Стандартизация 0.1 М раствора соляной кислоты

Приготовление из концентрированного раствора.

В лаборатории используется титрованный раствор для особо точных и ответственных анализов. Его можно приготовить из более концентрированного раствора, а титр установить по какому-либо стандартному веществу. Для разбавления используют обычно соляную кислоту марки «х.ч.» или «ч.д.а.» которая имеется в продаже. Предварительно с помощью ареометра измеряют плотность реактива и по специальным таблицам, которые приведены во многих справочниках, определяют ее концентрацию и рассчитывают количество раствора, необходимого для разбавления. В ряде таблиц приводится зависимость плотности раствора кислоты не только от массовой доли, но и от ее молярной концентрации – С₀. В этом случае количество концентрированного раствора кислоты – V₀, необходимое для приготовления разбавленного, легко вычислить по отношению:

V₀ =

где V – объем разбавленного раствора кислоты, который необходимо приготовить, см³; С – его концентрация, моль/дм³; С₀ – концентрация исходного раствора кислоты, моль/дм³

В нашей работе:

Измерив плотность раствора ƿ (HCl) = 1.161, по таблице находим соответствующее ей значение массовой доли w(HCl) = 32.344. Vр-ра = 300мл, С=0.1 М

Теперь можно вычислить количество концентрированного раствора кислоты:

V₀ =

М(HCl)=36.45

V₀ (HCl) = = 2.916 мл

Экспериментальная часть

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ наливаю примерно наполовину дистиллированной воды, с помощью градуированной пипетки отмериваю рассчитанный объем концентрированной кислоты и вливаю его в колбу. Затем колбу доливаю водой до метки и перемешиваю.

 

Стандартизация 0.1 М раствора соляной кислоты

Раствор кислоты, приготовленный разбавлением концентрированного раствора, необходимо стандартизировать, т.е. определить его точную концентрацию. Одним из лучших и наиболее распространенных стандартов является декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇*10H₂O (бура). Бура при растворении в воде подвергается гидролизу:

B₄O₇ + 3H₂O <=> 2H₃BO₃ + 2BO₂

и метаборат – ион затем реагирует с кислотой:

BO₂ + H⁺ + H₂O <=> H₃BO₃

или в молекулярной формуле:

Na₂B₄O₇ + 2HCl + 5 H₂O <=> 4H₃BO₃ + 2NaCl.

Таким образом, на титрование 1 моля тетрабората натрия расходуется 2 моля ионов H⁺, следовательно, фактор эквивалентности равен f_экв = ½, а молярная масса эквивалента буры равна:

M(1/2 Na₂B₄O₇*10H₂O) = 1/2M(Na₂B₄O₇*10H₂O) = = 190.71

При титровании буры образуется слабая кислота, поэтому подходящим индикатором в этом случае является метиловый оранжевый, который изменяет свою окраску от желтой к оранжевой.

Для стандартизации раствора применим метод пипетирования.

При стандартизации растворов этим методом готовят раствор стандартного вещества по его точной навеске с концентрацией, обычно, близкой к концентрации устанавливаемого раствора. Затем отбирают аликвоту раствора стандартного вещества и титруют ее приготовленным раствором кислоты.

Расчет навески буры:

V(HCl)=250 мл, C(HCl)=0.1 М

q_буры= * M_{экв. буры} = *190.71 = 4.76775 г

q_буры + 10% = 5.24452 г

q_буры – 10% = 4.29097 г

Экспериментальная часть

1) Взвешиваю сухой весовой стаканчик (бюкс)

2) Насыпаю буру и снова взвешиваю, по разности нахожу массу буры – m₂-m₁=4.106г

3) Навеску буры количественно переношу через воронку в мерную колбу, обмываю стенки стаканчика струей дистиллированной воды из промывалки, сливая ее в колбу, обмываю воронку и вынимаю ее из горлышка колбы.

4) Перемешиваю содержимое колбы вращательным движением до полного растворения всех кристаллов, после этого доливаю колбу до метки дистиллированной водой, закрываю пробкой и тщательно перемешиваю.

5)Чистую пипетку вместимостью 20 мл ополаскиваю небольшим количеством приготовленного раствора, набираю раствор и переношу в чистую колбу для титрования.

6) В колбу приливаю 80мл дистиллированной воды.

7) Ввожу 3 капли индикатора метилоранжа и титрую приготовленным раствором кислоты до перехода окраски из желтой в оранжевую.

Повторяю пункты 5, 6, 7 еще 2 раза.

При первом титровании Vпипетки=20,7 мл

При втором титровании Vпипетки= 20,7 мл

При третьем титровании Vпипетки= 20,7 мл

 

Все три результата совпадают, поэтому среднее значение Vср=20,7 мл

Рассчитываем молярную концентрацию соляной кислоты:

 

С(HCl) = *

 

где g – масса навески буры, г; Vколбы – объем мерной колбы, в которой растворяется навеска буры, мл; Vпипетки – объем аликвоты раствора буры, взятой для титрования, мл; V – объем раствора HCl, израсходованный на титрование аликвоты раствора буры, мл; M(1/2 Na₂B₄O₇*10H₂O) – молярная масса эквивалента буры, г/моль.

 

С(HCl)= * =0.083 моль/л

 

Министерство образования Российской Федерации

 

Ивановский государственный энергетический университет

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: