Опыт 3. Приготовление раствора соли с

заданной массовой долей ( %).

Получите у преподавателя задание. Рассчитайте, сколько граммов соли и какой объем воды потребуются для приготовления 100 мл раствора соли заданной концентрации.

Взвесьте на лабораторных весах нужное количество соли и высыпьте ее в мерную колбу, предварительно налив в нее небольшой объем воды. Затем дистиллированной водой доведите объем раствора в колбе до метки (воду необходимо приливать постепенно, все время перемешивая раствор). Приготовленный раствор из колбы отлейте в цилиндр и измерьте ареометром его плотность. По плотности с помощью таблицы 3 определите массовую долю соли в приготовленном растворе. (Совпадает ли она с рассчитанной Вами? )

Рассчитайте молярную, нормальную концентрации и титр приготовленного раствора. Результаты опыта сведите в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты опыта приготовления раствора соли

Масса, г	Плотность раствора ( ), г/мл	Концентрация приготовленного раствора соли
Соли	Воды	молярная С_М, моль/л	нормальная С_н, моль/л	Титр, г/мл

Вопросы для самоконтроля.

1. При некоторых заболеваниях в организм вводят раствор хлористого натрия с массовой долей 0, 9%, называемый физиологическим раствором.

Вычислите, сколько воды и соли нужно взять для приготовления 250 мл физиологического раствора, плотность которого 1, 005г/см³.

Ответ: 2, 26 г соли и 248, 99г воды.

2. Для определения времени рекальцификации кровяной плазмы применяют 0, 025М раствор хлорида кальция, который готовят из сухого прокаленного вещества. Сколько хлористого кальция необходимо для приготовления 500мл требуемого раствора?

Ответ: 1, 37г CaCl₂.

3. Для компенсации недостатка соляной кислоты в желудочном соке применяют ее растворы как лекарственные формы. Сколько мл HСl с массовой долей 26% (пл.1, 12г/см³) необходимо для приготовления 200мл 0, 1н раствора HСl?

Ответ: 2, 5мл.

4. Содержание сульфата железа (II) в растворе (пл. 1, 122г/см³) составляет 12%. Вычислите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента сульфата железа (II) в растворе.

Ответ: С_м (FeSO₄)=0, 886 моль/л,

С_н (FeSO₄)=1, 772 моль/л.

5. В биохимическом анализе для определения сахара в крови необходим раствор сульфата цинка с массовой долей 0, 45%, который готовят разбавлением водой исходного раствора с массовой долей 45%. Сколько воды и кристаллогидрата ZnSO₄ × 7Н₂О требуется для приготовления 2кг исходного раствора? Сколько исходного раствора нужно для приготовления 200г раствора с массовой долей 0, 45%?

Ответ: 396г воды и 1604г ZnSO₄ × 7H₂O; 2г исходного раствора.

6. На нейтрализацию 50мл раствора КОН пошло 10мл 0, 8н раствора HСl. Рассчитайте нормальность раствора щелочи.

Ответ: С_н(KОН) = 0, 16моль/л.

7. Для приготовления 0, 025М раствора хлорида кальция используют CaCl₂ в ампулах с массовой долей 0, 45% (пл.1, 04г/cм³). Сколько мл этого раствора необходимо для приготовления 500мл 0, 025М раствора?

Ответ: 13 мл.

Лабораторная работа № 3

Растворы электролитов.

В водных растворах солей и, кислот и оснований происходит распад вещества на положительные ионы- катионы и отрицательные ионы-анионы.

Распад вещества на ионы в водных растворах называется электролитической диссоциацией.

Диссоциация в растворах происходит только в полярных растворителях. Она обусловлена взаимодействием полярных молекул растворителя с растворенным веществом, содержащим полярные и ионно-ковалентные связи.

Вещества, диссоциирующие на ионы в расплавах или в растворах в полярных растворителях, называют электролитами.

Способность веществ диссоциировать на ионы количественно характеризуют величиной степени диссоциации:

a =n/n₀, где

n_0-общее число молекул в растворе,

n - число молекул, подвергшееся диссоциации.

По способности к диссоциации все электролиты делят на сильные и слабые. Сильные электролиты в водных растворах существуют в виде ионов. Чтобы подчеркнуть, что равновесие диссоциации сильных электролитов смещено в сторону образования ионов, в уравнениях диссоциации принято писать знак равенства:

HCl = H⁺+ Cl^-

NaOH = Na⁺+ OH^-

K₂SO₄= 2K⁺ + SO₄^2-

К сильным электролитам относятся соли; кислоты HClO_4,

HClO_3, HСl_,HBr, HJ, HMnO₄, HNO_3,H₂SO₄; основания щелочных металлов LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH и щелочно-земельных металлов Ca(OH)_2, Sr(OH)_2,Ba(OH)_2.

Слабые электролиты в растворах диссоциированы частично. В растворах слабых электролитов устанавливается равновесие между молекулами вещества и ионами. При написании уравнения диссоциации слабых электролитов ставят знак обратимости:

HNO₃Û H⁺+ NO₃^-

NH₄OHÛ NH₄+ OH^-

Многоосновные слабые кислоты и многокислотные слабые основания диссоциируют ступенчато:

H₂CO₃Û H⁺+HCO₃^-

HCO₃Û H⁺ + CO₃^2-

Pb(OH)₂Û (PbOH)⁺ + OH^-

(PbOH)⁺ Û Pb⁺ + OH^-

Многоосновные сильные кислоты и многокислотные сильные основания диссоциируют по первой ступени как сильные электролиты, а по второй - как электролиты средней силы, например:

H₂SO₄Û H⁺ + HSO₄^-

HSO₄Û H⁺+ SO₄^2-

Ca(OH)₂Û CaOH⁺ + OH^-

CaOH⁺Û Ca²⁺ + OH^-

Реакции в водных растворах электролитов протекают между их ионами.

Реакции, осуществляющиеся в результате обмена между электролитами, называются реакциями обмена.

Отличительной чертой реакции обмена является сохранение всех веществ их степеней окисления.

Реакциями обмена, написанными в молекулярной форме, не отражаются особенности взаимодействия между ионами в растворе. Эти особенности отражаются ионно-молекулярными уравнениями.

При составлении ионно-молекулярных уравнений:

1) сильные электролиты записывают в виде ионов;

2) вещества малодиссоциированные, малорастворимые и газообразные записывают в виде молекул.

Например: NiSO_4,+ 2NaOH = Ni(OH)₂^-+Na₂SO₄-молекулярное уравнение реакции.

Полное ионно-молекулярное уравнение этой реакции имеет вид:

Ni²⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺+ 2OH^- = Ni(OH)₂⁺ + 2Na⁺ + SO₄^2-

Сущность протекающего химического взаимодействия отражает краткое ионно-молекулярное уравнение:

Ni²⁺+ 2OH^- = Ni(OH)₂

Краткое ионно-молекулярное уравнение не исключает те ионы, которые присутствуют в неизменном виде и качестве в правой и левой частях полного ионно-молекулярного уравнения.

Еще один пример:

CaCO₃^- + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂ -молекулярное уравнение реакции;

CaCO₃ + 2H⁺ + 2Cl²⁺= Ca²⁺+ 2Cl^-+ CO₂ -полное ионно-молекулярное уравнение.

СaCO₃ + 2H⁺= Ca²⁺ + H₂O + CO₂ -краткое ионно- молекулярное уравнение.

В соответствии с принципом смещения равновесия реакции обмена между электролитами в растворе пойдут в одну сторону, если какое-либо вещество будет удаляться из сферы реакции по мере ее протекания.

Реакции обмена будут протекать в прямом направлении, если в результате реакции образуются:

1) малорастворимое соединение;

2) малодиссоциированное соединение;

3) газообразное соединение;

4) комплексное соединение.

Например:

1.BaCl₂ + Na₂SO₄ + BaSO₄¯ + 2NaCl

Ba²⁺+ SO₄^2-= BaSO₄¯

2. NaOH + HСl = NaCl + H₂O

H⁺ + OH^-= H₂O

3. Na₂S + H₂SO₄ = H₂S + Na₂SO₄

2H⁺ + S^2-= H₂S

4. AlCl₃ + 4KOH = K[Al(OH)₄] + 3KCl

Al²⁺ + 4OH^- = [Al(OH)₄]^-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Опыт 1. Получение малорастворимых веществ.

а) В три пробирки внести по 2-3 капли следующих растворов:

в одну -сульфата натрия; в другую - сульфата цинка; в третью - сульфата алюминия. В каждую из пробирок добавить несколько капель раствора хлорида бария. Описать наблюдения. Нарисовать молекулярные и общие ионно-молекулярное уравнения реакций.

б ) В три пробирки внести по 2-3 капли следующих растворов:

в одну- соль меди (II); в другую соль никеля(II); в третью -соль кобальта(II). В каждую из пробирок добавить по 2-3 капли раствора гидроксида натрия. Описать наблюдения. Отметить цвет осадков.

Нарисовать молекулярные и общие ионно-молекулярное уравнения реакций.

в) Пользуясь имеющимися в штативе реактивами, осуществить реакцию, выраженную следующим ионно-молекулярным уравнением:

Mg²⁺ + 2OH^-= Mg(OH)₂¯

Для опыта необходимо брать по 2-3 капли растворов.

Нарисовать молекулярное уравнение реакции.

Опыт 2. Получение слабодиссоциирующих веществ.

Внести в пробирку 2-3 капли раствора ацетата натрия и добавить 2-3 капли 0, 1н раствора хлороводородной кислоты, нагреть. Образующаяся при реакции уксусная кислота определяется по запаху.

Нарисовать молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции.

Опыт 3. Получение легколетучих веществ.

а) В две пробирки внести по 2-3 капли раствора карбоната натрия. В одну пробирку добавить несколько капель хлороводородной кислоты, в другую - уксусной кислоты.

Описать наблюдения.

Нарисовать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций разложения слабой угольной кислоты на диоксид углерода и воду.

б) Пользуясь имеющимися в штативе реактивами, осуществить реакцию, выраженную следующим ионно-молекулярным уравнением:

NH₄⁺+ OH^-= NH₄OH

Для опыта необходимо брать по 2-3 капли каждого раствора.

По запаху определить, какой газ выделяется. Нарисовать молекулярное уравнение реакции.

Сделать общий вывод по работе. В каких случаях реакции между электролитами в растворах смещены в прямом направлении?

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

1. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между следующими веществами:

а)сульфидом натрия и серной кислотой;

б) хлористым аммонием и гидроксидом кальция;

в) сульфитом натрия и серной кислотой;

г) сульфидом железа (II) и хлороводородной кислотой;

д) гидроксидом бария и хлороводородной кислотой;

е) гидроксидом железа(III) и азотной кислотой;

ж) гидроксидом алюминия и едким натрием;

з) нитратом цинка и избытком едкого калия.

2. Допишите ионные уравнения реакций и составьте по ним молекулярные уравнения.

1) Ca²⁺+ CO₃^2- = 5) Cu²⁺ + S^2-=

2) H⁺+ CO₃^2- = 6) Mg(OH)₂ + 2H⁺=

3) Ba²⁺+ SO₄^2- = 7)Pb²⁺+ 2Cl^- =

4) Cu²⁺+ H₂S = 8) Ag⁺ + I^- =

3. Осуществите следующие превращения:

а) Al₂O₃® AlCl₃® Al(OH)₃® Al(NO)₃

Na₃AlO₃

б) NH₃® NH₄OH ® NH₄H₂PO₄ ® (NH₄)₂HPO₄

Лабораторная работа №4

1 23	Поделиться: