Экспериментальная часть

Цель работы:

1) освоение методики приготовления раствора заданной концентрации методом разбавления;

2) определение концентрации приготовленного раствора по его плотности.

Опыт № 1. Приготовление раствора хлорида натрия заданной концентрации разбавлением

Рассчитайте, какие объемы исходного раствора и воды необходимы для приготовления 100 мл раствора хлорида натрия заданной концентрации (пример расчета см. ниже). Отмерьте рассчитанный объем исходного раствора мерным цилиндром; последние порции исходного раствора прибавляйте по каплям из капельницы. Затем в этот же цилиндр долейте дистиллированной воды до метки 100 мл; последние порции воды прибавляйте по каплям из соответствующей капельницы. Уровень жидкости определите по нижнему краю мениска.

Полученный раствор слейте в коническую колбу и тщательно перемешайте круговыми движениями. Чтобы установить точную концентрацию приготовленного раствора, налейте его в мерный цилиндр и измерьте его плотность с помощью ареометра.

По измеренной плотности найдите процентную концентрацию хлорида натрия в растворе (см. табл. 1). В случае отклонения плотности полученного раствора, определенной ареометром, от табличного значения, используйте метод интерполяции. Составьте отчет по проделанной работе, включив в него:

• расчет и методику приготовления раствора;

• рисунки ареометра и использованной посуды (рис. 1-4);

• результат определения плотности и процентной концентрации (массовой доли) приготовленного раствора;

• сравнение полученного значения процентной концентрации раствора с заданной;

• в случае отклонения полученного значения процентной концентрации от заданной, выполните расчет абсолютной и относительной ошибки приготовления раствора по формулам:

; ;

• расчет молярной и нормальной концентрации полученного раствора;

• вывод.

Пример расчета.

Какие объемы воды и 18%-ного (по массе) раствора NaCl нужно взять для приготовления 100 мл 5%-ного (по массе) раствора NaCl.

Дано:	Решение:
w1 (NaCl) = 18% Vр-ра2 = 100 мл w2 (NaCl) = 5%	1. Найдем массу 100 мл 5%-ного раствора NaCl. Для этого по табл. 1 определим плотность 5%-ного раствора: ρр-ра2 = 1,034 г/см3. mр-ра2 = ρр-ра2 * Vр-ра2 = 1,034 г/мл ∙ 100 мл = 103,4 г
	2. Определим массу NaCl, содержащуюся в 103,4 г 5%-ного раствора. w2 (NaCl) = m2(NaCl)/ mр-ра2 * 100%, следовательно, m2(NaCl) = mр-ра2 * w2 (NaCl) / 100% = 103,4 г * 5% / 100%= = 5,17 г.
	3. Найдем массу 18% раствора, содержащего 5,17 г NaCl. m1(NaCl) = m2(NaCl) = 5,17 г; w1 (NaCl) = m1(NaCl)/ mр-ра1 * 100%, следовательно, mр-ра1 = m1(NaCl) * 100% / w1 (NaCl) = = 5,17 г*100 % / 18 % = 28,72 г.
Найти: Vр-ра1 = ? V (Н2О) = ?	4. Рассчитаем объем 18% раствора, предварительно определив по табл. 1 плотность исходного раствора ρр-ра1=1,132 г/см3. Vр-ра1 = mр-ра1 / ρр-ра1 = 28,72 г /1,132 г/мл ≈ 25,4 мл (расчет выполняем до второго знака после запятой и округляем до первого знака после запятой).
	5. Найдем объем воды, необходимый для приготовления 100 мл 5% раствора NaCl. V (Н2О) = Vр-ра2 - Vр-ра1 = 100-25,4 ≈ 74,6 мл.
	Ответ: для приготовления 100 мл 5% раствора NaCl требуется 25,4 мл 18% раствора NaCl и 74,6 мл воды.

Таблица 1 – Плотность водного раствора хлорида натрия при 20°С

Концентрация, %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	12	14	16	18
Плотность, г/см3	1,005	1,013	1,020	1,027	1,034	1,041	1,049	1,056	1,063	1,071	1,086	1,101	1,116	1,132