Практикум по общей и неорганической химии Ташкент 2022 г

Таблица 2
Зависимость плотности раствора от массовой доли
растворенного вещества ₂₀^◦ , (г/см³)

ω, %	Плотность раствора вещества, г/см^3
	KOH	NaOH	NaCl	MgSO4	CaCl2	H2SO4	HCl	Na2SO4
2	1,017	1,021	1,013	1,018	1,015	1,012	I,008	1,019
4	1,033	1,043	1,027	1,039	1,032	1,025	1,018	1,040
6	1,049	1,065	1,041	1,060	1,049	1,038	1,028	1,061
8	1,065	1,087	1,056	1,032	1,066	1,052	1,038	1,082
10	1,083	1,109	1,071	1,104	1,084	1,066	1,047	1,103
12	1,108	1,137	1,086	1,126	1,102	1,080	1,057	1,124
14	1,126	1,153	1,101	1,148	1,120	1,095	1,068	1,146
16	1,144	1,175	1,116	1,173	1,139	1,109	1,078	-
18	1,165	1,197	1,132	1,196	1,158	1,124	1,088	-
20	1,183	1,219	1,149	1,220	1,173	1,139	1,098	-
22	1,206	1,241	1,164	1,245	1,197	1,155	1,108	-
24	1,225	1,263	1,180	1,270	1,218	1,170	1,119	-
26	1,246	1,297	1,197	-	1,288	1,186	1,129	-
28	1,267	1,306	-	-	-	1,202	1,139	-
30	1,288	1,328	-	-	-	1,219	1,149	-
32	1,308	1,349	-	-	-	1,235	1,159	-
34	1,330	1,370	-	-	-	1,252	1,169	-
36	1,355	1,390	-	-	-	1,268	1,179	-
38	1,373	1,410	-	-	-	1,286	1,189	-
40	1,395	1,430	-	-	-	1,303	1,198	-
42	1,417	1,449	-	-	-	1,321	-	-
44	1,445	1,469	-	-	-	1,338	-	-

Если заданное значение массовой доли растворенного вещества не совпадает с приведенными табличными значениями, то для нахождения плотности раствора заданной концентрации _теор. используется метод интерполяции.
Например,
Требуется найти значение плотности раствора хлорида кальция (CaCl₂) c массовой долей растворенного вещества ω(CaCl₂) = 10,2%.
Значения плотности раствора с массовой долей 10,2% в таблице нет. Поэтому, выпишем ближайшие к требуемому значению табличные значения:

ω(CaCl2), %	ρраствора CaCl2, г/см^3
10	1,084
12	1,102

Изменение концентрации раствора этого вещества на 12% - 10% = 2% приводит к изменению плотности раствора Δ ρ, равному:
Δ ρ = ρ_{раствора} (ω=12%) - ρ_{раствора} (ω=10%)=1,102 г/см³-1,084 г/см³ =0,018 г/см³.
Заданное нам значение массовой доли раствора превышает ближайшее меньшее табличное значение на 10,2% – 10% = 0,2%.
Составим пропорцию и найдем, насколько увеличится плотность раствора с ω = 10,2%, по сравнению с плотностью раствора с ω = 10%:
2%  0,018 г/см³
0,2%  х х = 0,0018 г/см³
Таким образом, плотность раствора хлорида кальция с ω = 10,2% будет равна:
ρ_{раствора} (ω=10,2%) = ρ_{раствора} (ω=10%) + х = 1,084 г/см³ + 0,0018 г/см³ =
1,0858 г/см³ ≈ 1,086 г/см³
Массу растворенного вещества определяем по формуле:
m_{раств. в-ва} = m_{раствора} ∙ ω, где
m_{раствора} – масса раствора
m_{раств. в-ва} – масса растворенного вещества
ω – массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в долях единицы.
Массу растворителя определим как разность между массами раствора и растворенного вещества.
m_{растворителя} = m_{раствора} - m_{раств. в-ва}
Так как жидкости удобнее не взвешивать, а отмерять для них определенный объем, то найдем объем, который займет найденная масса растворителя.
Для нахождения объема растворителя, используем формулу:


_, где
m _{растворителя} – масса растворителя, [г]
V _{растворителя} – объем растворителя, [см³]
ρ _{растворителя} – плотность растворителя, [г/см³]
Напомним, что плотность воды при 20⁰С ρ(H₂O) = 1 г/см³
Приведите расчеты и запишите в табл. 3 все расчетные данные.
Таблица 3
Данные для приготовления раствора заданного количественного состава

Величина	Обозначение	Значение	Размерность
Плотность раствора заданного количественного состава	ρраствора теор.		г/см^3
Масса раствора	mраствора		г
Масса растворенного вещества	mраств. в-ва		г
Масса растворителя	mрастворителя		г
Объем растворителя	Vрастворителя		cм^3

Растворяемое вещество, найденной массы, взвесьте на весах. Необходимый объем дистиллированной воды отмерьте мерным цилиндром.
Приготовьте раствор в химическом стакане, перемешивая стеклянной палочкой. Термометром измерьте температуру раствора. Если температура отличается от 20°С, то раствор необходимо нагреть или охладить.
Перелейте раствор в цилиндр объемом 25 см³ и осторожно опустите в него ареометр. По шкале ареометра (по нижнему мениску жидкости) определите плотность приготовленного раствора.
Внимание! Необходимо помнить, что во время определения плотности раствора, ареометр не должен касаться стенок цилиндра. После каждого определения ареометр моют, протирают фильтровальной бумагой и осторожно помещают в соответствующее гнездо штатива.
По измеренной плотности _эксп., используя, в случае необходимости, метод интерполяции по данным табл. 2 определите значение массовой доли растворенного вещества в приготовленном растворе (ω _эксп.).
Сравните найденное значение (ω _эксп.) с заданным значением массовой доли (ω _теор.) и определите значение относительной ошибки эксперимента (_относ.):
_относ. =
Приведите расчеты и запишите в табл. 4 полученные экспериментальные и расчетные данные.
Таблица 4
Результаты эксперимента по приготовлению раствора заданного количественного состава.

Величина и ее обозначение	Значение	Размерность
Измеренная плотность приготовленного раствора, ρ эксп.		г/см^3
Массовая доля растворенного вещества в приготовленном растворе, ω эксп		-
Относительная ошибка эксперимента, относ.		-

Для раствора с заданной массовой долей выразите количественный состав другими способами. Для этого рассчитайте значения массовой, молярной и нормальной концентраций и моляльность этого раствора.
Приведите необходимые расчеты и полученные результаты занесите в таблицу 5:
Таблица 5
Количественный состав раствора с заданной массовой долей, выраженный иными способами.

Способы выражения количественного состава растворов	Обозначение	Значение	Размерность
Массовая доля	ω теор.
Массовая концентрация	С масс.
Молярная концентрация	С мол.
Нормальная концентрация	С норм.
Моляльность	С моляльн.

Часть 2. Определение концентрации растворов кислот и щелочей титрованием. (Кислотно - основное титрование с индикацией точки эквивалентности по изменению окраски индикатора (колориметрическое титрование).

Получите задание у преподавателя: