Методика выполнения работы.

Рассчитывают объем концентрированного раствора, необходимый для приготовления 100 см³ раствора с С_экв(NaOH) = 0,10 моль/дм³.

Сначала вычисляют массу по данным для разбавленного раствора:

где С_экв(NaOH) – молярная концентрация эквивалента раствора NaOH, моль/дм³;

М_экв(NaOH) – молярная масса эквивалента NaOH, г/моль;

V_м.к. – вместимость мерной колбы, дм³.

Объем концентрированного раствора NaOH рассчитывают из формулы для вычисления массовой доли:

Все расчеты заносят в таблицу.

 

Объем мерной колбы (Vм.к.), см3	Концентрация	Плотность исходного раствора (ρк), г/см3	Масса NaOH (m), г	Объем исходного раствора (Vк), см3
разбавл. раствора (Cэкв(NaOH)), моль/дм3	исходного раствора (ωк(NaOH)), %

 

Мерным цилиндром измеряют вычисленный объем концентрированного раствора, переносят в мерную колбу, доводят раствор дистиллированной водой до метки по нижнему краю мениска, затем тщательно перемешивают.

 

Лабораторная работа № 9.

Определение содержания соды и щелочи при их совместном присутствии*

þ Перед началом работы необходимо повторить следующие темы: правила работы с мерными колбами, пипетками и бюретками; прямое титрование; способ пипетирования.

 

Твердые щелочи и их растворы при хранении поглощает углекислый газ из воздуха и частично превращается в соответствующие карбонаты. Эти вещества могут быть раздельно определены титрованием стандартным раствором соляной кислоты с двумя индикаторами, применяемыми последовательно.

Сначала оттитровывают щелочь и половину карбоната (до гидрокарбоната):

OH^- + Н₃О⁺ D 2 H₂О;

CO₃^2˗ + Н₃О⁺ D HCO₃^˗ + H₂О.

В точке эквивалентности рН полученного раствора будет определяться только гидролизом гидрокарбонат- ионов и равна:

pH = 1/2 (pK₁+pK₂) = 1/2 (6,35+10,32) = 8,34.

Поэтому для фиксирования КТТ в этом случае можно использовать фенолфталеин.

При дальнейшем добавлении кислоты гидрокарбонат- ион превращается в угольную кислоту. Затраченный при этом объем кислоты эквивалентен второй половине карбоната в растворе:

HCO₃^˗ + Н₃О⁺ D H₂CO₃ + H₂О.

Величина рН полученного раствора в КТТ определяется ионизацией угольной кислоты и может быть рассчитана (с учетом разбавления) по формуле:

pH = 1/2 (pK₁+pС_экв(Na₂CO₃)) = 1/2 (6,35+1,60) = 3,97.

В качестве индикатора для фиксирования КТТ в этом случае можно использовать метиловый оранжевый (рТ = 3,7).

Разность объемов кислоты, затраченной на титрование с метиловым оранжевым и фенолфталеином (V_м.ор.(HCl) – V_ф-ф (HCl) ), соответствует половине количества карбоната натрия, присутствующего в растворе. Удваивая это значение, получают объем кислоты, эквивалентный количеству всего карбоната. Объем кислоты, эквивалентный количеству гидроксида натрия, находят как разность V_м.ор.(HCl) – 2(V_м.ор.(HCl) – V_ф-ф (HCl)).

 

Цель работы: освоить правила и приемы работы с мерной посудой, технику прямого титрования с последовательно применяемыми индикаторами; технику работы способом пипетирования; определить массу щелочи и карбонатов при совместном присутствии.

Оборудование: бюретки вместимостью 25,00 см³; мерная колба вместимостью 100,00 см³; колба коническая для титрования вместимостью 100 – 250 см³; мерная пипетка вместимостью 10,00 см³; стакан для слива; воронка.

Реактивы: стандартный раствор соляной кислоты, C_экв(HCl) = 0,1000 моль/дм³; индикатор фенолфталеин (0,1% раствор в спирте); индикатор метиловый оранжевый (0,1% водный раствор).