Тема: Количественный анализ.

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ПЕРВЫЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени И.М. СЕЧЕНОВА

ОБУЧАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕТРАДЬ

ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ХИМИИ

СТУДЕНТА_____________________ ГРУППЫ

__________________________ФАКУЛЬТЕТА

__________________________ОТДЕЛЕНИЯ

ФАМИЛИЯ _____________________________

ИМЯ ___________________________________

ОТЧЕСТВО _____________________________

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ______________________

Учебный год

Москва

Занятие 1. Дата ____.____. 20 ___

Тема: Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов.

Теоретический материал к занятию:

Эквивалент – это реальная или условная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции одному электрону.

Массовая доля растворенного вещества

Х – растворенное вещество

Молярная концентрация,

Молярная концентрация эквивалента

Фактор эквивалентности,

Молярная масса эквивалента,

Плотность раствор,

Моляльная концентрация,

Задача.

Какой объем соляной кислоты ( ρ =1,070 г/мл) и воды необходим для приготовления раствора HCl объемом 200 мл и молярной концентрацией 0,1 моль/л для кислотно-основного титрования натрия тетрабората.

Дано	Решение
V (р-р) =200 мл = 0,2 л С (HCl) = 0,1 моль/л ρ (р-р) = 1,07 г/мл М (HCl) = 36,5 г/моль _____________________ m (р-р HCl) и V (H₂O) =?	1. Объем исходного раствора соляной кислоты можно рассчитать по формуле (m (р-р HCl) – неизвестна)

2. Массу исходного раствора HCl можно рассчитать по формуле:

m (p-p HCl) = m (HCl) / V (HCl) (m (HCl) и V (HCl) – неизвестны)

3. Массовую долю ω можно найти в справочнике, зная плотность ρ исходного раствора HCl. Массу HCl можно рассчитать зная молярную массу вещества и количество вещества

m (HCl) = M (HCl) · n (HCl) (n (HCl) – неизвестно)

4. Количество вещества HCl можно рассчитать зная объем раствора и его концентрацию

n (HCl) = V (p-p) · C(HCl) (обе величины даны в условии задачи)

4.1 n (HCl) = 0,2 л · 0,1 моль/л = 0,02 моль

4.2 m (HCl) = 36,5 г/моль · 0,02 моль = 0,73 г

4.3 ω (%) = 14% или ω (в долях) = 0,14 (по таблице №14)

4.4 m (p-p HCl) = 0,73 г / 0,14 = 5,2 г

4.5 V (р-р HCl) = 5,2 г / 1,07 г/мл = 5мл

4.6 V(H₂О) = 200 мл - 5 мл = 195 мл

Тема: Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов

Решение задач

1. Можно ли использовать для инъекций раствор хлорида натрия, с концентрацией 0,154 моль/л (плотность раствора 1,001 г/л.)?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Рассчитайте молярную концентрацию раствора пероксида водорода с массовой долей вещества равной 3% (плотность раствора пероксида водорода с массовой долей вещества 2% равна 1,0058 г/л, а с массовой долей вещества 4% равна 1,013 г/л.).

3. Вычислите, какую массу раствора соли с массовой долей 10% следует взять для приготовления 100 г раствора той же соли с массовой долей, равной 6%.

4. Смешали по 100 мл растворов KI и КВr с концентрациями 0,1 моль/л. Какова стала концентрация ионов калия и йодид-ионов?

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА

Мерная колба	Коническая колба	Пробирки

Бюретка	Химический стакан	Пипетка Мора

Мерные цилиндры	Воронка	Капельница

Чашка Петри	Предметные стекла	Стеклянные палочки

Штатив	Горелка	Штатив Бунзена

Занятие 2. Дата ____.____. 20 ___

Тема: Количественный анализ.

Теоретический материал к занятию:

Титриметрический анализ – измерение объёма титранта, затраченного на реакцию с анализируемым веществом.

Титрант – раствор с точно известной концентрацией.

Титрование – постепенное добавление титранта к анализируемому веществу до достижения точки эквивалентности.

Точка эквивалентности (т.э.) – момент завершения реакции между титрантом и анализируемым веществом.

Аликвотная проба – точно измеренный объём анализируемого вещества.

Ацидиметрия – титрантом является кислота.

Алкалиметрия – титрантом является основание.

Первичный стандарт – раствор вещества, который готовят по точной массе.

Стандартизация титранта – установление точной концентрации титранта.

Закон эквивалентов: с(1/z X) ∙ V (X) = с(1/z T) ∙ V (T)

Задача 1

Рассчитайте объём 20%-ого раствора KOH (ρ = 1,3 г/мл), необходимый для приготовления 1,5 л раствора с концентрацией С (KOH) = 0,1 моль/л.

Дано: ω(KOH) = 20% C(KOH) = 0,1 моль/л V(KOH) = 1,5 л ρ = 1,3 г/мл	Эталон решения: 1. Для нахождения объёма раствора KOH с ω = 20% необходимо знать массу раствора и его плотность V(р-р) =
V(KOH, 20% р-р) =?	ρ дано в условии задачи, массу раствора следует определить.

2. Массу раствора щёлочи с ω = 20% можно рассчитать зная массу KOH, содержащуюся в этом растворе:

ω =

m (р-р) = ω % дано в условии задачи, массу KOH следует определить.

3. Массу KOH можно определить, зная молярную массу KOH и количество вещества KOH.

m(KOH) = M(KOH) ∙ υ(KOH) M(KOH) = 56г/моль.

4. Количество вещества KOH можно определить, зная объём раствора и молярную концентрацию KOH в нём.

υ(KOH) = V(р-р) ∙ C(KOH)

Объём раствора и C(KOH) даны в условии задачи.

1. Находим количество вещества KOH:

n(KOH) = 1,5 л ∙ 0,1 моль/л = 0,15 моль

2. Находим массу щёлочи:

m(KOH) = 0,15 моль ∙ 40 г/моль = 6 г

3. Находим массу исходного раствора, содержащего 6 г KOH:

m(р-р) = = 30 г

4. Находим объём исходного раствора

V(р-р) = = 23 мл

Ответ: Для приготовления требуемого раствора необходимо взять 23 мл исходного раствора. Остальное – вода до объёма 1,5 л.

Задача 2

Раствор гидроксида натрия неизвестной концентрации разбавлен в мерной колбе на 250 мл водой. На титрование 20 мл полученного раствора по реакции:

2NaOH + 2H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

расходуется 24 мл рабочего раствора серной кислоты с C(1/2H₂SO₄) = 0,08 моль/л.

Определить массу NaOH, содержащуюся в испытуемом растворе.

Дано: V₁(NaOH) = 200 мл = 0,20 л. V₂(NaOH) = 20 мл V(H₂SO₄) = 22 мл С(1/2H₂SO₄) = 0,055 моль/л	Эталон решения: 1. По закону эквивалентов находим молярную концентрацию эквивалента NaOH. С(NaOH) ∙V(NaOH) = C(1/2H₂SO₄) ∙V(H₂SO₄) C(NaOH)= = 0,605 моль/л.
m (NaOH) =?

2. Находим массу NaOH во всём объёме:

m(NaOH) = C(NaOH) ∙V₁(NaOH) ∙M(NaOH)

m(NaOH) = 0,605 моль/л∙0,20 л∙40 г/моль = 4,84 г

Ответ: В растворе содержится 4,84 г NaOH.

Домашнее задание:

1. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого в водном растворе можно определить прямым алкалиметрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов. Вычислите массу вещества (X), если на титрование затрачено 20,0 мл раствора титранта (какого?), с(Т) = 0,1 моль/л.

2. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого в растворе можно определить прямым ацидиметрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов для этой реакции. Вычислите молярную концентрацию вещества (X), если на титрование раствора вещества (X) объемом 15,0 мл было затрачено 12,0 мл титранта (какого?), с (Т) = 0,07 моль/л.

3. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого в растворе можно определить прямым перманганатометрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов для этой реакции. Вычислите молярную концентрацию вещества (X) если на титрование 5,00мл исследуемого раствора затрачено 12,00 мл раствора титранта (какого?), с(1/z T) = 0,01 моль/л.

4. Приведите пример вещества (X), количественное содержание которого можно определить обратным перманганатометрическим титрованием. Напишите уравнение реакции и выражение закона эквивалентов. Вычислите молярную концентрацию вещества (X), если к аликвотной доле вещества (X) объемом 10,00 мл добавили раствор сульфата железа (II) объемом 20,00 мл с молярной концентрацией 0,05 моль/л, а на титрование было затрачено 10,00 мл титранта (какого?), с (1/z T) = 0,05 моль/л.

Лабораторная работа.

Тема: Количественный анализ.

Поиск по сайту