 |
Лабораторная работа 4. Определение карбонатной жесткости воды
|
|
|
|
Лабораторная работа 1. Приготовление рабочих растворов хлороводородной кислоты и гидроксида натрия
Рабочие растворы HCl и NaOH с примерной концентрацией 0,1 н. готовят разбавлением концентрированных растворов с известной плотностью.
Расчетное задание: приготовить 1л 0,1 н. раствора HCl из концентрированного раствора с плотностью _______г/мл.
V конц. ( НСl ) = _________ мл
Расчетное задание: приготовить 1л 0,1 н. раствора NaOH из концентрированного раствора с плотностью _______г/мл.
V конц. ( NaOH ) = _________ мл
В стеклянную бутыль вместимостью 1 л наливают примерно 0,5 л дистиллированной воды. Внимание: дальнейшие операции выполняются в вытяжном шкафу! Соблюдая необходимую осторожность, отмеривают при помощи мерного цилиндра рассчитанный объем концентрированной кислоты, приливают кислоту к воде, находящейся в бутыли.
Доливают в бутыль дистиллированную воду до объема раствора 1 л. Закрывают бутыль пробкой. Тщательно и осторожно перемешивают раствор.
Лабораторная работа 2. Приготовление стандартного раствора карбоната натрия
Расчетное задание: приготовить 100 мл 0,1 н. раствора карбоната натрия. При расчетах учесть, что карбонат натрия будет использоваться для стандартизации рабочего раствора хлороводородной кислоты с использованием в качестве индикатора метилового оранжевого.
Расчет. Уравнение реакции:
Na2CO3 + 2HCl = H2CO3 + 2NaCl
Из этого уравнения видно, что фактор эквивалентности для карбоната натрия равен 1/2, поэтому молярная масса эквивалента этой соли равна половине молярной массы:
М (1/2Na2CO3) = 1/2× M (Na2CO3)
М (1/2Na2CO3) = 1/2×106,0 = 53,00 г/моль
Рассчитываем массу карбоната натрия, необходимую для приготовления 100 мл 0,1 н. раствора:
m (Na2CO3) = 
|
|
|
m (Na2CO3) = 
= 0,5300 г (теор)
Результаты взвешивания. m (Na2CO3) практ. = ___________ г
Молярная концентрация эквивалента (нормальность) приготовленного стандартного раствора карбоната натрия равна:
с (Na2CO3) = 
= __________ моль/л (практ)
Лабораторная работа 3. Стандартизация раствора хлороводородной кислоты
Стандартизация - это определение концентрации рабочего раствора по стандартному раствору путем титрования. Для стандартизации хлороводородной кислоты используют титрование с карбонатом натрия до угольной кислоты (рН = 3,85), и в качестве индикатора применяют метиловый оранжевый (р К = 3,4).Na2CO3 + 2HCl = H2CO3 + 2NaCl
Реактивы: карбонат натрия, стандартный раствор, метиловый оранжевый.
Методика. Бюретку заполняют раствором хлороводородной кислоты. Отбирают пипеткой 10 мл стандартного раствора карбоната натрия и переносят его в коническую колбу для титрования вместимостью 100 мл. Добавляют 20 мл дистиллированной воды (отмеривать цилиндром) и 1 каплю индикатора метилового оранжевого. Титруют раствором хлороводородной кислоты до изменения окраски индикатора из желтого в золотисто-оранжевый.
Рис. 1. Установка для титрования, подготовленная к стандартизации рабочего раствора хлороводородной кислоты
Результаты титрования:
Ориентировочное титрование с точностью до 1 мл:
| V(HCl), мл | ||||||||
| Цвет раствора | желт. |
Вывод по результатам ориентировочного титрования: точка эквивалентности между ____ и ____ мл
Результаты точного титрования: V 1 = ________ мл
V 2 = ________ мл
V 3 = ________ мл
Средний объем 
(HCl) = 
= _________ мл
Молярная концентрация эквивалента (нормальность) раствора хлороводородной кислоты
с (HCl) = 
= = __________ моль/л
Вывод: с (HCl) = __________ моль/л
Лабораторная работа 4. Определение карбонатной жесткости воды
Карбонатная жесткость обусловлена присутствием в растворе растворимых гидрокарбонатов кальция и магния Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Определенный объем водопроводной воды титруют стандартизированным раствором хлороводородной кислоты в присутствии метилового оранжевого.
|
|
|
Определение основано на реакции: HCO3- + H+ = H2CO3
Реактивы: хлороводородная кислота, стандартизированный раствор; раствор индикатора метилового оранжевого.
Методика. С помощью цилиндра отбирают 100 мл водопроводной воды в колбу для титрования вместимостью 250 мл. Добавляют 2 капли метилового оранжевого и титруют раствором хлороводородной кислоты из бюретки до изменения окраски раствора из желтой в золотисто-оранжевую.
Результаты титрования:
Ориентировочное титрование с точностью до 1 мл:
| V(HCl), мл | ||||||||
| Цвет раствора | желт. |
Вывод по результатам ориентировочного титрования: точка эквивалентности между ____ и ____ мл
Результаты точного титрования: V 1 = ________ мл
V 2 = ________ мл
V 3 = ________ мл
Средний объем (HCl) = = _________ мл
Расчет. Жесткость воды измеряется в ммоль/л и рассчитывается по формуле:
Ж = 
1000 = = _________ммоль/л
Вывод: Ж (H2О) = __________ммоль/л
|
|
|
