Карбоната натрия с заданной массовой долей

Рассчитайте массу навески Na₂CO₃ и объем воды в соответствии с данными вашего варианта (см. табл. 4.5, раствор №1). Исходные данные и результаты расчётов занесите в таблицу 4.2.

Определите на весах массу лотка для взвешивания с точностью до 0,01г, поместите в него с помощью шпателя небольшое количество порошка Na₂CO₃. Доведите массу лотка с порошком до требуемого значения, осторожно добавляя его на лоток с помощью шпателя. Перенесите навеску в колбу (стакан) и добавьте в нее примерно половину рассчитанного объема дистиллированной воды. Воду предварительно отмерить с помощью мерного цилиндра. Перемешивая, добейтесь полного растворения карбоната натрия. Добавьте в полученный раствор оставшуюся часть воды и вновь перемешайте раствор.

Таблица 4.2. Результаты опыта 1.

Исходные данные	Результаты расчетов
Массовая доля раствора ω, %	Объем раствора V, мл	Плотность раствора ρ, г/мл	Масса навески m, г	Объем воды V, мл

 

Расчеты:

Опыт 2. Приготовление разбавленного раствора карбоната натрия

С заданной молярной концентрацией

Рассчитайте объемы концентрированного раствора № 1, приготовленного в опыте 1, и дистиллированной воды, которые необходимы для приготовления раствора № 2 в соответствии с данными вашего варианта (табл. 4.5). Исходные данные и результаты расчётов занесите в таблицу 4.3. С помощью мерных цилиндров отмерьте рассчитанные объёмы раствора № 1 и воды и поместите их в коническую колбу на 250 мл. Полученный раствор перемешайте.

Таблица 4.3. Результаты опыта 2

Исходные данные	Результаты расчетов
Раствор №1	Раствор №2	Для приготовления раствора №2 необходимо взять V, мл
ω, %	ρ, г/мл	С, моль/л	V, мл	раствора №1	дист. воды

 

Расчеты:

Опыт 3. Определение концентрации раствора титрованием.

Приготовьте установку для титрования, состоящую из бюретки на 25 мл, помещенной на штатив и 3-х плоскодонных колб на 200 или 250 мл. Получите у лаборанта стандартный 0,1 н. раствор HCl и стакан на 50-100 мл для заполнения бюретки. Подготовьте бюретку к работе по указаниям из лабораторной работы №1. Также в соответствии с указаниями из лабораторной работы №1 по работе с пипетками отберите в колбы точный объем (аликвотную частьV_а) раствора Na₂CO₃ с помощью пипетки Мора на 10 мл. В зависимости от вашего варианта (табл. 4.6) титрование будет проводиться до окончания 1-й или 2-й стадии нейтрализации Na₂CO₃. Соответственно добавьте в каждую колбу либо раствор фенолфталеина (3-4 капли), либо – метилового оранжевого (1-2 капли).

Оттитруйте первую колбу путем добавления малых порций HCl из бюретки и тщательного перемешивания содержимого. Когда окраска раствора начнёт изменяться, добавляйте титрант по каплям и прекратите титрование в момент, когда от очередной капли окраска станет бесцветной (фенолфталеин) или бледно-оранжевой (метиловый оранжевый). Определите по делениям бюретки израсходованный на титрование объем раствора HCl (с точностью до 0,1 мл) и запишите его. Оттитруйте 2-ю и 3-ю колбы. Полученные результаты занесите в таблицу 4.4 (см. ниже) и рассчитайте среднее значение объема HCl – V_ср.

По закону эквивалентов вычислите молярную концентрации эквивалентов раствора карбоната натрия. Расчет выполните по формуле:

C_экв(Na₂CO₃) = C_экв(Na₂CO₃)* V_ср / V_a (Na₂CO₃)

Расчитайте молярность раствора Na₂CO₃ по формуле:

C (Na₂CO₃) = C_экв(Na₂CO₃) / n (Na⁺)

где n (Na⁺) равно 1 или 2 в соответствии с количеством стадии реакции;

Сделайте вывод, почему фактическая молярная концентрация раствора Na₂CO₃ не совпадает с той, которая была задана при приготовлении раствора (сравните данные табл. 4.3 и 4.4).

Таблица 4.4. Результаты опыта 3

Затраченные на титрование объемы растворов, мл	Концентрация раствора Na2CO3
Na2CO3	HCl	молярная эквивалентов, моль-экв/л	молярная, моль/л
Va	V1	V2	V3	Vср

 

Расчеты:

Содержание отчета и его форма

Каждый студент должен иметь лабораторный журнал, который является документом, отражающим всю его работу. Все наблюдения и выводы по экспериментальной работе, проделанной в лаборатории, студент заносит в лабораторный журнал непосредственно после ее выполнения.

Отчет по лабораторной работе должен состоять из даты, названия и номера лабораторной работы, цели работы, методики проведения опытов, наблюдений, уравнений химических реакций, выводов и расчетов (формулы, таблицы, графики).После методики каждого опыта должна следовать таблица результатов по указанной форме (табл.4.2-4.4) и далее расчётные формулы с вычислениями.

Таблица 4.5. Варианты заданий

Вариант	Данные для приготовления раствора Na2CO3
Раствор №1	Раствор №2
ω, %	ρ, г/мл	V, мл	С, моль/л	V, мл
		1,019		0,10
		1,039		0,11
		1,060		0,16
		1,081		0,18
		1,019		0,09
		1,039		0,12
		1,060		0,17
		1,081		0,19

 

Таблица 4.6. Варианты заданий

Вариант	Индикатор для титрования
	метилоранж
	метилоранж
	фенолфталеин
	фенолфталеин
	метилоранж
	метилоранж
	фенолфталеин
	фенолфталеин

Дата____________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5