างที่ 2 โซดาปราศจากน้ำกี่กรัม 2 ค0 3 คุณจะต้องเตรียม 0.1 N. 500 มล. สารละลาย?

สารละลาย. น้ำหนักโมเลกุลของโซดาคือ 106.004; มวลเทียบเท่าของ Na 2 ค0 3 =ม: 2 = 53.002; 0.1 เท่า = 5.3002 ก

1,000 มล. 0.1 น. สารละลายมี Na 5.3002 กรัม 2 ค0 3
500 »» » » »เอ็กซ์ » นา 2 ค0 3

x= 2.6501 ก. โซเดียม 2 ค0 3 .

ตัวอย่างที่ 3 ต้องใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น (96%: d=l.84) เท่าใดในการเตรียม 0.05 N 2 ลิตร สารละลายกรดซัลฟิวริก?

สารละลาย. น้ำหนักโมเลกุลของกรดซัลฟิวริกคือ 98.08 มวลที่เท่ากันของกรดซัลฟิวริก H 2 ดังนั้น 4 =M: 2 = 98.08: 2 = 49.04 กรัม มวล 0.05 เทียบเท่า = 49.04*0.05 = 2.452 ก.

เรามาดูกันว่ามี H กี่ตัว 2 ส0 4 ควรมีปริมาณ 0.05 N ใน 2 ลิตร สารละลาย:

1 ลิตร-2.452 ก. H 2 ส0 4

2"-เอ็กซ์ " ชม 2 ส0 4

เอ็กซ์ = 2.452*2 = 4.904 ก.H 2 ส0 4 .

เพื่อพิจารณาว่าควรใช้สารละลาย H 96.% เท่าใด 2 ส0 4 มาสร้างสัดส่วนกัน:

ในความเข้มข้น 100 กรัม ชม 2 ส0 4 -96 ก. H 2 ส0 4

ยู " " ชม 2 ส0 4 -4.904 ก. H 2 ส0 4

Y = 5.11 กรัม H 2 ส0 4 .

เราคำนวณปริมาณนี้เป็นปริมาณใหม่: 5,11:1.84=2.77

ดังนั้นเพื่อเตรียม 0.05 N. 2 ลิตร สารละลาย คุณต้องใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 2.77 มล.

ตัวอย่างที่ 4 คำนวณไทเทอร์ของสารละลาย NaOH หากทราบว่าความเข้มข้นที่แน่นอนของมันคือ 0.0520 N

สารละลาย. ให้เราจำไว้ว่า titer คือเนื้อหาในสารละลาย 1 มิลลิลิตรของสารมีหน่วยเป็นกรัม มวลที่เท่ากันของ NaOH=40 01 ก. เรามาดูกันว่ามี NaOH บรรจุอยู่กี่กรัมในสารละลาย 1 ลิตร:

40.01*0.0520 = 2.0805 ก.

สารละลาย 1 ลิตร มี 1,000 มล.

T=0.00208 ก./มล. คุณยังสามารถใช้สูตร:

T=E N/1000 ก./ลิตร

ที่ไหน - ไทเทอร์, กรัม/มิลลิลิตร;อี - มวลเท่ากันน- ความปกติของการแก้ปัญหา

จากนั้น titer ของโซลูชันนี้: 40.01 0.0520/1000=0.00208 กรัม/มล.

ตัวอย่างที่ 5 คำนวณความเข้มข้นปกติของสารละลาย HN0 3 หากทราบว่าไตเตอร์ของสารละลายนี้คือ 0.0065 ในการคำนวณ เราใช้สูตร:

T=E N/1000 g/l จากที่นี่:

N=T1000/อี 0,0065.1000/ 63.05= 0.1030 น.

ตัวอย่างที่ 6 ความเข้มข้นปกติของสารละลายจะเป็นเท่าใด หากทราบว่าสารละลาย 200 มล. มี Na 2.6501 กรัม 2 ค0 3

สารละลาย. ตามที่คำนวณในตัวอย่างที่ 2: Eเอ็น 2 กับ 3 =53,002.
ลองหาว่า Na 2.6501 กรัมมีค่าเท่ากับกี่กรัม
2 ค0 3 :
2.6501: 53.002 = 0.05 สมการ

ในการคำนวณความเข้มข้นปกติของสารละลาย เราจะสร้างสัดส่วน:

200 มล. บรรจุ 0.05 อีควอไลเซอร์

1,000 » »เอ็กซ์ "

X=0.25 เท่า

สารละลาย 1 ลิตรจะมีค่าเทียบเท่า 0.25 กล่าวคือ สารละลายจะเป็น 0.25 N

สำหรับการคำนวณนี้ คุณสามารถใช้สูตร:

เอ็น =พ 1,000/จ วี

ที่ไหน - ปริมาณของสารเป็นกรัมอี - มวลเทียบเท่าของสารวี - ปริมาตรของสารละลายเป็นมิลลิลิตร

อีเอ็น 2 กับ 3 =53.002 ดังนั้นความเข้มข้นปกติของสารละลายนี้คือ

2,6501* 1000 / 53,002*200=0,25

5. การคำนวณความเข้มข้นจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง .

ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ มักจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของสารละลายที่มีอยู่จากหน่วยหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่งใหม่ เมื่อแปลงความเข้มข้นของเปอร์เซ็นต์เป็นความเข้มข้นของฟันกรามและในทางกลับกัน จำเป็นต้องจำไว้ว่าเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นนั้นคำนวณสำหรับมวลหนึ่งของสารละลาย และความเข้มข้นของฟันกรามและความเข้มข้นปกติจะถูกคำนวณสำหรับปริมาตร ดังนั้นสำหรับการแปลง คุณจำเป็นต้องรู้ ความหนาแน่นของสารละลาย

ความหนาแน่นของสารละลายมีระบุไว้ในหนังสืออ้างอิงในตารางที่เกี่ยวข้องหรือวัดด้วยไฮโดรมิเตอร์ ถ้าเราแสดงว่า:กับ - เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น - ความเข้มข้นของฟันกรามเอ็น- ความเข้มข้นปกติ - ความหนาแน่นของสารละลายอี - มวลเท่ากัน - มวลโมลาร์ สูตรการแปลงจากเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นเป็นโมลและความเข้มข้นปกติจะเป็นดังนี้

ตัวอย่างที่ 1 อะไรคือความเข้มข้นของฟันกรามและปกติของสารละลายซัลฟิวริก 12%กรดที่มีความหนาแน่นด=ล.08กรัม/ซม.??

สารละลาย. มวลโมลของกรดซัลฟิวริกคือ98. นักสืบแต่,

เอ็น 2 ดังนั้น 4 =98:2=49.

การทดแทนค่าที่ต้องการวีสูตรที่เราได้รับ:

1) ความเข้มข้นของฟันกราม12% สารละลายกรดซัลฟิวริกมีค่าเท่ากับ

ม=12*1.08*10/98=1.32ม;

2) ความเข้มข้นปกติสารละลายกรดซัลฟิวริก 12%เท่ากับ

น= 12*1.08*10/49= 2.64 น.

ตัวอย่างที่ 2. เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของ 1 N คือเท่าใด สารละลายกรดไฮโดรคลอริกที่มีความหนาแน่น1,013?

สารละลาย. โมลนายาน้ำหนักNSฉันเท่ากับ 36.5,ดังนั้น Ens1=36,5. จากสูตรข้างต้น(2) เราได้รับ:

= เอ็น*E/10วัน

ดังนั้นความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์1 n. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกมีค่าเท่ากับ

36,5*1/ 1,013*10 =3,6%

บางครั้งในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของฟันกรามใหม่ให้เป็นปกติและในทางกลับกัน หากมวลที่เท่ากันของสารเท่ากับมวลโมลาร์ (เช่น KOH) ความเข้มข้นปกติจะเท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ดังนั้น 1 น. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกจะเป็นสารละลาย 1 โมลาร์พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารประกอบส่วนใหญ่ มวลที่เท่ากันจะไม่เท่ากับมวลโมลาร์ ดังนั้น ความเข้มข้นปกติของสารละลายของสารเหล่านี้จึงไม่เท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ในการแปลงจากความเข้มข้นหนึ่งไปเป็นอีกความเข้มข้นหนึ่ง เราสามารถใช้สูตรได้:

ม = (NE)/ม.; N=M(ม./อี)

ตัวอย่างที่ 3 ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดซัลฟิวริก 1M Answer-2M

ตัวอย่างที่ 4 ความเข้มข้นของฟันกราม 0.5 N สารละลายนา 2 บจก 3 คำตอบคือ 0.25N

เมื่อแปลงความเข้มข้นของเปอร์เซ็นต์เป็นความเข้มข้นของฟันกรามและในทางกลับกัน จำเป็นต้องจำไว้ว่าเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นคำนวณสำหรับมวลหนึ่งของสารละลาย และความเข้มข้นของฟันกรามและปกติจะถูกคำนวณสำหรับปริมาตร ดังนั้นสำหรับการแปลง คุณจำเป็นต้องทราบความหนาแน่นของ สารละลาย. ถ้าเราแสดงว่า: c - ความเข้มข้นร้อยละ; M - ความเข้มข้นของฟันกราม; N - ความเข้มข้นปกติ e - มวลที่เท่ากัน, r - ความหนาแน่นของสารละลาย; m คือมวลโมลาร์ ดังนั้นสูตรการแปลงจากเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นจะเป็นดังนี้:

M = (ส หน้า 10)/ม
ยังไม่มีข้อความ = (ค หน้า 10)/จ

สามารถใช้สูตรเดียวกันนี้ได้หากคุณต้องการแปลงความเข้มข้นปกติหรือความเข้มข้นของโมลเป็นเปอร์เซ็นต์

บางครั้งในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของฟันกรามใหม่ให้เป็นปกติและในทางกลับกัน หากมวลที่เท่ากันของสารเท่ากับมวลโมลาร์ (ตัวอย่างเช่น สำหรับ HCl, KCl, KOH) ความเข้มข้นปกติจะเท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ดังนั้น 1 น. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกจะเป็นสารละลาย 1 โมลาร์พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารประกอบส่วนใหญ่ มวลที่เท่ากันจะไม่เท่ากับมวลโมลาร์ ดังนั้น ความเข้มข้นปกติของสารละลายของสารเหล่านี้จึงไม่เท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์
หากต้องการแปลงจากความเข้มข้นหนึ่งไปอีกความเข้มข้นหนึ่ง คุณสามารถใช้สูตรต่อไปนี้:

M = (N E)/ม
N = (ม ม.)/อี

6. การผสมและเจือจางสารละลาย

ถ้าสารละลายเจือจางด้วยน้ำ ความเข้มข้นจะเปลี่ยนเป็นสัดส่วนผกผันกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร หากปริมาตรของสารละลายเพิ่มขึ้นสองเท่าเนื่องจากการเจือจาง ความเข้มข้นของสารละลายก็จะลดลงครึ่งหนึ่งเช่นกัน เมื่อผสมสารละลายหลายชนิด ความเข้มข้นของสารละลายที่ผสมทั้งหมดจะลดลง

เมื่อสารละลายสองชนิดที่มีสารเดียวกันแต่ความเข้มข้นต่างกันผสมกัน จะได้สารละลายที่มีความเข้มข้นใหม่

หากคุณผสมสารละลาย a% กับ b% คุณจะได้สารละลายที่มีความเข้มข้น % และถ้า a>b ก็คือ a>c>b ความเข้มข้นใหม่จะใกล้เคียงกับความเข้มข้นของสารละลายซึ่งใช้ในปริมาณที่มากขึ้นระหว่างการผสม

7. กฎแห่งการผสมสารละลาย

ปริมาณของสารละลายผสมจะแปรผกผันกับความแตกต่างสัมบูรณ์ระหว่างความเข้มข้นและความเข้มข้นของสารละลายที่ได้

กฎการผสมสามารถแสดงได้ด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์:

มิลลิแอมป์/ เอ็มบี=ส-/เช่น,

ที่ไหนมิลลิแอมป์, เอ็มบี– ปริมาณสารละลาย A และ B ที่ใช้ผสม

, , -ตามลำดับความเข้มข้นของสารละลาย A และ B และสารละลายที่ได้รับจากการผสม หากความเข้มข้นแสดงเป็น % จะต้องใช้ปริมาณของสารละลายผสมในหน่วยน้ำหนัก หากความเข้มข้นเป็นโมลหรือค่าปกติ ปริมาณของสารละลายที่ผสมจะต้องแสดงเป็นลิตรเท่านั้น

เพื่อความสะดวกในการใช้งานกฎการผสม นำมาใช้กฎแห่งไม้กางเขน:

ม1 / ม2 = (ส3 – ส2) / (ส1 – ส3)

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ลบค่าที่น้อยกว่าในแนวทแยงออกจากค่าความเข้มข้นที่มากกว่า จะได้ (w 1 –ว 3 ) ว 1 >ว 3 และ (ว 3 –ว 2 ) ว 3 >ว 2 - จากนั้นจึงคำนวณอัตราส่วนของมวลของสารละลายเริ่มต้น m 1 /ม 2 และคำนวณ

ตัวอย่าง
กำหนดมวลของสารละลายเริ่มต้นด้วยเศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5% และ 40% หากการผสมเข้าด้วยกันส่งผลให้สารละลายมีน้ำหนัก 210 กรัม โดยมีเศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 10%

5/30 = ม 1 / (210 - ม 1 )
1/6 = ม
1 / (210 – ม 1 )
210 – ม
1 = 6ม 1
7ม
1 = 210
1 =30 กรัม; ม 2 = 210 – ม 1 = 210 – 30 = 180 ก

เทคนิคในการเตรียมโซลูชัน

หากตัวทำละลายคือน้ำ ควรใช้เฉพาะน้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากแร่ธาตุเท่านั้น

เตรียมภาชนะที่เหมาะสมล่วงหน้าเพื่อเตรียมและจัดเก็บสารละลายที่ได้ จานต้องสะอาด หากมีความกังวลว่าสารละลายที่เป็นน้ำอาจทำปฏิกิริยากับวัสดุของจาน ด้านในของจานควรเคลือบด้วยพาราฟินหรือสารทนสารเคมีอื่นๆ

ก่อนที่จะเตรียมสารละลาย คุณจะต้องเตรียมภาชนะที่เหมือนกัน 2 ภาชนะหากเป็นไปได้: อันหนึ่งสำหรับละลายและอีกอันสำหรับเก็บสารละลาย ปรับเทียบภาชนะที่ล้างแล้วล่วงหน้า

ควรใช้สารบริสุทธิ์ในการละลาย สารละลายที่เตรียมไว้จะต้องได้รับการตรวจสอบเนื้อหาของสารที่ต้องการ และหากจำเป็น จะต้องแก้ไขสารละลายให้ถูกต้อง มีความจำเป็นต้องใช้มาตรการเพื่อปกป้องสารละลายที่เตรียมไว้จากฝุ่นหรือก๊าซซึ่งสารละลายบางชนิดอาจทำปฏิกิริยาได้

ในระหว่างการเตรียมและระหว่างการจัดเก็บสารละลาย จะต้องปิดฝาขวดหรือภาชนะอื่น ๆ

สำหรับการวิเคราะห์ที่แม่นยำเป็นพิเศษ ควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการชะล้างแก้ว และหากเป็นไปได้ ควรใช้เครื่องแก้วควอทซ์

ในกรณีนี้ ควรทิ้งสารละลายไว้ในจานพอร์ซเลนแทนที่จะทิ้งในแก้ว

1.เทคนิคการเตรียมสารละลายเกลือ

วิธีแก้ปัญหาโดยประมาณ

สารละลายที่เสร็จแล้วจะถูกกรองหรือปล่อยให้ชำระจากสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำ หลังจากนั้นสารละลายใสจะถูกแยกออกโดยใช้กาลักน้ำ การตรวจสอบความเข้มข้นของสารละลายที่เตรียมไว้แต่ละชนิดมีประโยชน์ วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการวัดความหนาแน่นด้วยไฮโดรมิเตอร์ และเปรียบเทียบค่าผลลัพธ์กับข้อมูลแบบตาราง หากสารละลายมีความเข้มข้นน้อยกว่าที่กำหนด ให้เติมของแข็งที่ละลายตามจำนวนที่ต้องการลงไป หากสารละลายมีความเข้มข้นมากกว่าที่กำหนด ให้เติมน้ำแล้วปรับความเข้มข้นให้ได้ตามต้องการ

โซลูชั่นที่แม่นยำ

สารละลายเกลือที่แม่นยำมักถูกเตรียมเพื่อจุดประสงค์ในการวิเคราะห์ และมักจะมีความเข้มข้นปกติ สารละลายที่แม่นยำบางส่วนไม่เสถียรเพียงพอระหว่างการเก็บรักษา และอาจเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้อิทธิพลของแสงหรือออกซิเจน หรือสิ่งเจือปนอินทรีย์อื่น ๆ ที่บรรจุอยู่ในอากาศ วิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำดังกล่าวได้รับการตรวจสอบเป็นระยะ ในสารละลายโซเดียมซัลเฟตที่แม่นยำมักจะปรากฏสะเก็ดกำมะถันเมื่อยืน นี่เป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของแบคทีเรียบางประเภท สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเปลี่ยนไปเมื่อสัมผัสกับแสง ฝุ่น และสิ่งสกปรกจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ สารละลายซิลเวอร์ไนเตรตจะถูกทำลายเมื่อถูกแสง ดังนั้นคุณไม่ควรมีสารละลายเกลือที่แม่นยำจำนวนมากซึ่งไม่เสถียรในการจัดเก็บ สารละลายของเกลือดังกล่าวจะถูกจัดเก็บตามข้อควรระวังที่ทราบ วิธีแก้ปัญหาเปลี่ยนแปลงไปภายใต้อิทธิพลของแสง:แอคโน 3, กสทช, เอ็น.เอช. 4 เอสซีเอ็น, กี, ฉัน 2, เค 2 Cr 2 โอ 7.

2.เทคนิคการเตรียมสารละลายกรด

ในกรณีส่วนใหญ่ ห้องปฏิบัติการจะใช้สารละลายของกรดไฮโดรคลอริก ซัลฟิวริก และกรดไนตริก กรดเข้มข้นถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการ เปอร์เซ็นต์ของกรดถูกกำหนดโดยความหนาแน่น

ในการเตรียมสารละลาย ให้เติมน้ำกลั่นในขวดขนาด 1 ลิตร (ครึ่งทาง) เติมสารที่มีความหนาแน่นตามจำนวนที่ต้องการ คนให้เข้ากัน จากนั้นจึงเติมปริมาตรได้หนึ่งลิตร ในระหว่างการเจือจาง ขวดจะร้อนมาก

สารละลายที่แน่นอนจะถูกเตรียมในลักษณะเดียวกัน โดยใช้การเตรียมทางเคมีที่บริสุทธิ์ เตรียมสารละลายที่ความเข้มข้นสูงกว่าซึ่งเจือจางด้วยน้ำอีก สารละลายที่มีความเข้มข้นที่แน่นอนได้รับการตรวจสอบโดยการไตเตรทด้วยโซเดียมคาร์บอเนต (นา 2 บจก 3 ) หรือโพแทสเซียมคาร์บอเนตที่เป็นกรด (คสช 3 ) และ “ถูกต้อง”

3. เทคนิคการเตรียมสารละลายอัลคาไล

สารละลายที่ใช้กันมากที่สุดคือโซดาไฟ (NaOHขั้นแรกเตรียมสารละลายเข้มข้น (ประมาณ 30-40%) จากสารที่เป็นของแข็ง ในระหว่างการละลาย สารละลายจะได้รับความร้อนสูง ตามกฎแล้วน้ำด่างจะละลายในจานพอร์ซเลน ขั้นตอนต่อไปคือการแก้ปัญหา

จากนั้นส่วนที่โปร่งใสจะถูกเทลงในภาชนะอื่น ภาชนะดังกล่าวติดตั้งท่อแคลเซียมคลอไรด์เพื่อดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นโดยประมาณ ความหนาแน่นจะถูกกำหนดโดยใช้ไฮโดรมิเตอร์ อนุญาตให้เก็บสารละลายเข้มข้นในภาชนะแก้วได้หากพื้นผิวของแก้วถูกเคลือบด้วยพาราฟิน เพราะไม่เช่นนั้นแก้วจะเกิดการชะล้าง
ในการเตรียมสารละลายที่แม่นยำ จะใช้อัลคาไลบริสุทธิ์ทางเคมี ตรวจสอบสารละลายที่เตรียมไว้โดยการไตเตรทด้วยกรดออกซาลิกและแก้ไข

4. การเตรียมสารละลายทำงานจากฟิกซ์อานัล

ฟิกซานาลี- สิ่งเหล่านี้คือปริมาณที่ได้รับการชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำของสารบริสุทธิ์ทางเคมีที่เป็นของแข็ง หรือปริมาตรของสารละลายที่วัดได้อย่างแม่นยำ โดยใส่ไว้ในหลอดแก้วที่ปิดสนิท

Fixanals ได้รับการจัดเตรียมที่โรงงานเคมีหรือในห้องปฏิบัติการพิเศษ ส่วนใหญ่แล้วหลอดบรรจุจะมี 0.1 หรือ 0.01g-eq สาร ฟิกนัสส่วนใหญ่ได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดี แต่บางส่วนก็เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ดังนั้นสารละลายของด่างกัดกร่อนจะมีเมฆมากหลังจากผ่านไป 2-3 เดือนเนื่องจากปฏิกิริยาของอัลคาไลกับแก้วของหลอด

ในการเตรียมสารละลายจากฟิกซ์ทานอล เนื้อหาของหลอดบรรจุจะถูกถ่ายโอนในขวดวัดปริมาตรในเชิงปริมาณ สารละลายจะเจือจางด้วยน้ำกลั่น ซึ่งจะทำให้ปริมาตรถึงระดับที่กำหนด

ทำได้ดังนี้: กองหน้าในกล่องที่มีฟิกซ์อานัลจะถูกล้างด้วยน้ำประปาก่อนแล้วจึงล้างด้วยน้ำกลั่น ใส่กองหน้าคนหนึ่งเข้าไปในกรวยเคมีที่สะอาด 3 เพื่อให้ปลายด้านยาวของกองหน้าเข้าไปในท่อกรวย และปลายสั้น (แหลม) หันขึ้นด้านบน ความหนารูปกากบาทของกองหน้าวางอยู่ที่ส่วนล่างของตัวช่องทาง กรวยพร้อมกับตัวหยุดถูกใส่เข้าไปในขวดวัดปริมาตรที่สะอาด

ล้างหลอดบรรจุด้วยน้ำอุ่นก่อนแล้วจึงล้างด้วยน้ำกลั่นเย็นเพื่อล้างฉลากและสิ่งสกปรก ด้านล่างของหลอดบรรจุที่ได้รับการล้างอย่างดีจะถูกกระแทก (ที่มีการกดทับ) กับกองหน้าในช่องทางและด้านล่างของหลอดบรรจุจะแตก โดยไม่เปลี่ยนตำแหน่งของแอมพูลเหนือช่องทางกองหน้าคนที่สอง เจาะช่องด้านบนลงไป

เนื้อหาของหลอดบรรจุจะถูกเท (หรือเท) ลงในขวดวัดปริมาตร โดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งของหลอดบรรจุ ให้สอดปลายท่อซักผ้าที่ดึงเข้าไปในเส้นเลือดฝอยเข้าไปในรูด้านบนที่เกิดขึ้นแล้วล้างหลอดจากด้านในด้วยกระแสน้ำที่แรง จากนั้นพื้นผิวด้านนอกของหลอดและช่องทางที่มีกองหน้าจะถูกล้างให้สะอาดด้วยน้ำจากเครื่องซักผ้า หลังจากถอดหลอดบรรจุออกจากกรวยแล้ว ให้ปรับระดับของเหลวในขวดจนถึงจุดที่กำหนด ขวดปิดฝาแน่นและผสมสารละลายให้เข้ากัน

เทคนิคการกำหนดความเข้มข้นของสารละลาย

ความเข้มข้นของสารในสารละลายถูกกำหนดโดยวิธีความหนาแน่นและไทไตรเมทริก

1. การวัดความหนาแน่นจะวัดความหนาแน่นของสารละลาย โดยทราบว่าความเข้มข้น % น้ำหนักใดถูกกำหนดจากตาราง

2. การวิเคราะห์ไทไตรเมทริกเป็นวิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาณ โดยวัดปริมาณรีเอเจนต์ที่ใช้ระหว่างปฏิกิริยาเคมี

1. การหาความเข้มข้นด้วยความหนาแน่น แนวคิดเรื่องความหนาแน่น

ความหนาแน่นคือปริมาณทางกายภาพที่กำหนดให้กับสารที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยมวลของหน่วยปริมาตร สำหรับสารที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ความหนาแน่น ณ จุดหนึ่งจะคำนวณเป็นขีดจำกัดของอัตราส่วนของมวลของร่างกาย (m) ต่อปริมาตร (V) เมื่อปริมาตรหดตัวจนถึงจุดนี้ ความหนาแน่นเฉลี่ยของสารต่างกันคืออัตราส่วน m/V

ความหนาแน่นของสารขึ้นอยู่กับมวลของสาร ซึ่งประกอบไปด้วยและความหนาแน่นของการบรรจุอะตอมและโมเลกุลในสสาร ยิ่งมีมวลมากขึ้นอะตอมยิ่งมีความหนาแน่นมากเท่าไร

ประเภทของความหนาแน่นและหน่วยการวัด

ความหนาแน่นวัดเป็นกก./ลบ.ม. ในระบบ SI และวัดเป็น ก./ซม. ในระบบ GHS ส่วนที่เหลือ (ก./มล. กก./ลิตร 1 ตัน/ ) – อนุพันธ์

สำหรับวัตถุที่เป็นเม็ดและมีรูพรุนมีดังนี้:

- ความหนาแน่นที่แท้จริง กำหนดโดยไม่คำนึงถึงช่องว่าง

-ความหนาแน่นปรากฏ คำนวณจากอัตราส่วนของมวลของสารต่อปริมาตรทั้งหมดที่มันครอบครอง

การพึ่งพาความหนาแน่นกับอุณหภูมิ

ตามกฎแล้วเมื่ออุณหภูมิลดลง ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น แม้ว่าจะมีสารที่มีความหนาแน่นพฤติกรรมแตกต่างออกไป เช่น น้ำ ทองแดง และเหล็กหล่อ.

ดังนั้นความหนาแน่นของน้ำจึงมีค่าสูงสุดที่ 4 °C และลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและลดลง

2. การกำหนดความเข้มข้น การวิเคราะห์ไทไตรเมทริก

ในการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก สารละลายสองชนิดถูกบังคับให้ทำปฏิกิริยา และการสิ้นสุดของปฏิกิริยาจะถูกกำหนดอย่างแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เมื่อรู้ความเข้มข้นของสารละลายตัวหนึ่งแล้ว คุณสามารถกำหนดความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลายอีกตัวหนึ่งได้

แต่ละวิธีใช้โซลูชันและตัวบ่งชี้การทำงานของตนเอง และแก้ไขปัญหาทั่วไปที่เกี่ยวข้อง

ขึ้นอยู่กับประเภทของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างการไตเตรท วิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาตรหลายวิธีจะมีความแตกต่างกัน

ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ที่ใช้กันมากที่สุดคือ:

1. วิธีการทำให้เป็นกลาง. ปฏิกิริยาหลักคือปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง: ปฏิกิริยาของกรดกับเบส
2.วิธีออกซิไดเมทรี รวมถึงวิธีเปอร์แมงกานาโตเมทรีและไอโอโดเมทรี ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดิวซ์
3.วิธีการฝาก
. ขึ้นอยู่กับการก่อตัวของสารประกอบที่ละลายน้ำได้ไม่ดี
4. วิธีเชิงซ้อน - สำหรับการก่อตัวของไอออนและโมเลกุลเชิงซ้อนที่แยกตัวออกต่ำ

แนวคิดพื้นฐานและเงื่อนไขของการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก

ไทแทรนต์ - สารละลายรีเอเจนต์ที่มีความเข้มข้นที่ทราบ (สารละลายมาตรฐาน)

โซลูชั่นมาตรฐาน – สารละลายมาตรฐานทุติยภูมิปฐมภูมิมีความโดดเด่นตามวิธีการเตรียม ปฐมภูมิเตรียมโดยการละลายสารเคมีบริสุทธิ์ในปริมาณที่แม่นยำในตัวทำละลายในปริมาณที่กำหนด สารทุติยภูมิเตรียมที่ความเข้มข้นโดยประมาณ และความเข้มข้นของสารทุติยภูมิถูกกำหนดโดยใช้มาตรฐานปฐมภูมิ

จุดสมดุล – ช่วงเวลาที่ปริมาตรที่เพิ่มขึ้นของสารละลายทำงานมีปริมาณสารเทียบเท่ากับปริมาณของสารที่ถูกกำหนด

วัตถุประสงค์ของการไตเตรท - การวัดปริมาตรของสารละลายสองชนิดที่มีปริมาณสารเท่ากันอย่างแม่นยำ

การไตเตรทโดยตรง – นี่คือการไตเตรทของสารบางชนิด “A” โดยตรงกับไทแทรนต์ “B” ใช้เมื่อปฏิกิริยาระหว่าง "A" และ "B" ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว

แผนการตรวจวัดไทไตรเมทริก

ในการดำเนินการตรวจวัดไทไตรเมท จำเป็นต้องใช้สารละลายมาตรฐาน (ใช้งานได้) กล่าวคือ สารละลายที่มีค่าความเป็นปกติหรือไทเทอร์ที่แน่นอน
สารละลายดังกล่าวเตรียมโดยการชั่งน้ำหนักที่แน่นอนหรือโดยประมาณ แต่ความเข้มข้นที่แน่นอนจะถูกกำหนดโดยการไตเตรทโดยใช้สารละลายของสารตกตะกอน

สำหรับกรด สารละลายในการติดตั้งได้แก่: โซเดียมเตตร้าบอเรต (บอแรกซ์), โซเดียมออกซาเลต, แอมโมเนียมออกซาเลต
สำหรับด่าง: กรดออกซาลิก, กรดซัคซินิก

การเตรียมสารละลายประกอบด้วยสามขั้นตอน:
การคำนวณน้ำหนัก
การผูกปม
การละลายของตัวอย่าง
หากความเข้มข้นถูกกำหนดโดยใช้ตัวอย่างที่แม่นยำ จะมีการชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์

หากไม่สามารถระบุความเข้มข้นจากตัวอย่างที่แม่นยำได้ จะต้องใช้ความสมดุลทางเทคโนเคมี และในกรณีของสารของเหลว ปริมาตรที่คำนวณได้จะถูกวัด

ในการกำหนดความเข้มข้นที่แน่นอน จะดำเนินการไตเตรทซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่าสารละลายทั้งสองทำปฏิกิริยากันและจุดสมมูลได้รับการแก้ไขโดยใช้ตัวบ่งชี้

ทราบความเข้มข้นของสารละลายตัวใดตัวหนึ่ง (ใช้งานได้) อย่างแม่นยำ โดยปกติจะใส่ไว้ในบิวเรตต์ สารละลายที่สองที่ไม่ทราบความเข้มข้นจะถูกปิเปตลงในขวดทรงกรวยในปริมาตรที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด (วิธีการปิเปต) หรือตัวอย่างที่แน่นอนถูกละลายในตัวทำละลายในปริมาณที่กำหนด (วิธีการแยกตัวอย่าง) มีการเพิ่มตัวบ่งชี้ลงในขวดแต่ละขวด การไตเตรทจะดำเนินการอย่างน้อย 3 ครั้งจนกระทั่งผลลัพธ์มาบรรจบกัน ความแตกต่างระหว่างผลลัพธ์ไม่ควรเกิน 0.1 มิลลิลิตร คำจำกัดความจบลงด้วยการคำนวณผลการวิเคราะห์ จุดที่สำคัญที่สุดคือการแก้ไขจุดสมมูล

กฎหกประการสำหรับการไทเทรต .

1. การไทเทรตจะดำเนินการในขวดแก้วทรงกรวย

2. สารที่อยู่ในขวดจะถูกผสมกับการเคลื่อนที่แบบหมุนโดยไม่ต้องถอดขวดออกจากใต้บิวเรต

3. ปลายบิวเรตที่ยื่นออกมาควรอยู่ห่างจากขอบด้านบนของขวดประมาณ 1 ซม. ระดับของเหลวในบิวเรตถูกตั้งไว้ที่ศูนย์ก่อนการไตเตรทแต่ละครั้ง

4. ไทเทรตในส่วนเล็กๆ - ทีละหยด

5. การไตเตรทซ้ำอย่างน้อย 3 ครั้งจนกระทั่งได้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันโดยมีความแตกต่างไม่เกิน 0.1 มิลลิลิตร

6. หลังจากสิ้นสุดการไตเตรท การแบ่งส่วนจะถูกนับหลังจาก 20-30 วินาทีเพื่อให้ของเหลวที่เหลืออยู่บนผนังของบิวเรตระบายออก

สภาวะในการกำหนดความเข้มข้นของสารแบบไทไตรเมตริก

ในการวิเคราะห์เชิงปริมาตร การดำเนินการหลักคือการวัดปริมาตรของสารละลายที่มีปฏิสัมพันธ์กันสองตัว ซึ่งหนึ่งในนั้นประกอบด้วยสารวิเคราะห์ และทราบความเข้มข้นของสารละลายตัวที่สองล่วงหน้า ความเข้มข้นที่ไม่รู้จักของสารละลายที่วิเคราะห์ถูกกำหนดโดยการทราบอัตราส่วนของปริมาตรของสารละลายที่ทำปฏิกิริยาและความเข้มข้นของหนึ่งในนั้น

เพื่อดำเนินการวิเคราะห์เชิงปริมาตรได้สำเร็จ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

ปฏิกิริยาระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยาจะต้องเสร็จสิ้นและดำเนินการอย่างรวดเร็วและในเชิงปริมาณ

เนื่องจากในระหว่างการไตเตรทจำเป็นต้องสร้างโมเมนต์ของการสมมูลหรือแก้ไขจุดสมมูลอย่างแม่นยำ การสิ้นสุดของปฏิกิริยาระหว่างสารละลายจึงควรมองเห็นได้ชัดเจนจากการเปลี่ยนสีของสารละลายหรือโดยลักษณะของตะกอนที่มีสี

ตัวบ่งชี้มักใช้เพื่อสร้างจุดสมดุลในการวิเคราะห์เชิงปริมาตร

ต้องทราบความเข้มข้นของสารละลายของสารละลายตัวใดตัวหนึ่ง (สารละลายทำงาน) อย่างแม่นยำ สารอื่นๆ ในสารละลายไม่ควรรบกวนปฏิกิริยาหลัก

การเตรียมสารละลายมาตรฐาน

1. การเตรียมไตเตรท สารละลายตามการชั่งน้ำหนักที่แน่นอนของสารตั้งต้น

แนวทางหลักในการวิเคราะห์เชิงปริมาตรคือการไทเทรตหรือมาตรฐาน- สารละลายของรีเอเจนต์เริ่มต้นในระหว่างการไตเตรทซึ่งกำหนดเนื้อหาของสารในสารละลายที่วิเคราะห์

วิธีที่ง่ายที่สุดในการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่ทราบแน่ชัด เช่น โดยมีเครื่องไตเตรทที่แน่นอนคือการละลายส่วนที่ชั่งน้ำหนักอย่างถูกต้องของสารบริสุทธิ์ทางเคมีดั้งเดิมในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น และเจือจางสารละลายที่ได้ให้ได้ปริมาตรที่ต้องการ รู้มวล ( ) ของสารประกอบบริสุทธิ์ทางเคมีที่ละลายในน้ำและปริมาตร (V) ของสารละลายที่ได้ ทำให้ง่ายต่อการคำนวณไทเทอร์ (T) ของรีเอเจนต์ที่เตรียมไว้:

ที = มี/วี (กรัม/มิลลิลิตร)

วิธีการนี้จะเตรียมสารละลายไทเทรตของสารที่สามารถหาได้ง่ายในรูปแบบบริสุทธิ์และมีองค์ประกอบสอดคล้องกับสูตรที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ และไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเก็บรักษา วิธีการเตรียมสารละลายไทเทรตโดยตรงจะใช้ในบางกรณีเท่านั้น ด้วยวิธีนี้ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเตรียมสารละลายไทเทรตของสารที่ดูดความชื้นได้สูง สูญเสียน้ำจากการตกผลึกได้ง่าย สัมผัสกับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ฯลฯ

2. การตั้งค่าเครื่องไตเตรทของโซลูชัน โดยใช้ตัวแทนการตั้งค่า

วิธีการตั้งค่าไทเทอร์นี้ขึ้นอยู่กับการเตรียมสารละลายรีเอเจนต์ที่มีค่าความเป็นปกติที่ต้องการโดยประมาณ จากนั้นจึงกำหนดความเข้มข้นของสารละลายผลลัพธ์ได้อย่างแม่นยำไทเตอร์หรือความปกติสารละลายที่เตรียมไว้จะถูกกำหนดโดยสารละลายไตเตรทของสิ่งที่เรียกว่าสารติดตั้ง.

สารตกตะกอนคือสารประกอบบริสุทธิ์ทางเคมีที่มีองค์ประกอบที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ใช้เพื่อตั้งค่าไทเทอร์ของสารละลายของสารอื่น

จากข้อมูลการไตเตรทของสารตั้งค่า ตัวไตเตรทหรือค่าปกติของสารละลายที่เตรียมไว้จะถูกคำนวณ

สารละลายของสารตั้งค่าตัวที่บริสุทธิ์ทางเคมีถูกเตรียมโดยการละลายปริมาณที่คำนวณได้ (ชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์) ในน้ำ จากนั้นนำปริมาตรของสารละลายไปสู่ค่าที่แน่นอนในขวดวัดปริมาตร การแยกส่วน (ส่วนลงตัว) ของสารละลายที่เตรียมในลักษณะนี้จะถูกปิเปตจากขวดวัดปริมาตรเป็นขวดทรงกรวย และไตเตรทด้วยสารละลายที่สร้างไทเทอร์ไว้ การไตเตรทจะดำเนินการหลายครั้งและรับผลลัพธ์โดยเฉลี่ย

การคำนวณในการวิเคราะห์เชิงปริมาตร

1. การคำนวณความเป็นปกติของสารละลายที่วิเคราะห์โดยพิจารณาจากความเป็นปกติของสารละลายในการทำงาน

เมื่อสารสองชนิดมีปฏิสัมพันธ์กัน ค่ากรัมที่เทียบเท่ากันของสารหนึ่งจะทำปฏิกิริยากับสารที่เทียบเท่ากับกรัมของอีกสารหนึ่ง สารละลายของสารต่าง ๆ ที่มีความเป็นปกติเดียวกันนั้นจะมีปริมาณกรัมเทียบเท่าของสารที่ละลายเท่ากันในปริมาตรเท่ากัน ดังนั้นปริมาตรที่เท่ากันของสารละลายดังกล่าวจึงมีปริมาณสารที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่นเพื่อต่อต้าน 1N 10 มล. HCI ต้องการ 1N 10 มล. สารละลาย NaOHคำตอบของภาวะปกติเดียวกันจะทำปฏิกิริยาในปริมาณที่เท่ากัน

เมื่อทราบถึงความเป็นปกติของสารละลายที่ทำปฏิกิริยาหนึ่งในสองสารละลายและปริมาตรที่ใช้ในการไทเทรตซึ่งกันและกัน จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะระบุภาวะปกติที่ไม่ทราบของสารละลายที่สอง ให้เราแสดงความเป็นปกติของคำตอบแรกโดย N 2 และปริมาตรของมันผ่าน V 2 - แล้วจากที่กล่าวมาเราก็สามารถสร้างความเท่าเทียมกันได้

วี 1 เอ็น 1 =ว 2 เอ็น 2

2. การคำนวณ ไทเทอร์สำหรับสารทำงาน

นี่คือมวลของตัวถูกละลายที่แสดงเป็นกรัมซึ่งบรรจุอยู่ในสารละลายหนึ่งมิลลิลิตร เครื่องไตเตรทคำนวณเป็นอัตราส่วนของมวลของสารที่ละลายต่อปริมาตรของสารละลาย (กรัม/มิลลิลิตร)

T= ม./ โวลต์

โดยที่: m - มวลของสารที่ละลาย g; V -- ปริมาตรรวมของสารละลาย, มล.;

ต=อี*เอ็น/1000.(ก./มล.)

บางครั้งสิ่งที่เรียกว่าเพื่อระบุความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลายไตเตรทปัจจัยการแก้ไขหรือการแก้ไขเค.

K = น้ำหนักจริงที่รับ/น้ำหนักที่คำนวณได้

การแก้ไขจะแสดงด้วยจำนวนเท่าใดที่ต้องคูณปริมาตรของสารละลายที่กำหนดเพื่อที่จะได้ปริมาตรของสารละลายที่เป็นค่าปกติ

แน่นอนว่า ถ้าการแก้ไขสำหรับวิธีแก้ปัญหาที่ให้มานั้นมากกว่าความสามัคคี ความปกติที่แท้จริงของมันก็จะมากกว่าความปกติที่ใช้เป็นมาตรฐาน ถ้าการแก้ไขน้อยกว่าหนึ่ง ค่าปกติที่แท้จริงของการแก้ปัญหาจะน้อยกว่าค่ามาตรฐานอ้างอิง

ตัวอย่าง: จาก 1.3400 เอ็กซ์ ชม.โซเดียมคลอไรด์ปรุง 200มล สารละลาย. คำนวณการแก้ไขเพื่อให้ความเข้มข้นของสารละลายที่เตรียมไว้เท่ากับ 0.1 N

สารละลาย. ที่ 200มล โอ1น. สารละลายโซเดียมคลอไรด์จะต้องมี

58.44*0.1*200/1000 =1.1688ก

ดังนั้น: K=1.3400/1.1688=1.146

การแก้ไขสามารถคำนวณได้จากอัตราส่วนของ titer ของสารละลายที่เตรียมไว้ต่อ titer ของสารละลายของค่าปกติ:

K = Titer ของสารละลายที่เตรียมไว้/ ตัวไตเตรทของสารละลายของภาวะปกติบางอย่าง

ในตัวอย่างของเรา ค่าไทเทอร์ของสารละลายที่เตรียมไว้คือ 1.340/200= 0.00670กรัม/มล

etr 0.1 N สารละลายโซเดียมคลอไรด์เท่ากับ 0.005844กรัม/มิลลิลิตร

ดังนั้น K= 0.00670/0.005844=1.146

สรุป: ถ้าการแก้ไขสำหรับวิธีแก้ปัญหาที่กำหนดมากกว่า 1 แสดงว่าค่าปกติที่แท้จริงนั้นมากกว่าค่าปกติที่ใช้เป็นมาตรฐาน หากการแก้ไขน้อยกว่าหนึ่ง แสดงว่าค่าปกติที่แท้จริงจะน้อยกว่าค่าอ้างอิง

3. การคำนวณปริมาณของสารวิเคราะห์จากไทเทอร์ของสารละลายทำงาน แสดงเป็นหน่วยกรัมของสารวิเคราะห์

เครื่องไตเตรทของสารละลายทำงานเป็นกรัมของสารวิเคราะห์เท่ากับจำนวนกรัมของสารวิเคราะห์ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณของสารที่มีอยู่ในสารละลายทำงาน 1 มิลลิลิตร เมื่อทราบไทเทอร์ของสารละลายทำงานสำหรับสารวิเคราะห์ T และปริมาตรของสารละลายทำงานที่ใช้สำหรับการไทเทรต เราสามารถคำนวณจำนวนกรัม (มวล) ของสารวิเคราะห์ได้

ตัวอย่าง. คำนวณเปอร์เซ็นต์ของ Na 2 บจก 3 ในตัวอย่าง หากสำหรับการไตเตรท ตัวอย่างคือ 0.100 กรัม ใช้ 0.1 N 15.00 มล.เอชซีไอ

สารละลาย .

(นา 2 บจก 3 ) =106,00 กรัม. อี(นา 2 บจก 3 ) =53,00 กรัม.

(HCI/นา 2 บจก 3 )= อี(นา 2 บจก 3 )* น เอชซีไอ./1000 / มล

ม.(นา 2 บจก 3 ) = (HCI/นา 2 บจก 3 ) วี เอชซีไอ=0,0053*15,00=0,0795 .

นาเปอร์เซ็นต์ 2 บจก 3 เท่ากับ 79.5%

4. การคำนวณจำนวนเทียบเท่ามิลลิกรัมของสารทดสอบ

ด้วยการคูณความเป็นปกติของสารละลายในการทำงานด้วยปริมาตรที่ใช้ในการไตเตรตสารทดสอบ เราจะได้จำนวนเทียบเท่ากับมิลลิกรัมของสารที่ละลายในส่วนที่ไตเตรทของสารทดสอบ

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

    Alekseev V. N. “ การวิเคราะห์เชิงปริมาณ”

    Zolotov Yu. A. “ พื้นฐานของเคมีวิเคราะห์”

    Kreshkov A.P. , Yaroslavtsev A.A. “ หลักสูตรเคมีวิเคราะห์ การวิเคราะห์เชิงปริมาณ"

    Piskareva S.K. , Barashkov K.M. “ เคมีวิเคราะห์”

    ชาปิโร เอส.เอ., กูร์วิช ยาเอ. "การวิเคราะห์ทางเคมี"


โซลูชั่น

การเตรียมสารละลายเกลือ

เทคนิคการหาความเข้มข้นของสารละลาย

การหาความเข้มข้นด้วยความหนาแน่น

การกำหนดความเข้มข้นแบบไทไตรเมทริก

แนวคิดพื้นฐานและเงื่อนไขของการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก

แผนการตรวจวัดไทไตรเมทริก

กฎหกประการสำหรับการไทเทรต

สภาวะในการกำหนดความเข้มข้นของสารแบบไทไตรเมตริก

การเตรียมสารละลายไทเทรตโดยใช้การชั่งน้ำหนักสารตั้งต้นที่แม่นยำ

การตั้งค่าเครื่องไตเตรทของสารละลายโดยใช้สารปรับตั้ง

การคำนวณในการวิเคราะห์เชิงปริมาตร

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

โซลูชั่น

1. แนวคิดเรื่องการแก้ปัญหาและการละลาย

ในการวิเคราะห์ทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ งานหลักคือการแก้ปัญหา โดยปกติแล้ว เมื่อเราใช้ชื่อ “วิธีแก้ปัญหา” เราหมายถึงวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง ในสารละลายที่แท้จริง ตัวถูกละลายในรูปของโมเลกุลหรือไอออนแต่ละตัวจะถูกกระจายไปตามโมเลกุลของตัวทำละลาย

สารละลาย- ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน) ประกอบด้วยอนุภาคของสารที่ละลายตัวทำละลายและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาของพวกเขา เมื่อสารของแข็งละลายในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น โมเลกุลของชั้นผิวจะผ่านเข้าไปในตัวทำละลาย และผลจากการแพร่กระจายจะกระจายไปทั่วปริมาตรทั้งหมดของตัวทำละลาย จากนั้นโมเลกุลชั้นใหม่จะผ่านเข้าไปในตัวทำละลาย ฯลฯ กระบวนการย้อนกลับก็เกิดขึ้นพร้อมกับตัวทำละลาย - การปล่อยโมเลกุลออกจากสารละลาย ยิ่งความเข้มข้นของสารละลายสูงเท่าไร กระบวนการนี้ก็จะเกิดขึ้นมากขึ้นเท่านั้น โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายโดยไม่เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขอื่นๆ เราจะไปถึงสถานะที่โมเลกุลของสารที่ละลายจำนวนเท่ากันจะถูกปล่อยออกมาจากสารละลายเมื่อละลายในหน่วยเวลา วิธีแก้ปัญหานี้เรียกว่า อิ่มตัวหากคุณเติมตัวถูกละลายเข้าไปแม้แต่น้อย มันก็จะไม่ละลาย



ความสามารถในการละลาย- ความสามารถของสารในการสร้างระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันกับสารอื่น ๆ - สารละลายที่สารนั้นอยู่ในรูปของอะตอม, ไอออน, โมเลกุลหรืออนุภาคแต่ละตัว ปริมาณของสารในสารละลายอิ่มตัวจะเป็นตัวกำหนด ความสามารถในการละลายสารภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ความสามารถในการละลายของสารต่างๆ ในตัวทำละลายบางชนิดจะแตกต่างกัน สารที่กำหนดสามารถละลายได้ไม่เกินจำนวนที่กำหนดของตัวทำละลายแต่ละตัว ความสามารถในการละลายแสดงเป็นจำนวนกรัมของสารต่อตัวทำละลาย 100 กรัมในสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด . ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายในน้ำ สารจะถูกแบ่งออกเป็น: 1) ละลายได้สูง (โซดาไฟ, น้ำตาล); 2) ละลายได้น้อย (ยิปซั่ม, เกลือ Berthollet); 3) ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ (คอปเปอร์ซัลไฟต์) สารที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติมักเรียกว่าไม่ละลายน้ำ แม้ว่าจะไม่มีสารที่ไม่ละลายน้ำเลยก็ตาม “สารที่ไม่ละลายน้ำมักเรียกว่าสารที่มีความสามารถในการละลายต่ำมาก (สาร 1 ส่วนโดยน้ำหนักละลายในตัวทำละลาย 10,000 ส่วน)

โดยทั่วไปความสามารถในการละลายของของแข็งจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หากคุณเตรียมสารละลายที่ใกล้จะอิ่มตัวด้วยความร้อนแล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว แต่อย่างระมัดระวังสิ่งที่เรียกว่า สารละลายอิ่มตัวยวดยิ่งหากคุณหยดผลึกของสารที่ละลายลงในสารละลายหรือผสมเข้าด้วยกัน ผลึกก็จะเริ่มหลุดออกจากสารละลาย ดังนั้น สารละลายที่ทำให้เย็นจึงมีสารมากกว่าที่เป็นไปได้สำหรับสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด ดังนั้นเมื่อเติมผลึกของตัวถูกละลาย สารส่วนเกินทั้งหมดก็จะตกผลึกออกมา

คุณสมบัติของสารละลายจะแตกต่างจากคุณสมบัติของตัวทำละลายเสมอ สารละลายจะเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าตัวทำละลายบริสุทธิ์ ในทางตรงกันข้าม จุดเยือกแข็งของสารละลายต่ำกว่าตัวทำละลาย

ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวทำละลาย สารละลายจะแบ่งออกเป็น สัตว์น้ำและไม่ใช่น้ำอย่างหลังได้แก่สารละลายของสารในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ อะซิโตน เบนซิน คลอโรฟอร์ม เป็นต้น

สารละลายของเกลือ กรด และด่างส่วนใหญ่จะถูกเตรียมในสารละลายที่เป็นน้ำ

2. วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย แนวคิดเรื่องเทียบเท่ากรัม

สารละลายแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะคือความเข้มข้นของตัวถูกละลาย ซึ่งก็คือปริมาณของสารที่มีอยู่ในสารละลายจำนวนหนึ่ง ความเข้มข้นของสารละลายสามารถแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ มีหน่วยเป็นโมลต่อสารละลาย 1 ลิตร เทียบเท่ากับสารละลาย 1 ลิตร และตามไทเทรต

ความเข้มข้นของสารในสารละลายสามารถแสดงได้หลายวิธี:

เศษส่วนมวลของสารที่ละลาย w(B) เป็นปริมาณไร้มิติเท่ากับอัตราส่วนของมวลของสารที่ละลายต่อมวลรวมของสารละลาย m

หรือเรียกอีกอย่างว่า: เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นสารละลาย - กำหนดโดยจำนวนกรัมของสารในสารละลาย 100 กรัม ตัวอย่างเช่น สารละลาย 5% ประกอบด้วยสาร 5 กรัมในสารละลาย 100 กรัม เช่น สาร 5 กรัมและตัวทำละลาย 100-5 = 95 กรัม

ความเข้มข้นของโมล C(B) แสดงจำนวนโมลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร

C(B) = n(B) / V = ​​​​ม(B) / (M(B) V),

โดยที่ M(B) คือมวลโมลาร์ของสารที่ละลาย g/mol

ความเข้มข้นของฟันกรามวัดเป็นโมล/ลิตร และกำหนดให้เป็น "M" ตัวอย่างเช่น 2 M NaOH เป็นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์สองโมล สารละลายโมโนโมลาร์ (1 M) ประกอบด้วยสาร 1 โมลต่อสารละลาย 1 ลิตร สารละลายไบโมลาร์ (2 M) มี 2 โมลต่อ 1 ลิตร เป็นต้น

ในการที่จะรู้ว่าสารหนึ่งมีกี่กรัมในสารละลาย 1 ลิตรของความเข้มข้นทางโมลที่กำหนด คุณจำเป็นต้องรู้ก่อน มวลกรามนั่นคือมวล 1 โมล มวลโมลาร์ของสารซึ่งมีหน่วยเป็นกรัมจะมีค่าเท่ากับมวลโมเลกุลของสาร ตัวอย่างเช่น น้ำหนักโมเลกุลของ NaCl คือ 58.45 ดังนั้นมวลโมลาร์จึงเท่ากับ 58.45 กรัม ดังนั้นสารละลาย NaCl 1 M จึงประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ 58.45 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร

ความปกติของสารละลายระบุจำนวนกรัมเทียบเท่าของสารที่กำหนดในสารละลายหนึ่งลิตรหรือจำนวนมิลลิกรัมเทียบเท่าในสารละลายหนึ่งมิลลิลิตร
เทียบเท่ากรัมของสารคือจำนวนกรัมของสารที่มีค่าเท่ากับตัวเลขที่เท่ากัน

เทียบเท่ากับสารประกอบ- พวกเขาเรียกปริมาณของมันซึ่งสอดคล้อง (เทียบเท่า) กับไฮโดรเจน 1 โมลในปฏิกิริยาที่กำหนด

ปัจจัยความเท่าเทียมกันถูกกำหนดโดย:

1) ลักษณะของสาร

2) ปฏิกิริยาเคมีเฉพาะ

ก) ในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม;

ค่าที่เทียบเท่าของกรดถูกกำหนดโดยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถแทนที่ในโมเลกุลกรดด้วยอะตอมของโลหะ

ตัวอย่างที่ 1กำหนดความเทียบเท่าของกรด: a) HCl, b) H 2 SO 4, c) H 3 PO 4; ง) ฮ 4

สารละลาย.

ในกรณีของกรดโพลีบาซิก ค่าที่เท่ากันจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเฉพาะ:

ก) H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2H 2 O

ในปฏิกิริยานี้อะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมจะถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก ดังนั้น E = M.M/2

b) H 2 SO 4 + KOH → KHSO 4 + H 2 O

ในกรณีนี้ อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมจะถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก E = M.M/1

สำหรับกรดฟอสฟอริก ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา ค่าคือ a) E = M.M/1

b) E= M.M/2 c) E= M.M/3

ฐาน

ค่าเทียบเท่าเบสถูกกำหนดโดยจำนวนหมู่ไฮดรอกซิลที่สามารถแทนที่ด้วยกากกรดได้

ตัวอย่างที่ 2กำหนดความเท่าเทียมกันของฐาน: ก) KOH; ข) ลูกบาศ์ก(OH) 2;

สารละลาย.

ค่าเทียบเท่าเกลือถูกกำหนดโดยไอออนบวก

ค่าที่ต้องหาร M ในกรณีของเกลือมีค่าเท่ากับ Q·n, ที่ไหน ถาม– ประจุของไอออนบวกของโลหะ n– จำนวนแคตไอออนในสูตรเกลือ

ตัวอย่างที่ 3กำหนดค่าเทียบเท่าของเกลือ: a) KNO 3 ; ข) นา 3 ปอ 4; ค) Cr 2 (SO 4) 3;

สารละลาย.

ก) คิว·n = 1ข) 1 3 = 3วี) ซ = 3 2 = 6,ช) ซ = 3 1 = 3

ค่าของปัจจัยความเท่าเทียมกันของเกลือก็ขึ้นอยู่กับเช่นกัน

ปฏิกิริยาคล้ายกับการพึ่งพากรดและเบส

b) ในปฏิกิริยารีดอกซ์เพื่อการพิจารณา

เทียบเท่ากับการใช้รูปแบบความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

ค่าที่ต้องหาร MM ของสารในกรณีนี้จะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่โมเลกุลของสารยอมรับหรือมอบให้

K 2 Cr 2 O 7 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 + KCl + H 2 O

สำหรับเส้นตรง2Сr +6 +2 3 →2Cr3+

ปฏิกิริยา 2Cl - - 2 1 →ซีแอล 2

สำหรับย้อนกลับ 2Cr+3-2 3 → Cr +6

ปฏิกิริยา Cl2-2 →2Cl

(K 2 Cr 2 O 7) = 1/6

(Cr)=1/3 (HCl)=1 (Cl)=1) (Cl2)=1/2 (Cl)=1

ความเข้มข้นปกติจะแสดงด้วยตัวอักษร เอ็น (ในสูตรการคำนวณ) หรือตัวอักษร "n" - เมื่อระบุความเข้มข้นของสารละลายที่กำหนด หากสารละลาย 1 ลิตรมีสารเทียบเท่า 0.1 จะเรียกว่าดีซินอร์มอล และมีค่าเท่ากับ 0.1 N สารละลายที่มีสารเทียบเท่า 0.01 ในสารละลาย 1 ลิตรเรียกว่าเซนตินอร์มอล และมีค่าเท่ากับ 0.01 N เนื่องจากสิ่งที่เทียบเท่าคือปริมาณของสารใด ๆ ที่อยู่ในปฏิกิริยาที่กำหนด เท่ากับไฮโดรเจน 1 โมล แน่นอนว่าค่าที่เทียบเท่ากับสารใดๆ ในปฏิกิริยานี้จะต้องเทียบเท่ากับค่าที่เทียบเท่ากับสารอื่นๆ ซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยาใดๆ สารจะทำปฏิกิริยาในปริมาณที่เท่ากัน

ไตเตรทเรียกว่าสารละลายที่แสดงความเข้มข้น คำบรรยายภาพ,คือจำนวนกรัมของสารที่ละลายในสารละลาย 1 มิลลิลิตร บ่อยครั้งมากในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ จะมีการคำนวณไทเทอร์ของสารละลายใหม่โดยตรงกับสารที่ต้องการหา ทท ใช่เครื่องไตเตรทของสารละลายจะแสดงจำนวนกรัมของสารที่คำนวณซึ่งสอดคล้องกับสารละลายนี้ 1 มิลลิลิตร

เพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นระดับโมลและปกติ ตัวอย่างของสารจะถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ และเตรียมสารละลายในขวดวัดปริมาตร เมื่อเตรียมสารละลายกรด ปริมาตรที่ต้องการของสารละลายกรดเข้มข้นจะถูกวัดด้วยบิวเรตที่มีจุกปิดก๊อกแก้ว

น้ำหนักของตัวถูกละลายคำนวณเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สี่ และน้ำหนักโมเลกุลจะถูกคำนวณด้วยความแม่นยำตามที่ระบุไว้ในตารางอ้างอิง ปริมาตรของกรดเข้มข้นคำนวณเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สอง

เมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ สารจะถูกชั่งน้ำหนักบนสมดุลทางเทคนิค-เคมี และวัดของเหลวด้วยกระบอกตวง ดังนั้นน้ำหนักของสารจึงคำนวณด้วยความแม่นยำ 0.1 กรัมและปริมาตรของของเหลว 1 รายการด้วยความแม่นยำ 1 มิลลิลิตร

ก่อนที่จะเริ่มเตรียมสารละลาย จำเป็นต้องทำการคำนวณ เช่น คำนวณปริมาณของตัวถูกละลายและตัวทำละลายเพื่อเตรียมสารละลายตามความเข้มข้นที่กำหนดจำนวนหนึ่ง

3. การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายเกลือ

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายโพแทสเซียมไนเตรต 5% 500 กรัม สารละลาย 100 กรัมประกอบด้วย KN0 3 5 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม KN0 3

500"- เอ็กซ์» KN0 3

5*500/100 = 25 ก.

คุณต้องใช้น้ำ 500-25 = 475 มล.

ตัวอย่างที่ 2 จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย CaCI 5% 500 กรัมจากเกลือ CaCl 2 .6H 2 0 ขั้นแรก เราทำการคำนวณเกลือปราศจากน้ำ

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม CaCl 2

500 "" - เอ็กซ์ ก CaC12

5*500/ 100 = 25 ก

มวลโมลาร์ของ CaCl 2 = 111 มวลโมลาร์ของ CaCl 2 · 6H 2 0 = 219 ดังนั้น

CaC1 2 219 กรัม *6H 2 0 มี CaC1 2 111 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

219 ก. CaC1 2 *6H 2 0 -- 111 ก. CaC1 2

เอ็กซ์» CaС1 2 -6Н 2 0- 25 » CaCI 2 ,

219*25/ 111= 49.3 ก.

ปริมาณน้ำ 500-49.3=450.7 กรัม หรือ 450.7 มล. เนื่องจากวัดน้ำโดยใช้กระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นคุณต้องตวงน้ำ 451 มิลลิลิตร

4. การคำนวณการเตรียมสารละลายกรด

เมื่อเตรียมสารละลายกรด จำเป็นต้องคำนึงว่าสารละลายกรดเข้มข้นไม่ใช่ 100% และมีน้ำอยู่ นอกจากนี้ ไม่มีการชั่งน้ำหนักกรดตามปริมาณที่ต้องการ แต่วัดโดยใช้กระบอกตวง

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% จำนวน 500 กรัม โดยขึ้นอยู่กับกรด 58% ที่มีอยู่ ซึ่งมีความหนาแน่นคือ d = l.19

1. ค้นหาปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์ที่ควรอยู่ในสารละลายกรดที่เตรียมไว้:

สารละลาย 100 กรัม -10 กรัม HC1

500 "" - เอ็กซ์» NS1

500*10/100= 50 ก

ในการคำนวณคำตอบของความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ มวลโมลาร์จะถูกปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็ม

2. ค้นหาจำนวนกรัมของกรดเข้มข้นที่จะมี HC1 50 กรัม:

กรด 100 กรัม - 38 กรัม HC1

เอ็กซ์» » - 50 » NS1

100 50/38 = 131.6 ก.

3. ค้นหาปริมาตรที่กรดจำนวนนี้ครอบครอง:

วี= 131,6/ 1.19= 110.6 มล. (ปัดเป็น 111)

4. ปริมาณตัวทำละลาย (น้ำ) คือ 500-131.6 = 368.4 กรัม หรือ 368.4 มล. เนื่องจากวัดปริมาณน้ำและกรดที่ต้องการด้วยกระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 กรัม คุณต้องใช้กรดไฮโดรคลอริก 111 มล. และน้ำ 368 มล.

ตัวอย่างที่ 2 โดยปกติเมื่อทำการคำนวณการเตรียมกรดจะใช้ตารางมาตรฐานซึ่งระบุเปอร์เซ็นต์ของสารละลายกรดความหนาแน่นของสารละลายนี้ที่อุณหภูมิที่กำหนดและจำนวนกรัมของกรดนี้ที่มีอยู่ใน 1 ลิตร สารละลายความเข้มข้นนี้ ในกรณีนี้การคำนวณจะง่ายขึ้น สามารถคำนวณปริมาณสารละลายกรดที่เตรียมไว้สำหรับปริมาตรหนึ่งได้

ตัวอย่างเช่น คุณต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. โดยอิงจากสารละลายเข้มข้น 38% ตามตารางเราพบว่าสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% มี HC1 104.7 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร เราต้องเตรียม 500 มล. ดังนั้นสารละลายควรมี HCl 104.7:2 = 52.35 กรัม

ลองคำนวณดูว่าคุณต้องใช้กรดเข้มข้นมากแค่ไหน ตามตาราง HC1 เข้มข้น 1 ลิตรประกอบด้วย HC1 451.6 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

1,000 มล.-451.6 ก.HC1

เอ็กซ์ มล- 52.35 น. นส.1

1000*52.35/ 451.6 =115.9 มล.

ปริมาณน้ำ 500-116 = 384 มล.

ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. คุณต้องใช้สารละลายเข้มข้น HC1 116 มล. และน้ำ 384 มล.

ตัวอย่างที่ 1 ต้องใช้แบเรียมคลอไรด์กี่กรัมในการเตรียมสารละลาย 0.2 โมลาร์ 2 ลิตร

สารละลาย.น้ำหนักโมเลกุลของแบเรียมคลอไรด์คือ 208.27 เพราะฉะนั้น. สารละลาย 0.2 M 1 ลิตรควรมี 208.27 * 0.2 = 41.654 g BaCI 2 ในการเตรียม 2 ลิตร คุณจะต้องมี 41.654 * 2 = 83.308 g BaCI 2

ตัวอย่างที่ 2 ต้องใช้โซดาปราศจาก Na 2 C0 3 กี่กรัมในการเตรียม 0.1 N 500 มล. สารละลาย?

สารละลาย.น้ำหนักโมเลกุลของโซดาคือ 106.004; มวลเทียบเท่าของ Na 2 C0 3 =M: 2 = 53.002; 0.1 เท่า = 5.3002 ก

1,000 มล. 0.1 น. สารละลายประกอบด้วย 5.3002 กรัม Na 2 C0 3
500 »» » » » เอ็กซ์ " นา 2 C0 3

x = 2.6501 ก. นา 2 C0 3.

ตัวอย่างที่ 3 ต้องใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น (96%: d=l.84) เท่าใดในการเตรียม 0.05 N 2 ลิตร สารละลายกรดซัลฟิวริก?

สารละลาย.น้ำหนักโมเลกุลของกรดซัลฟิวริกคือ 98.08 มวลที่เท่ากันของกรดซัลฟิวริก H 2 ดังนั้น 4 = M: 2 = 98.08: 2 = 49.04 กรัม มวล 0.05 eq. = 49.04*0.05 = 2.452 ก.

เรามาดูกันว่าควรมี H 2 S0 4 เท่าใดใน 2 ลิตร 0.05 n สารละลาย:

1 ลิตร-2.452 กรัม สูง 2 S0 4

2"- เอ็กซ์ » H 2 S0 4

เอ็กซ์= 2.452*2 = 4.904 ก. ส 2 S0 4.

เพื่อพิจารณาว่าต้องใช้สารละลาย H 2 S0 4 มากถึง 96.% เรามาสร้างสัดส่วนกัน:

ในความเข้มข้น 100 กรัม เอช 2 S0 4 -96 กรัม เอช 2 S0 4

ยู» » H 2 S0 4 -4.904 กรัม H 2 S0 4

Y = 5.11 กรัม H 2 S0 4.

เราคำนวณจำนวนนี้ใหม่เป็นปริมาตร: 5.11: 1.84 = 2.77

ดังนั้นเพื่อเตรียม 0.05 N. 2 ลิตร สารละลาย คุณต้องใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 2.77 มล.

ตัวอย่างที่ 4 คำนวณไทเทอร์ของสารละลาย NaOH หากทราบว่าความเข้มข้นที่แน่นอนของมันคือ 0.0520 N

สารละลาย.ให้เราจำไว้ว่า titer คือเนื้อหาในสารละลาย 1 มิลลิลิตรของสารมีหน่วยเป็นกรัม มวลที่เท่ากันของ NaOH=40 01 ก. เรามาดูกันว่ามี NaOH บรรจุอยู่กี่กรัมในสารละลาย 1 ลิตร:

40.01*0.0520 = 2.0805 ก.

สารละลาย 1 ลิตร มี 1,000 มล.

T=0.00208 ก./มล. คุณยังสามารถใช้สูตร:

T=E N/1000 ก./ลิตร

ที่ไหน - ไทเทอร์, กรัม/มิลลิลิตร; อี- มวลเท่ากัน น-ความปกติของการแก้ปัญหา

จากนั้นไทเทอร์ของสารละลายนี้คือ: 40.01 0.0520/1000 = 0.00208 กรัม/มิลลิลิตร

ตัวอย่างที่ 5 คำนวณความเข้มข้นปกติของสารละลาย HN0 3 หากทราบว่าไตเตอร์ของสารละลายนี้คือ 0.0065 ในการคำนวณเราใช้สูตร:

T=E N/1000 g/l จากที่นี่:

N=T1000/อี0,0065.1000/ 63.05= 0.1030 น.

ตัวอย่างที่ 6 ความเข้มข้นปกติของสารละลายจะเป็นเท่าใด หากทราบว่าสารละลาย 200 มล. มี Na 2 C0 3 2.6501 กรัม

สารละลาย.ตามที่คำนวณไว้ในตัวอย่างที่ 2: ENа 2 с 3 =53.002
มาดูกันว่า Na 2 C0 3 มีค่าเท่ากับ 2.6501 กรัม:
2.6501: 53.002 = 0.05 สมการ

ในการคำนวณความเข้มข้นปกติของสารละลาย เราจะสร้างสัดส่วน:

1,000 » » เอ็กซ์ "

สารละลาย 1 ลิตรจะมีค่าเทียบเท่า 0.25 กล่าวคือ สารละลายจะเป็น 0.25 N

สำหรับการคำนวณนี้ คุณสามารถใช้สูตร:

ยังไม่มีข้อความ =P 1,000/จ วี

ที่ไหน - ปริมาณของสารเป็นกรัม อี - มวลเทียบเท่าของสาร วี - ปริมาตรของสารละลายเป็นมิลลิลิตร

ENа 2 с 3 =53.002 ดังนั้นความเข้มข้นปกติของสารละลายนี้คือ

2,6501* 1000 / 53,002*200=0,25

5.การคำนวณความเข้มข้นจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง.

ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ มักจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของสารละลายที่มีอยู่จากหน่วยหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่งใหม่ เมื่อแปลงความเข้มข้นของเปอร์เซ็นต์เป็นความเข้มข้นของฟันกรามและในทางกลับกัน จำเป็นต้องจำไว้ว่าเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นนั้นคำนวณสำหรับมวลหนึ่งของสารละลาย และความเข้มข้นของฟันกรามและความเข้มข้นปกติจะถูกคำนวณสำหรับปริมาตร ดังนั้นสำหรับการแปลง คุณจำเป็นต้องรู้ ความหนาแน่นของสารละลาย

ความหนาแน่นของสารละลายมีระบุไว้ในหนังสืออ้างอิงในตารางที่เกี่ยวข้องหรือวัดด้วยไฮโดรมิเตอร์ ถ้าเราแสดงว่า: กับ- เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น - ความเข้มข้นของฟันกราม N - ความเข้มข้นปกติ - ความหนาแน่นของสารละลาย อี- มวลเท่ากัน - มวลโมลาร์ สูตรการแปลงจากเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นเป็นโมลและความเข้มข้นปกติจะเป็นดังนี้

ตัวอย่างที่ 1 สารละลายกรดซัลฟิวริก 12% มีความเข้มข้นโมลาร์และปกติเป็นเท่าใด ความหนาแน่น d = l.08 g/cm??

สารละลาย.มวลโมลของกรดซัลฟิวริกคือ 98 ดังนั้น

เอ n 2 ดังนั้น 4 =98:2=49

แทนที่ค่าที่จำเป็นลงในสูตรเราจะได้:

1) ความเข้มข้นโมลของสารละลายกรดซัลฟิวริก 12% เท่ากับ

ม=12*1.08*10/98=1.32ม;

2) ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดซัลฟิวริก 12% คือ

น= 12*1.08*10/49= 2.64 น.

ตัวอย่างที่ 2. เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของ 1 N คือเท่าใด สารละลายกรดไฮโดรคลอริกความหนาแน่นเท่ากับ 1.013?

สารละลาย.มวลโมลของ HCI คือ 36.5 ดังนั้น Ens1 = 36.5 จากสูตรข้างต้น (2) เราได้:

ดังนั้นเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นคือ 1 N สารละลายกรดไฮโดรคลอริกมีค่าเท่ากับ

36,5*1/ 1,013*10 =3,6%

บางครั้งในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของฟันกรามใหม่ให้เป็นปกติและในทางกลับกัน หากมวลที่เท่ากันของสารเท่ากับมวลโมลาร์ (เช่น KOH) ความเข้มข้นปกติจะเท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ดังนั้น 1 น. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกจะเป็นสารละลาย 1 โมลาร์พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารประกอบส่วนใหญ่ มวลที่เท่ากันจะไม่เท่ากับมวลโมลาร์ ดังนั้น ความเข้มข้นปกติของสารละลายของสารเหล่านี้จึงไม่เท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ในการแปลงจากความเข้มข้นหนึ่งไปเป็นอีกความเข้มข้นหนึ่ง เราสามารถใช้สูตรได้:

ม = (NE)/ม.; N=M(ม./อี)

ตัวอย่างที่ 3 ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดซัลฟิวริก 1M Answer-2M

ตัวอย่างที่ 4 ความเข้มข้นของฟันกราม 0.5 N สารละลาย Na 2 CO 3 คำตอบ - 0.25H

เมื่อแปลงความเข้มข้นของเปอร์เซ็นต์เป็นความเข้มข้นของฟันกรามและในทางกลับกัน จำเป็นต้องจำไว้ว่าเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นคำนวณสำหรับมวลหนึ่งของสารละลาย และความเข้มข้นของฟันกรามและปกติจะถูกคำนวณสำหรับปริมาตร ดังนั้นสำหรับการแปลง คุณจำเป็นต้องทราบความหนาแน่นของ สารละลาย. ถ้าเราแสดงว่า: c - ความเข้มข้นร้อยละ; M - ความเข้มข้นของฟันกราม; N - ความเข้มข้นปกติ e - มวลที่เท่ากัน, r - ความหนาแน่นของสารละลาย; m คือมวลโมลาร์ ดังนั้นสูตรการแปลงจากเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นจะเป็นดังนี้:

M = (ส หน้า 10)/ม
ยังไม่มีข้อความ = (ค หน้า 10)/จ

สามารถใช้สูตรเดียวกันนี้ได้หากคุณต้องการแปลงความเข้มข้นปกติหรือความเข้มข้นของโมลเป็นเปอร์เซ็นต์

บางครั้งในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของฟันกรามใหม่ให้เป็นปกติและในทางกลับกัน หากมวลที่เท่ากันของสารเท่ากับมวลโมลาร์ (ตัวอย่างเช่น สำหรับ HCl, KCl, KOH) ความเข้มข้นปกติจะเท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ดังนั้น 1 น. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกจะเป็นสารละลาย 1 โมลาร์พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารประกอบส่วนใหญ่ มวลที่เท่ากันจะไม่เท่ากับมวลโมลาร์ ดังนั้น ความเข้มข้นปกติของสารละลายของสารเหล่านี้จึงไม่เท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์
หากต้องการแปลงจากความเข้มข้นหนึ่งไปอีกความเข้มข้นหนึ่ง คุณสามารถใช้สูตรต่อไปนี้:

M = (N E)/ม
N = (ม ม.)/อี

กฎของการผสมสารละลาย

ปริมาณของสารละลายผสมจะแปรผกผันกับความแตกต่างสัมบูรณ์ระหว่างความเข้มข้นและความเข้มข้นของสารละลายที่ได้

กฎการผสมสามารถแสดงได้ด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์:

mA/mB =С-b/а-с,

โดยที่ mA, mB คือปริมาณของสารละลาย A และ B ที่ใช้ในการผสม

a, b, c - ตามลำดับความเข้มข้นของสารละลาย A และ B และสารละลายที่ได้รับจากการผสม หากความเข้มข้นแสดงเป็น % จะต้องใช้ปริมาณของสารละลายผสมในหน่วยน้ำหนัก หากความเข้มข้นเป็นโมลหรือค่าปกติ ปริมาณของสารละลายที่ผสมจะต้องแสดงเป็นลิตรเท่านั้น

เพื่อความสะดวกในการใช้งาน กฎการผสมนำมาใช้ กฎแห่งไม้กางเขน:

ม1 / ม2 = (ส3 – ส2) / (ส1 – ส3)

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ลบค่าที่น้อยกว่าในแนวทแยงออกจากค่าความเข้มข้นที่มากกว่า จะได้ (w 1 – w 3), w 1 > w 3 และ (w 3 – w 2), w 3 > w 2 จากนั้นจึงรวบรวมและคำนวณอัตราส่วนมวลของสารละลายเริ่มต้น m 1 / m 2

ตัวอย่าง
กำหนดมวลของสารละลายเริ่มต้นด้วยเศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5% และ 40% หากการผสมเข้าด้วยกันส่งผลให้สารละลายมีน้ำหนัก 210 กรัม โดยมีเศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 10%

5 / 30 = ม. 1 / (210 - ม. 1)
1/6 = ม.1 / (210 – ม.1)
210 – ม.1 = 6ม.1
7ม. 1 = 210
ม. 1 =30 ก.; ม. 2 = 210 – ม. 1 = 210 – 30 = 180 ก

แนวคิดพื้นฐานและเงื่อนไขของการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก

ไทแทรนต์ -สารละลายรีเอเจนต์ที่มีความเข้มข้นที่ทราบ (สารละลายมาตรฐาน)

โซลูชั่นมาตรฐาน– สารละลายมาตรฐานทุติยภูมิปฐมภูมิมีความโดดเด่นตามวิธีการเตรียม ปฐมภูมิเตรียมโดยการละลายสารเคมีบริสุทธิ์ในปริมาณที่แม่นยำในตัวทำละลายในปริมาณที่กำหนด สารทุติยภูมิเตรียมที่ความเข้มข้นโดยประมาณ และความเข้มข้นของสารทุติยภูมิถูกกำหนดโดยใช้มาตรฐานปฐมภูมิ

จุดสมดุล– ช่วงเวลาที่ปริมาตรที่เพิ่มขึ้นของสารละลายทำงานมีปริมาณสารเทียบเท่ากับปริมาณของสารที่ถูกกำหนด

วัตถุประสงค์ของการไตเตรท- การวัดปริมาตรของสารละลายสองชนิดที่มีปริมาณสารเท่ากันอย่างแม่นยำ

การไตเตรทโดยตรง– นี่คือการไตเตรทของสารบางชนิด “A” โดยตรงกับไทแทรนต์ “B” ใช้เมื่อปฏิกิริยาระหว่าง "A" และ "B" ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว

โซลูชั่น

แนวคิดเรื่องการแก้ปัญหาและการละลาย

วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย แนวคิดเรื่องเทียบเท่ากรัม

การคำนวณการเตรียมสารละลายเกลือและกรด

การคำนวณความเข้มข้นจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง

การผสมและการเจือจางสารละลาย กฎของการผสมสารละลาย

เทคนิคการเตรียมการแก้ปัญหา

การเตรียมสารละลายเกลือ

การเตรียมสารละลายกรด

การเตรียมสารละลายพื้นฐาน

การเตรียมสารละลายทำงานจากฟิกซ์อานัล

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์บน http://www.allbest.ru/

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

สถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐบาลกลางด้านการศึกษาวิชาชีพระดับสูง

"มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเซาท์อูราล"

(มหาวิทยาลัยวิจัยแห่งชาติ)

ภาควิชาเทคโนโลยีและการจัดเลี้ยง

การเตรียมสารละลายกรด

เสร็จสิ้นโดย: Sharapova V.N.

ตรวจสอบโดย: Sidorenkova L.A.

เชเลียบินสค์ 2014

  • 1. การเตรียมสารละลายกรด
  • 2. การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายและคุณสมบัติของการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกัน
  • 2.1 การคำนวณการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นปกติ
  • 2.2 การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายซึ่งมีความเข้มข้นแสดงเป็นกรัมต่อ 1 ลิตร
  • 2.3 การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์

1. การเตรียมสารละลายกรด

ในการสอบวิเคราะห์การทำให้เป็นกลาง จะใช้ 0.1 N และ 0.5 น. สารละลายที่แม่นยำของกรดซัลฟิวริกและไฮโดรคลอริกและในวิธีการวิเคราะห์อื่น ๆ เช่นรีดอกซ์มักใช้ 2 N สารละลายโดยประมาณของกรดเหล่านี้

เพื่อเตรียมสารละลายที่แม่นยำอย่างรวดเร็ว สะดวกในการใช้ฟิกนัลซึ่งเป็นส่วนที่ชั่งน้ำหนัก (0.1 กรัมเทียบเท่าหรือ 0.01 กรัมเทียบเท่า) ของสารบริสุทธิ์ทางเคมี ซึ่งชั่งน้ำหนักด้วยความแม่นยำตัวเลขสำคัญสี่ถึงห้าตัวเลข ซึ่งอยู่ในหลอดแก้วที่ปิดสนิท เมื่อเตรียม 1 ลิตร ได้สารละลายจากฟิกซ์อานัล 0.1 N หรือ 0.01 น. โซลูชั่น สารละลายกรดไฮโดรคลอริกและซัลฟิวริกจำนวนเล็กน้อย 0.1 N ความเข้มข้นสามารถเตรียมได้จากฟิกซ์ทานอล สารละลายมาตรฐานที่เตรียมจากฟิกซ์ทวารหนักมักจะใช้เพื่อสร้างหรือตรวจสอบความเข้มข้นของสารละลายอื่นๆ กรด Fixanal สามารถเก็บไว้ได้เป็นเวลานาน

ในการเตรียมสารละลายที่ถูกต้องจาก Fixanal ให้ล้างหลอดด้วยน้ำอุ่น ล้างจารึกหรือฉลากออกแล้วเช็ดให้สะอาด หากจารึกด้วยสีก็ให้เอาผ้าชุบแอลกอฮอล์ออก ในขวดปริมาตรขนาด 1 ลิตร ใส่กรวยแก้วและใช้ที่แทงแก้วลงไปโดยให้ปลายแหลมซึ่งควรหันขึ้นด้านบน หลังจากนั้นหลอดบรรจุที่มีฟิกซ์อานัลจะถูกกระแทกเบา ๆ โดยให้ก้นบาง ๆ ชิดกับปลายกองหน้าหรือปล่อยให้ตกลงมาอย่างอิสระเพื่อให้ก้นแตกเมื่อกระทบกับปลาย จากนั้น ใช้หมุดแก้วที่มีปลายแหลม ทำลายผนังบางๆ ของช่องในส่วนบนของหลอดบรรจุ และปล่อยให้ของเหลวที่อยู่ในหลอดบรรจุไหลออกมา จากนั้นหลอดบรรจุที่อยู่ในกรวยจะถูกล้างให้สะอาดด้วยน้ำกลั่นจากการซักหลังจากนั้นนำออกจากช่องทางล้างกรวยและนำออกจากขวดและสารละลายในขวดจะถูกเติมเข้ากับเครื่องหมายด้วยน้ำกลั่น , ต่อยอดและผสม

เมื่อเตรียมสารละลายจากฟิกซ์ิกแบบแห้ง (เช่น จากฟิกซ์ทานอลของกรดออกซาลิก) ให้ใช้กรวยแห้งเพื่อเทสารที่อยู่ในหลอดบรรจุลงในขวดด้วยการเขย่าเบาๆ หลังจากย้ายสารไปยังขวดแล้ว ให้ล้างหลอดบรรจุและกรวย ละลายสารลงในน้ำในขวด และเติมปริมาตรของสารละลายให้ถึงจุดที่กำหนดด้วยน้ำกลั่น

ปริมาณมาก 0.1 น. และ 0.5 น. สารละลายของกรดไฮโดรคลอริกและซัลฟิวริกรวมถึงสารละลายโดยประมาณของกรดเหล่านี้ (2 N ฯลฯ ) เตรียมจากกรดบริสุทธิ์ทางเคมีเข้มข้น ขั้นแรก ความหนาแน่นของกรดเข้มข้นจะถูกกำหนดโดยใช้ไฮโดรมิเตอร์หรือเดนซิมิเตอร์

จากความหนาแน่นในตารางอ้างอิง จะพบความเข้มข้นของกรด (ปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์ในกรดไฮโดรคลอริกหรือโมโนไฮเดรตในกรดซัลฟิวริก) แสดงเป็นกรัมต่อ 1 ลิตร สูตรนี้ใช้ในการคำนวณปริมาตรของกรดเข้มข้นที่จำเป็นในการเตรียมกรดในปริมาตรที่กำหนดซึ่งมีความเข้มข้นที่เหมาะสม การคำนวณดำเนินการด้วยความแม่นยำของตัวเลขนัยสำคัญสองหรือสามตัว ปริมาณน้ำสำหรับเตรียมสารละลายถูกกำหนดโดยความแตกต่างในปริมาตรของสารละลายและกรดเข้มข้น

ตารางที่ 1. ความหนาแน่นและความเข้มข้นของสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (15°C)

ความหนาแน่น กรัม/ซม.3

ความหนาแน่น กรัม/ซม.3

ตารางที่ 2 ความหนาแน่นและความเข้มข้นของสารละลายกรดซัลฟิวริก (15°C)

ความหนาแน่น กรัม/ซม.3

เตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริกโดยการเทน้ำกลั่นครึ่งหนึ่งของปริมาณที่ต้องการลงในภาชนะเพื่อเตรียมสารละลายแล้วจึงทำให้กรดเข้มข้น หลังจากผสมแล้ว สารละลายจะถูกเติมลงในปริมาตรเต็มด้วยปริมาณน้ำที่เหลืออยู่ ใช้ส่วนหนึ่งของน้ำส่วนที่สองเพื่อล้างบีกเกอร์ที่ใช้ตวงกรด

เตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริกโดยการค่อยๆ เทกรดเข้มข้นโดยคนอย่างต่อเนื่อง (เพื่อป้องกันความร้อน) ลงในน้ำที่เทลงในภาชนะแก้วทนความร้อน ในกรณีนี้ จะเหลือน้ำปริมาณเล็กน้อยเพื่อล้างบีกเกอร์ที่ใช้วัดกรด โดยเทสิ่งตกค้างนี้ลงในสารละลายหลังจากที่เย็นลงแล้ว

บางครั้งสารละลายกรดของแข็ง (ออกซาลิก ทาร์ทาริก ฯลฯ) จะถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมี สารละลายเหล่านี้เตรียมโดยการละลายตัวอย่างกรดบริสุทธิ์ทางเคมีในน้ำกลั่น

มวลของตัวอย่างกรดคำนวณโดยใช้สูตร ปริมาตรของน้ำสำหรับการละลายจะถูกประมาณเท่ากับปริมาตรของสารละลาย (หากไม่ได้ทำการละลายในขวดวัดปริมาตร) ในการละลายกรดเหล่านี้ จะใช้น้ำที่ไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์

ในตารางตามความหนาแน่น เราพบปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl ในกรดเข้มข้น: Гк = 315 กรัม/ลิตร

เราคำนวณปริมาตรของสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น:

วีซี = 36.5N*V / ทีซี = 36.5*0.1*10000 / 315 = 315 มล.

ปริมาณน้ำที่ต้องใช้ในการเตรียมสารละลาย:

วีเอช2โอ = 10,000 - 115 = 9885 มล.

น้ำหนักของตัวอย่างกรดออกซาลิก H2C2O4*2H2O:

63.03N*V / 1,000 = 63.03*0.1*3000 / 1,000 = 12.6 ก.

การสร้างความเข้มข้นของสารละลายกรดทำงานสามารถทำได้ด้วยโซเดียมคาร์บอเนต บอแรกซ์ สารละลายอัลคาไลที่แม่นยำ (ไตเตรทหรือเตรียมจากฟิกซ์ทานอล) เมื่อสร้างความเข้มข้นของสารละลายของกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกโดยใช้โซเดียมคาร์บอเนตหรือบอแรกซ์ สารละลายเหล่านี้จะใช้วิธีการไทเทรตของส่วนที่ชั่งน้ำหนักหรือ (ไม่บ่อยนัก) วิธีการปิเปต เมื่อใช้วิธีการไตเตรท จะใช้บิวเรตที่มีความจุ 50 หรือ 25 มล.

เมื่อสร้างความเข้มข้นของกรด การเลือกตัวบ่งชี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง การไทเทรตจะดำเนินการโดยมีตัวบ่งชี้ที่การเปลี่ยนสีเกิดขึ้นในช่วง pH ที่สอดคล้องกับจุดสมดุลของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการไทเทรต เมื่อกรดแก่ทำปฏิกิริยากับเบสแก่ เมทิลออเรนจ์ เมทิลเรด ฟีนอล์ฟทาลีน และอื่นๆ สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ได้ ซึ่งการเปลี่ยนสีจะเกิดขึ้นที่ pH = 4:10

เมื่อกรดแก่ทำปฏิกิริยากับเบสอ่อนหรือกับเกลือของกรดอ่อนและเบสแก่ เกลือของกรดอ่อนและเบสแก่จะเกิดการเปลี่ยนสีในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เช่น เมทิลออเรนจ์ จะถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ เมื่อกรดอ่อนทำปฏิกิริยากับด่างแก่ ตัวชี้วัดจะถูกใช้ซึ่งการเปลี่ยนสีเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง เช่น ฟีนอล์ฟทาลีน ความเข้มข้นของสารละลายไม่สามารถระบุได้โดยการไทเทรต หากกรดอ่อนทำปฏิกิริยากับเบสอ่อนระหว่างการไทเทรต

เมื่อสร้างความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกตามโซเดียมคาร์บอเนตบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ในขวดที่แยกจากกัน ให้นำโซเดียมคาร์บอเนตบริสุทธิ์ทางเคมีแบบแอนไฮดรัสจำนวนสามหรือสี่ส่วนที่มีความแม่นยำ 0.0002 กรัม เพื่อสร้างความเข้มข้นที่ 0.1 N สารละลายโดยการไตเตรทจากบิวเรตที่มีความจุ 50 มล. มวลของตัวอย่างควรอยู่ที่ประมาณ 0.15 กรัม โดยการอบแห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 150°C ตัวอย่างจะถูกทำให้มีน้ำหนักคงที่ จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังขวดทรงกรวยด้วย ความจุ 200-250 มล. และละลายในน้ำกลั่น 25 มล. ขวดที่มีสารตกค้างคาร์บอเนตจะได้รับการชั่งน้ำหนัก และมวลที่แน่นอนของแต่ละตัวอย่างจะพิจารณาจากความแตกต่างของมวล

การไตเตรทสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตด้วยกรดจะดำเนินการต่อหน้าสารละลายเมทิลออเรนจ์ 0.1% 1-2 หยด (การไตเตรทสิ้นสุดในตัวกลางที่เป็นกรด) จนกระทั่งสีเหลืองของสารละลายเปลี่ยนเป็นสีส้มเหลือง เมื่อไทเทรต จะมีประโยชน์ที่จะใช้สารละลาย "พยาน" ในการเตรียมกรดหนึ่งหยดจากบิวเรตและตัวบ่งชี้จำนวนมากที่เติมลงในสารละลายไทเทรต จะถูกเติมลงในน้ำกลั่นที่เทลงในขวดเดียวกัน เป็นขวดที่ใช้ในการไตเตรท

ปริมาตรของน้ำกลั่นเพื่อเตรียมสารละลาย "พยาน" ควรเท่ากับปริมาตรของสารละลายในขวดที่ส่วนท้ายของการไตเตรทโดยประมาณ

ความเข้มข้นของกรดปกติคำนวณจากผลการไทเทรต:

N = 1,000m N/E Na2CO3 V = 1,000m N/52.99V

โดยที่ m n คือมวลของตัวอย่างโซดา g;

V คือปริมาตรของสารละลายกรด (มล.) ที่ใช้สำหรับการไทเทรต

ค่าความเข้มข้นของการลู่เข้าเฉลี่ยนำมาจากการทดลองหลายครั้ง

เราคาดว่าจะใช้กรดประมาณ 20 มิลลิลิตรในการไตเตรท

น้ำหนักตัวอย่างโซดา:

52.99 * 0.1 * 20/1,000 = 0.1 กรัม

ตัวอย่างที่ 4 ตัวอย่างโซเดียมคาร์บอเนต 0.1482 กรัมถูกไตเตรทด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 28.20 มิลลิลิตร กำหนดความเข้มข้นของกรด

ความเข้มข้นปกติของกรดไฮโดรคลอริก:

1,000 * 0.1482 / 52.99 * 28.2 = 0.1012 น.

เมื่อพิจารณาความเข้มข้นของสารละลายกรดที่เกี่ยวข้องกับโซเดียมคาร์บอเนตโดยการปิเปต ตัวอย่างของโซเดียมคาร์บอเนตบริสุทธิ์ทางเคมี ซึ่งก่อนหน้านี้ทำให้มีมวลคงที่โดยการทำให้แห้งในเตาอบและชั่งน้ำหนักด้วยความแม่นยำ 0.0002 กรัม จะถูกละลายในน้ำกลั่นใน ขวดวัดปริมาตรที่สอบเทียบแล้วซึ่งมีความจุ 100 มล.

ขนาดตัวอย่างเมื่อตั้งค่าความเข้มข้นเป็น 0.1 N สารละลายกรดควรอยู่ที่ประมาณ 0.5 กรัม (เพื่อให้ได้สารละลายประมาณ 0.1 N เมื่อละลาย) สำหรับการไตเตรท ให้ใช้ปิเปตสารละลายโซเดียมคาร์บอเนต 10-25 มล. (ขึ้นอยู่กับความจุของบิวเรต) และสารละลายเมทิลออเรนจ์ 0.1% 1-2 หยด

วิธีการปิเปตมักใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารละลายโดยใช้กึ่งไมโครบิวเรต 10 มล. โดยมีการแบ่งส่วน 0.02 มล.

ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดเมื่อสร้างโดยการปิเปตโดยใช้โซเดียมคาร์บอเนตจะคำนวณโดยใช้สูตร:

ยังไม่มีข้อความ = 1,000m n V 1 / 52.99V ถึง V 2

โดยที่ m n คือมวลของตัวอย่างโซเดียมคาร์บอเนต, g;

V 1 - ปริมาตรของสารละลายคาร์บอเนตที่ใช้สำหรับการไตเตรท, มล.;

V k คือปริมาตรของขวดวัดปริมาตรที่ตัวอย่างคาร์บอเนตถูกละลาย

V 2 คือปริมาตรของสารละลายกรดที่ใช้สำหรับการไทเทรต

ตัวอย่างที่ 5 กำหนดความเข้มข้นของสารละลายกรดซัลฟิวริก ถ้าต้องการสร้างความเข้มข้นนั้น โซเดียมคาร์บอเนต 0.5122 กรัมละลายในขวดวัดปริมาตรขนาด 100.00 มล. และใช้สารละลายกรด 14.70 มล. เพื่อไตเตรทสารละลายคาร์บอเนต 15.00 มล. (โดยใช้บิวเรตที่มี ความจุ 25 มล.)

ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดซัลฟิวริก:

1,000 * 0.5122 * 15 / 52.99 * 100 * 14.7 = 0.09860 น.

เมื่อสร้างความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริกโดยใช้โซเดียมเตตระบอเรต (บอแรกซ์)โดยปกติแล้วจะใช้วิธีการไตเตรท ผลึกบอแรกซ์ไฮเดรต Na 2 B 4 O 7 *10H 2 O จะต้องบริสุทธิ์ทางเคมีและก่อนที่จะระบุความเข้มข้นของกรด มันจะต้องตกผลึกซ้ำ สำหรับการตกผลึกซ้ำ บอแรกซ์ 50 กรัมละลายในน้ำ 275 มล. ที่อุณหภูมิ 50-60°C; สารละลายจะถูกกรองและทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 25-30°C การกวนสารละลายแรงๆ จะทำให้เกิดการตกผลึก คริสตัลจะถูกกรองบนกรวย Buchner จากนั้นละลายอีกครั้งและตกผลึกใหม่ หลังจากการกรอง ผลึกจะถูกทำให้แห้งระหว่างแผ่นกระดาษกรองที่อุณหภูมิอากาศ 20°C และความชื้นสัมพัทธ์ 70% การอบแห้งจะดำเนินการในอากาศหรือในเครื่องดูดความชื้นเหนือสารละลายโซเดียมคลอไรด์อิ่มตัว ผลึกแห้งไม่ควรเกาะติดกับก้านแก้ว

สำหรับการไตเตรท บอแรกซ์ 3-4 ตัวอย่างจะถูกใส่สลับกันในบีกเกอร์ด้วยความแม่นยำ 0.0002 กรัม และถ่ายโอนไปยังขวดไตเตรททรงกรวย โดยละลายตัวอย่างแต่ละตัวอย่างในน้ำอุ่น 40-50 มิลลิลิตร โดยเขย่าแรงๆ หลังจากย้ายตัวอย่างแต่ละตัวอย่างจากขวดไปยังขวดแล้ว จะชั่งน้ำหนักขวด โดยพิจารณาจากความแตกต่างของมวลในระหว่างการชั่งน้ำหนัก ขนาดของแต่ละตัวอย่างจะถูกกำหนด ขนาดของตัวอย่างบอแรกซ์ที่แยกจากกันเพื่อสร้างความเข้มข้น 0.1 N สารละลายกรดเมื่อใช้บิวเรตที่มีความจุ 50 มล. ควรอยู่ที่ประมาณ 0.5 กรัม

การไตเตรทสารละลายบอแรกซ์ด้วยกรดจะดำเนินการต่อหน้าสารละลายเมทิลเรด 0.1% 1-2 หยดจนกระทั่งสีเหลืองของสารละลายเปลี่ยนเป็นสีส้มแดงหรือต่อหน้าสารละลายของตัวบ่งชี้ผสมซึ่งประกอบด้วย เมทิลเรดและเมทิลีนบลู

ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดคำนวณโดยใช้สูตร:

ยังไม่มีข้อความ = 1,000 ม. / 190.69V,

โดยที่ m n คือมวลของตัวอย่างบอแรกซ์, g;

V คือปริมาตรของสารละลายกรดที่ใช้สำหรับการไตเตรท มล.

สันนิษฐานว่าจะใช้สารละลายกรด 15 มิลลิลิตรในการไตเตรท

น้ำหนักของตัวอย่างบอแรกซ์:

190.69 * 0.1 * 15/1,000 = 0.3 ก.

ตัวอย่างที่ 7 ค้นหาความเข้มข้นของสารละลายกรดไฮโดรคลอริก หากใช้กรดไฮโดรคลอริก 24.38 มิลลิลิตรในการไทเทรตตัวอย่างบอแรกซ์ 0.4952 กรัม

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

การหาความเข้มข้นของกรดโดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทำได้โดยการไตเตรทสารละลายอัลคาไลด้วยสารละลายกรดโดยมีสารละลายเมทิลออเรนจ์ 0.1% 1-2 หยด อย่างไรก็ตาม วิธีการหาความเข้มข้นของกรดนี้มีความแม่นยำน้อยกว่าที่กล่าวมาข้างต้น มักใช้ในการทดสอบควบคุมความเข้มข้นของกรด สารละลายอัลคาไลที่เตรียมจากฟิกซ์ทานอลมักถูกใช้เป็นสารละลายเริ่มต้น

ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรด N2 คำนวณโดยใช้สูตร:

ไม่มี 2 = ไม่มี 1 V 1 / V 2,

โดยที่ N 1 คือความเข้มข้นปกติของสารละลายอัลคาไล

V 1 - ปริมาตรของสารละลายอัลคาไลที่ใช้สำหรับการไตเตรท

V 2 คือปริมาตรของสารละลายกรดที่ใช้สำหรับการไทเทรต (ค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์การไทเทรตแบบลู่เข้า)

ตัวอย่างที่ 8 กำหนดความเข้มข้นของสารละลายกรดซัลฟิวริกหากไตเตรท 25.00 มิลลิลิตรของ 0.1000 N สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก 25.43 มิลลิลิตร

ความเข้มข้นของสารละลายกรด:

0.1 * 25 / 25.43 = 0.09828 น.

2. การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายและคุณสมบัติของการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกัน

บีกเกอร์ความเข้มข้นของกรดสารละลาย

ความแม่นยำของการคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายขึ้นอยู่กับประเภทของสารละลายที่เตรียมไว้: โดยประมาณหรือแน่นอน เมื่อคำนวณสารละลายโดยประมาณ มวลอะตอมและโมเลกุลจะถูกปัดเศษให้เป็นเลขนัยสำคัญสามตัว ตัวอย่างเช่น มวลอะตอมของคลอรีนคือ 35.5 แทนที่จะเป็น 35.453 มวลอะตอมของไฮโดรเจนคือ 1.0 แทนที่จะเป็น 1.00797 เป็นต้น การปัดเศษมักจะปัดขึ้นด้านบน

เมื่อเตรียมโซลูชันมาตรฐาน การคำนวณจะดำเนินการด้วยความแม่นยำ 5 หลักที่สำคัญ มวลอะตอมของธาตุต่างๆ มีความแม่นยำเท่ากัน เมื่อทำการคำนวณจะใช้ลอการิทึมห้าหลักหรือสี่หลัก สารละลายซึ่งความเข้มข้นจะถูกกำหนดโดยการไตเตรทจะถูกเตรียมในลักษณะเดียวกับค่าโดยประมาณ

สารละลายสามารถเตรียมได้โดยการละลายของแข็ง ของเหลว หรือเจือจางสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น

2.1 การคำนวณการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นปกติ

ปริมาณที่ชั่งน้ำหนักของสาร (g) สำหรับการเตรียมสารละลายของภาวะปกติบางอย่างคำนวณโดยใช้สูตร:

ม. =ENV/1000,

โดยที่ E คือค่าเทียบเท่าทางเคมีของสารที่ละลายน้ำได้

N คือความปกติที่ต้องการของสารละลาย g-equiv/l;

V - ปริมาตรของสารละลาย มล.

ตัวอย่างของสารมักจะละลายในขวดวัดปริมาตร สารละลายเจือจางโดยประมาณสามารถเตรียมได้โดยการละลายตัวอย่างของสารในปริมาตรของตัวทำละลายเท่ากับปริมาตรของสารละลาย ปริมาตรนี้สามารถวัดได้โดยใช้กระบอกตวงหรือบีกเกอร์

หากเตรียมสารละลายจากตัวอย่างของผลึกไฮเดรตของสาร ค่าเทียบเท่าทางเคมีของผลึกไฮเดรตจะถูกแทนที่ในสมการการคำนวณเพื่อกำหนดตัวอย่าง

เมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นปกติโดยการเจือจางสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น ปริมาตรของสารละลายเข้มข้น (มล.) จะถูกคำนวณโดยใช้สูตร:

V k =ENV/T k,

โดยที่ Tk คือความเข้มข้นของสารละลายเข้มข้น g/l หรือ:

โดยที่ Nk คือค่าปกติของสารละลายเข้มข้น หรือ:

V ถึง =ENV/10 p ถึง d ถึง

โดยที่ p k คือเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของสารละลายเข้มข้น

dk คือความหนาแน่นของสารละลายเข้มข้น g/cm3

สารละลายเข้มข้นจะถูกเจือจางในขวดวัดปริมาตร เมื่อเตรียมสารละลายที่แน่นอน (เช่น สารละลายมาตรฐานจากสารละลายมาตรฐานที่มีความเข้มข้นมากกว่า) สารละลายเข้มข้นจะถูกวัดด้วยปิเปตหรือเทจากบิวเรต เมื่อเตรียมสารละลายโดยประมาณ การเจือจางสามารถทำได้โดยการผสมสารละลายเข้มข้นกับปริมาตรน้ำเท่ากับความแตกต่างระหว่างปริมาตรของสารละลายเจือจางและสารละลายเข้มข้น:

2.2 การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายซึ่งมีความเข้มข้นแสดงเป็นกรัมต่อ 1 ลิตร

น้ำหนักของสาร (g) สำหรับสารละลายดังกล่าวคำนวณโดยใช้สูตร:

โดยที่ T คือความเข้มข้นของสารละลาย g/l;

V - ปริมาตรของสารละลาย มล.

โดยปกติการละลายของสารจะดำเนินการในขวดวัดปริมาตร ซึ่งจะทำให้ปริมาตรของสารละลายหลังจากการละลายอยู่ที่เครื่องหมาย สามารถเตรียมสารละลายโดยประมาณได้โดยการละลายตัวอย่างในปริมาตรน้ำเท่ากับปริมาตรของสารละลาย

หากเตรียมสารละลายจากตัวอย่างของผลึกไฮเดรต และความเข้มข้นของสารละลายแสดงขึ้นอยู่กับสารปราศจากน้ำ ขนาดตัวอย่างของผลึกไฮเดรตจะถูกคำนวณโดยใช้สูตร:

มn =TVM k /1000M,

โดยที่ M k คือน้ำหนักโมเลกุลของผลึกไฮเดรต

เมื่อเตรียมสารละลายโดยการเจือจางสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น ปริมาตรของสารละลายเข้มข้นจะถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ T k คือความเข้มข้นของสารละลายเข้มข้น g/l หรือ:

V k =100VT/1000p kdk ,

โดยที่ p k คือเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของสารละลายเข้มข้น

d k - ความหนาแน่นของสารละลายเข้มข้น g/cm 3 ;

V k =VT/EN k,

โดยที่ N k คือความเข้มข้นปกติของสารละลายเข้มข้น E คือค่าเทียบเท่าทางเคมีของสาร

สารละลายเตรียมในลักษณะเดียวกับการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นปกติโดยการเจือจางสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น

สำหรับการคำนวณโดยประมาณที่เกี่ยวข้องกับการเตรียมสารละลายโดยการเจือจางสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น คุณสามารถใช้กฎการเจือจาง (“กฎกากบาท”) ซึ่งระบุว่าปริมาตรของสารละลายผสมนั้นแปรผกผันกับความแตกต่างของความเข้มข้นของสารละลายที่ผสมแล้ว และสารละลายที่ได้จากการผสม นี่แสดงเป็นไดอะแกรม:

โดยที่ N 1, T 1, N 3, T 3 คือความเข้มข้นของสารละลายผสม

N 2, T 2 - ความเข้มข้นของสารละลายที่ได้จากการผสม

V 1, V 3 - ปริมาตรของสารละลายแบบผสม

หากเตรียมสารละลายโดยการเจือจางสารละลายเข้มข้นด้วยน้ำ ดังนั้น N 3 = 0 หรือ T 3 = 0 ตัวอย่างเช่น เตรียมสารละลายความเข้มข้น T 2 = 50 กรัม/ลิตร จากสารละลายความเข้มข้น T 1 = 100 กรัม/ l และ T 3 = 20 กรัม/ลิตร จำเป็นต้องผสมสารละลาย V 1 = 50 - 20 = 30 มล. โดยมีความเข้มข้น 100 กรัม/ลิตร และ V 3 = 100 - 50 = 50 มล. ของสารละลาย ด้วยความเข้มข้น 20 กรัม/ลิตร:

2.3 การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์

มวลของตัวอย่าง (g) คำนวณโดยใช้สูตร:

โดยที่ p คือเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของสารละลาย

Q คือมวลของสารละลาย g

หากให้ปริมาตรของสารละลาย V มวลของสารละลายจะถูกกำหนด:

โดยที่ d คือความหนาแน่นของสารละลาย g/cm 3 (ดูได้ในตารางอ้างอิง)

คำนวณมวลของตัวอย่างสำหรับปริมาตรสารละลายที่กำหนด:

กำหนดมวลของน้ำสำหรับการละลายตัวอย่าง:

เนื่องจากมวลของน้ำมีค่าเท่ากับปริมาตรโดยประมาณ จึงมักวัดน้ำโดยใช้กระบอกตวง

หากเตรียมสารละลายโดยการละลายผลึกไฮเดรตของสารและความเข้มข้นของสารละลายแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของสารปราศจากน้ำ มวลของผลึกไฮเดรตจะถูกคำนวณโดยใช้สูตร:

มn =pQM k /100M,

โดยที่ M k คือน้ำหนักโมเลกุลของผลึกไฮเดรต

M คือน้ำหนักโมเลกุลของสารปราศจากน้ำ

สะดวกในการเตรียมสารละลายโดยการเจือจางสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้นโดยการวัดปริมาตรของสารละลายและน้ำ ในขณะที่ปริมาตรของสารละลายเข้มข้นคำนวณโดยใช้สูตร:

V k =pdV/p k d k ,

โดยที่ d k คือความหนาแน่นของสารละลายเข้มข้น

สารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ได้รับการจัดเตรียมไว้เป็นการประมาณ ดังนั้นตัวอย่างของสารที่มีความถูกต้องแม่นยำเท่ากับตัวเลขสำคัญสองหรือสามตัวจะถูกชั่งน้ำหนักบนตาชั่งทางเทคนิค และใช้บีกเกอร์หรือกระบอกสูบตวงเพื่อวัดปริมาตร

หากได้สารละลายโดยการผสมสารละลายอื่นสองชนิด โดยสารละลายหนึ่งมีความเข้มข้นสูงกว่าและอีกสารละลายมีความเข้มข้นต่ำกว่า มวลของสารละลายเดิมสามารถกำหนดได้โดยใช้กฎการเจือจาง ("กฎกากบาท") ซึ่ง สำหรับสารละลายที่มีสถานะความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์: มวลของสารละลายผสมจะมีความแตกต่างตามสัดส่วนผกผันในความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ของสารละลายที่ผสมและผลลัพธ์ที่ได้ กฎนี้แสดงโดยแผนภาพ:

ตัวอย่างเช่นเพื่อให้ได้สารละลายที่ความเข้มข้น p 2 = 10% จากสารละลายความเข้มข้น p 1 = 20% และ p 3 = 5% คุณต้องผสมจำนวนสารละลายเริ่มต้น: m 1 = 10-5 = 5 g ของสารละลาย 20% และ m 3 = 20 -10=10g ของสารละลาย 5% เมื่อทราบความหนาแน่นของสารละลายแล้ว คุณจึงสามารถกำหนดปริมาตรที่จำเป็นสำหรับการผสมได้อย่างง่ายดาย

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

    ลักษณะของสารละลายที่มีระบบบัฟเฟอร์และมีความสามารถในการรักษา pH ให้อยู่ในระดับคงที่ การใช้สารละลายบัฟเฟอร์และการจำแนกประเภท สาระสำคัญของการกระทำบัฟเฟอร์ คุณสมบัติบัฟเฟอร์ของสารละลายกรดและเบสแก่

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 28/10/2558

    การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของสารละลายและตัวทำละลาย การมีส่วนร่วมของตัวทำละลายในปฏิกิริยาระหว่างกรด-เบสและผลลัพธ์ ทฤษฎีโปรตีโอไลติกของกรดและเบส วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย สารละลายบัฟเฟอร์และการคำนวณ pH

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 23/01/2552

    ค่าคงที่และพารามิเตอร์ที่กำหนดสถานะเชิงคุณภาพ (เฟส) และคุณลักษณะเชิงปริมาณของสารละลาย ประเภทของสารละลายและคุณสมบัติเฉพาะ วิธีการผลิตสารละลายที่เป็นของแข็ง คุณสมบัติของสารละลายยูเทคติก สารละลายของก๊าซในของเหลว

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 09/06/2013

    บทบาทของออสโมซิสในกระบวนการทางชีวภาพ กระบวนการแพร่กระจายสำหรับสองโซลูชั่น การกำหนดกฎของราอูลต์และผลที่ตามมา การประยุกต์ใช้วิธีการแช่แข็งและอีบูลลิโอสโคป ค่าสัมประสิทธิ์ไอโซโทนิกแวนต์ฮอฟฟ์ สมบัติคอลลิลิเกตีฟของสารละลายอิเล็กโทรไลต์

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 23/03/2013

    วิธีการไทเทรตกรด-เบส: แนวคิดและเนื้อหา ขั้นตอนหลักและหลักการนำไปใช้ ข้อกำหนด เงื่อนไขหลัก และความเป็นไปได้ในการใช้งาน การคำนวณค่า pH ของสารละลาย การสร้างเส้นโค้งการไตเตรท การเลือกตัวบ่งชี้และเหตุผล

    การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 16/05/2014

    คุณลักษณะของวิธีการไทเทรตรีดอกซ์ ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับปฏิกิริยา ค่าคงที่สมดุล ลักษณะของประเภทของการไตเตรทรีดอกซ์ ตัวชี้วัด และเส้นโค้ง การเตรียมและมาตรฐานการแก้ปัญหา

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 25/12/2014

    การจำแนกประเภทของวิธีการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก เครื่องแก้วในการวิเคราะห์ไทไตรเมทริกและเทคนิคในการทำงานกับเครื่องแก้ว วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย ความสัมพันธ์ระหว่างวิธีต่างๆ ในการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย ความเข้มข้นของฟันกรามเทียบเท่า

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 23/02/2554

    การเตรียมสารละลายโพลีเมอร์ กระบวนการละลายโพลีเมอร์ โซลูชั่นการกรองและการกำจัดอากาศ ขั้นตอนการผลิตฟิล์มสารละลายโพลีเมอร์ ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับพลาสติไซเซอร์ การเตรียมสารละลายสำหรับการขึ้นรูป การก่อตัวของฟิล์มเหลว

    งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 01/04/2010

    การจำแนกประเภทของวิธีการวิเคราะห์ไททราเมทริก สาระสำคัญของวิธี "การวางตัวเป็นกลาง" การเตรียมโซลูชั่นการทำงาน การคำนวณจุดและการสร้างกราฟการไทเทรตกรด-เบสและรีดอกซ์ ข้อดีและข้อเสียของไอโอโดเมทรี

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 11/17/2013

    ลักษณะของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย อิทธิพลของอุณหภูมิที่มีต่อความสามารถในการละลายของก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการละลาย ความสัมพันธ์ระหว่างภาวะปกติและโมลาริตี กฎหมายสำหรับการแก้ปัญหา