Як визначити концентрацію кислоти

Як визначити концентрацію кислоти

Концентрація — розмірна величина, за допомогою якої виражається складу розчину (зокрема, вміст у ньому розчиненої речовини). Часом трапляється таке, що ця сама величина невідома. Приміром, в лабораторії серед безлічі бутлів може виявитися один, підписаний просто — HCl (соляна кислота). Для проведення ж багатьох дослідів інформації потрібно набагато більше, ніж тільки назва. Тому доводиться задіяти експериментальні методи, такі як титрування або визначення щільності.

Вам знадобиться

-Розчин лугу точної коцентрации
-Бюретка
-Конічні колби
-Мірні піпетки
-Індикатор
-Набір ареометрів

Інструкція

  1. Одним з найбільш простих способів визначення концентрації кислоти є пряме титрування (процес поступового додавання розчину з відомою концентрацією (титранту) до розчину визначається речовини з метою зафіксувати точку еквівалентності (кінець реакції)). У даному випадку зручно використовувати нейтралізацію лугом. Завершення її можна легко визначити за допомогою додавання індикатора (наприклад, в кислоті фенолфталеїн прозорий, а при додаванні лугу стає малиновим; метиловий оранжевий в кислому середовищі — рожевий, а в лужному — оранжевий).
  2. Візьміть бюретку (об’ємом 15-20 мл), встановіть її в штативі за допомогою лапки. Вона повинна бути чітко зафіксована, інакше з розгойдує кінчика можуть впасти кілька зайвих крапель, які зіпсують вам весь процес. Часом одна крапелька змінює колір індикатора. Цей момент необхідно засікти.
  3. Запасіться посудом і реактивами: конічними колбами для титрування (4-5 штук невеликого обсягу), кількома піпетками (як Мора — без поділів, так і розмірними), мірною колбою на 1 л, фиксаналов лугу, індикатором, дистильованою водою.
  4. Приготуйте розчин лугу точної концентрації (наприклад, NaOH). Для цього краще використовуйте фіксанал (ампула з запаяним в неї речовиною, при розведенні якого в 1л води виходить 0,1 нормальний розчин). Звичайно, можна пустити в хід точну наважку. Але перший варіант точніше і надійніше.
  5. Далі заповніть бюретку розчином лугу. У конічну колбу помістіть 15 мл кислоти невідомої концентрації (можливо, HCl), в неї ж додайте 2-3 краплі індикатора. І приступайте безпосередньо до титрування. Як тільки індикатор змінить колір і приблизно 30 с буде таким залишатися, припиняйте процес. Запишіть, скільки пішло лугу (наприклад, 2,5 мл).
  6. Потім виконайте даний хід роботи ще 2-3 рази. Це робиться для отримання біліше точного результату. Після підрахуйте середній обсяг лугу. Vср = (V1 + V2 + V3) / 3, V1 — результат першого титрування, мл, V2 — результат другого, мл, V3 — обсяг третього, мл, 3 — кількість виконаних реакцій. Наприклад, Vср = (2,5 +2,7 +2,4) / 3 = 2,53 мл.
  7. Після проведення експерименту, можна приступити до основних підрахунками. У даній ситуації справедливо співвідношення: C1 * V1 = C2 * V2, де C1 — концентрація розчину лугу, нормальна (н), V1 — середній обсяг витраченої на реакцію лугу, мл, С2 — концентрація розчину кислоти, н, V2 — обсяг кислоти, бере участь у реакції, мл. С2 — величина невідома. Значить, її необхідно виразити через відомі дані. С2 = (C1 * V1) / V2, тобто С2 = (0,1 * 2,53) / 15 = 0,02 н. Висновок: при титруванні HCl розчином 0,1 н NaOH, була з’ясована концентрація кислоти — 0,02 н.
  8. Ще одним розповсюдженний способом з’ясувати концентрацію кислоти — це, для початку, дізнатися її щільність. Для цього придбайте набір ареометрів (в спеціалізованому хімічному або магазині, також можна замовити по інтернету або відвідати точки торгівлі приладдя для автомобілістів).
  9. Налийте кислоту в хімічний стакан і розміщуйте в нього ареометри до тих пір, поки вони не перестануть тонути або виштовхуватися на поверхню. Коли ж прилад стане, як поплавок, відзначте числове значення на ньому. Дана цифра і є щільність кислоти. Далі, використовуючи відповідну літературу (можна довідник Лур’є), не складе труднощів визначити за таблицею потрібну концентрацію.
  10. У незалежності від того, який спосіб ви оберете, не забувайте про дотримання техніки безпеки.