Приготовление раствора соляной кислоты концентрацией 0,1 н
Раствор готовится из фиксанала. Раствор устойчив.
Приготовление раствора индикатора фенолфталеина 1%.Растворяют 1 г индикатора в 80 см 3 этилового спирта и доливают до 100 см 3 дистиллированной водой. Раствор устойчив. Его хранят в склянке с хорошо закрывающейся пробкой. Для лабораторной работы его наливают в капельницу.
Приготовление раствора индикатора метилового оранжевого 0,1 %.Растворяют 0,1 г индикатора в мерной колбе вместимостью 100 см 3 в 80 см 3 горячей дистиллированной воды. После охлаждения доводят объем до метки дистиллированной водой. Тщательно перемешивают. Раствор устойчив. Его хранят в склянке с хорошо закрывающейся пробкой. Для лабораторной работы его наливают в капельницу.
Приготовление 0,05 н раствора трилона Б.9, 31 г трилона Б растворяют в дистиллированной воде и доводят до 1 дм 3 . Если раствор мутный, то его фильтруют. Раствор устойчив в течение нескольких месяцев. Можно приготовить раствор 0,1 н трилона Б изстандарт-титра. При отсутствии стандарт-титра берут навеску 18,613 г. трилона Б и растворяют в мерной колбе на 1000 см 3 . Устанавливают титр трилона Б по фиксаналу 0,1н MgSO4. Пипеткой отбирают 10 см 3 0,1 н MgSO4 в коническую колбу, добавляют 90 см3 обессоленной воды, 5 см 3 аммиачно-буферного раствора, 5 – 7 капель индикатора кислотного хром темно-синего (эриохром черного, хромогена) и титруют раствором трилона Б до голубого цвета. Должно пойти 20 см 3 трилона Б.
Приготовление аммиачно-буферного раствора.10 г хлористого аммония (NH4Cl) растворяют в дистиллированной воде, добавляют 50 см 3 25 % раствора аммиака и доводят до 500 см 3 дистиллированной водой.
Приготовление индикатора хром-кислотный темно-синий:
0,5 г индикатора растворяют в 20 см 3 аммиачного буферного раствора и доводят объем до 100 см 3 этиловым спиртом.
Приготовление раствора перманганата калия 0,1 н концентрации: раствор готовят из стандарт-титра; содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Основной раствор используют через две недели после приготовления. При этом колбу помещают в темное место и в течение двух недель ежедневно перемешивают. Раствор стабилен в течение 6 месяцев. В случае отсутствия стандарт-титра раствор готовят из марганцовокислого калия. В плоскодонную колбу вместимостью 4 – 5 дм 3 вливают 3 дм 3 дистиллированной воды, всыпают 10 г марганцовокислого калия и, нагревают до кипения, кипятят 2 – 3 ч. Прекратив кипячение, закрывают колбу пробкой с отверстием, в которое вставлена хлоркальциевая трубка, заполненная ватным тампоном для задержания пыли из проникающего в колбу при охлаждении воздуха. Через 2 – 3 суток осторожно сливают отстоявшийся от мелких частиц оксидов марганца раствор в чистую склянку с хорошо пришлифованной пробкой.
Приготовление раствора перманганата калия 0,01 н. Разбавляют 100 см 3 раствора перманганата калия 0,1 н в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 дистиллированной водой. Хранят в склянке из темного стекла. Пригодность раствора проверяют по значению титра, который устанавливают при использовании раствора не реже 1 раза в неделю.
Для установления титра приготовленного раствора в коническую колбу наливают 100 см 3 дистиллированной воды, прибавляют 10 см 3 раствора Щавелевой кислоты 0,01 н и 5 см 3 раствора серной кислоты (1:3). Смесь нагревают до кипения, слегка охлаждают до 80 – 90 о С и титруют раствором перманганата калия 0,01 н до слабо-розовой окраски.
Поправочный коэффициент К точно 0,01 н концентрации раствора перманганата вычисляют по формуле: К = ащ /V,
где: ащ — количество раствора щавелевой кислоты, введенное в колбу, см 3 ;
V — общий объем раствора перманганата, израсходованный на титрование, см 3 .
Если поправочный коэффициент отличается от 1 больше, чем на ± 0,05, то раствор готовят заново.
Раствор серной кислоты 10 н концентрации. К 1 дм 3 дистиллированной воды малыми порциями осторожно приливают 400 см 3 концентрированной химически чистой серной кислоты. После полного остывания жидкости ее переливают в склянку с хорошо пригнанной пришлифованной пробкой. Реактив устойчив.
Серная кислота (1:3). В колбу наливают 150 см 3 дистиллированной воды и осторожно по стенкам прибавляют 50 см 3 концентрированной серной кислоты (плотность 1,84).
Приготовление раствора щавелевой кислоты 0,1 н концентрации. Раствор щавелевой кислоты готовят из стандарт-титра, а в случае его отсутствия — из щавелевокислого натрия. Для этого отвешивают точно 6,701 г щавелевокислого натрия, выдержанного в течение 1 ч в сушильном шкафу при 110 °C, и растворяют это количество в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 в дистиллированной воде. После полного растворения доливают жидкость в колбе до метки дистиллированной водой и хорошо перемешивают. Раствор щавелевой кислоты устойчив, его хранят в хорошо закупоренной посуде в защищенном от света месте. Этими растворами пользуются для проверки титра раствора перманганата калия 0,1 н концентрации.
Рабочий раствор концентрации 0,01 н щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия готовят разбавлением точно в десять раз. Рабочие растворы неустойчивы, их следует готовить на срок не более 10 суток.
Источник
Приготовить соляную кислоту 0 1 концентрации
В анализах методом нейтрализации применяют 0,1 н. и 0,5 н. точные растворы серной и соляной кислот, а в других методах анализа, например в окислительно-восстановительном, часто используют 2 н. приблизительные растворы этих кислот.
Для быстрого приготовления точных растворов удобно пользоваться фиксаналами, представляющими собой навески (0,1 г-экв или 0,01 г-экв) химически чистых веществ, взвешенные с точностью до четырех-пяти значащих цифр, находящиеся в запаянных стеклянных ампулах. При приготовлении 1 л. раствора из фиксанала получают 0,1 н. или 0,01 н. растворы. Небольшие количества растворов соляной и серной кислот 0,1 н. концентрации можно готовить из фиксаналов. Стандартные растворы, приготовленные из фиксаналов, обычно служат для установления или проверки концентрации других растворов. Фиксаналы кислот можно хранить долгое время.
Для приготовления точного раствора из фиксанала ампулу обмывают теплой водой, смывая с нее надпись или этикетку, и хорошо обтирают. Если надпись сделана краской, то ее удаляют тряпочкой, смоченной спиртом. В мерную колбу емкостью 1 л. вставляют стеклянную воронку, а в нее — стеклянный боек, острый конец которого должен быть направлен вверх. После этого ампулу с фиксаналом слегка ударяют тонким дном об острие бойка или дают ей свободно падать, чтобы дно разбилось при ударе об острие. Затем стеклянным штырем с заостренным концом разбивают тонкую стенку углубления в верхней части ампулы и дают содержащейся в ампуле жидкости вытечь. Потом ампулу, находящуюся в воронке, тщательно промывают дистиллированной водой из промывалки, после чего удаляют из воронки, промывают воронку и удаляют ее из колбы, а раствор в колбе доливают до метки дистиллированной водой, закрывают пробкой и перемешивают.
При приготовлении растворов из сухих фиксаналов (например, из фиксанала щавелевой кислоты) берут сухую воронку, чтобы содержимое ампулы можно было при легком встряхивании пересыпать в колбу. После того как вещество перенесут в колбу, промывают ампулу и воронку, растворяют вещество в воде, находящейся в колбе, и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.
Большие количества 0,1 н. и 0,5 н. растворов соляной и серной кислот, а также приблизительные растворы этих кислот (2 н. и др.) готовят из концентрированных химически чистых кислот. Вначале ареометром или денсиметром определяют плотность концентрированной кислоты.
По плотности в справочных таблицах находят концентрацию кислоты (содержание хлористого водорода в соляной кислоте или моногидрата в серной), выраженную в граммах на 1 л. По формулам рассчитывают объем концентрированной кислоты, необходимый для приготовления заданного объема кислоты соответствующей концентрации. Расчет проводят с точностью до двух-трех значащих цифр. Количество воды для приготовления раствора определяют по разности объемов раствора и концентрированной кислоты.
Раствор соляной кислоты готовят путем приливания в сосуд для приготовления раствора половины требуемого количества дистиллированной воды, а затем концентрированной кислоты; после перемешивания раствор доливают до полного объема оставшимся количеством воды. Частью второй порции воды ополаскивают мензурку, которой отмеривали кислоту.
Раствор серной кислоты готовят путем медленного приливания концентрированной кислоты при постоянном перемешивании (чтобы не допустить разогревания) к воде, налитой в сосуд из термостойкого стекла. При этом небольшое количество воды оставляют для ополаскивания мензурки, которой отмеривали кислоту, приливая этот остаток в раствор после его охлаждения.
Иногда для химического анализа применяют растворы твердых кислот (щавелевой, винной и др.). Эти растворы готовят растворением в дистиллированной воде навески химически чистой кислоты.
Массу навески кислоты вычисляют по формуле. Объем воды для растворения берут приблизительно равным объему раствора (если растворение ведется не в мерной колбе). Для растворения этих кислот применяют воду, не содержащую углекислого газа.
Пример 1. Рассчитать количество концентрированной соляной кислоты плотности 1,14 г/см 3 и количество воды, необходимое для приготовления 10 л 0,1 н. раствора.
В таблице по плотности находим содержание хлористого водорода HCl в концентрированной кислоте: Гк = 315 г/л.
Рассчитываем объем концентрированного раствора соляной кислоты:
Vк = 36,5N•V / Тк = 36,5•0,1•10000 / 315 = 315 мл.
Количество воды, необходимое для приготовления раствора:
Пример 2. Рассчитать количество щавелевой кислоты, необходимое для приготовления 2 л 0,1 н. раствора.
Масса навески щавелевой кислоты H2C2O4•2H2O:
63,03N•V / 1000 = 63,03•0,1•3000 / 1000 = 12,6 г.
Установление концентрации рабочих растворов кислот можно проводить по карбонату натрия, буре, точному раствору щелочи (титрованному или приготовленному из фиксанала). При установлении концентрации растворов соляной или серной кислот по карбонату натрия или по буре пользуются методом титрования навесок или (реже) методом пипетирования. При методе титрования навесок используют бюретки емкостью 50 или 25 мл.
При установлении концентрации кислот большое значение имеет выбор индикатора. Титрование выполняют в присутствии такого индикатора, у которого переход окраски происходит в интервале pH, соответствующем точке эквивалентности для химической реакции, протекающей при титровании. При взаимодействии сильной кислоты с сильным основанием в качестве индикаторов можно использовать метиловый оранжевый, метиловый красный, фенолфталеин и другие, у которых переход окраски происходит при pH = 4?10.
При взаимодействии сильной кислоты со слабым основанием или с солями слабых кислот и сильных оснований в качестве индикаторов используют такие, у которых переход окраски происходит в кислой среде, например метиловый оранжевый. При взаимодействии слабых кислот с сильными щелочами применяют индикаторы, у которых переход окраски происходит в щелочной среде, например фенолфталеин. Концентрацию раствора нельзя определить титрованием, если при титровании взаимодействует слабая кислота со слабым основанием.
При установлении концентрации соляной или серной кислот по карбонату натрия на аналитических весах в отдельных бюксах берут три-четыре навески безводного химически чистого карбоната натрия с точностью до 0,0002 г. Для установления концентрации 0,1 н. раствора путем титрования из бюретки емкостью 50 мл масса навески должна быть около 0,15 г. Сушкой в сушильном шкафу при 150°С навески доводят до постоянной массы, а затем переносят в конические колбы емкостью 200—250 мл и растворяют в 25 мл дистиллированной воды. Бюксы с остатками карбоната взвешивают и по разности масс определяют точную массу каждой навески.
Титрование раствора карбоната натрия кислотой ведут в присутствии 1—2 капель 0,1%-ного раствора метилового оранжевого (титрование заканчивается в кислой среде) до изменения желтой окраски раствора в оранжево-желтую. При титровании полезно пользоваться раствором — «свидетелем», для приготовления которого в дистиллированную воду, налитую в такую же колбу, как и колба, в которой производится титрование, добавляют одну каплю кислоты из бюретки и столько капель индикатора, сколько его добавляют в титруемый раствор.
Объем дистиллированной воды для приготовления раствора — «свидетеля» должен быть примерно равен объему раствора в колбе в конце титрования.
Нормальную концентрацию кислоты рассчитывают по результатам титрования:
где mн — масса навески соды, г;
V — объем раствора кислоты (мл), израсходованный на титрование.
Из нескольких опытов берут среднюю сходящуюся величину концентрации.
Пример 3. Рассчитать массу навески карбоната натрия для установления концентрации 0,1 н. раствора серной кислоты, если для титрования используют бюретку емкостью 25 мл.
Предполагаем израсходовать на титрование около 20 мл кислоты.
Масса навески соды:
52,99 • 0,1 • 20 / 1000 = 0,1 г.
Пример 4. Навеска карбоната натрия в 0,1482 г оттитрована 28,20 мл раствора соляной кислоты. Определить концентрацию кислоты.
Нормальная концентрация соляной кислоты:
1000 • 0,1482 / 52,99 • 28,2 = 0,1012 н.
При установлении концентрации раствора кислоты по карбонату натрия методом пипетирования навеску химически чистого карбоната натрия, предварительно доведенную высушиванием в сушильном шкафу до постоянной массы и взвешенную с точностью до 0,0002 г, растворяют в дистиллированной воде в откалиброванной мерной колбе емкостью 100 мл.
Величина навески при установлении концентрации 0,1 н. раствора кислоты должна быть около 0,5 г (чтобы при растворении получить примерно 0,1 н. раствор). На титрование берут пипеткой 10—25 мл раствора карбоната натрия (в зависимости от емкости бюретки) и 1—2 капли 0,1%-ного раствора метилового оранжевого.
Метод пипетирования часто применяют при установлении концентрации растворов с помощью полумикробюреток емкостью 10 мл с ценой деления 0,02 мл.
Нормальную концентрацию раствора кислоты при ее установлении методом пипетирования по карбонату натрия вычисляют по формуле:
где mн — масса навески карбоната натрия, г;
V1 — объем раствора карбоната, взятый на титрование, мл;
Vк — объем мерной колбы, в которой производилось растворение навески карбоната;
V2 — объем раствора кислоты, израсходованный на титрование.
Пример 5. Определить концентрацию раствора серной кислоты, если для ее установления 0,5122 г карбоната натрия было растворено в мерной колбе емкостью 100,00 мл и на титрование 15,00 мл раствора карбоната израсходовано 14,70 мл раствора кислоты (при использовании бюретки емкостью 25 мл).
Нормальная концентрация раствора серной кислоты:
1000 • 0,5122 • 15 / 52,99 • 100 • 14,7 = 0,09860 н.
При установлении концентрации серной или соляной кислот по тетраборату натрия (буре) обычно используют метод титрования навесок. Кристаллогидрат буры Na2B4O7•10H2O должен быть химически чистым и перед установлением по нему концентрации кислоты его подвергают перекристаллизации. Для перекристаллизации 50 г буры растворяют в 275 мл воды при 50—60°C; раствор фильтруют и охлаждают до 25—30°C. Энергично помешивая раствор, вызывают кристаллизацию. Кристаллы отфильтровывают на воронке Бюхнера, растворяют снова и перекристаллизовывают. После фильтрования кристаллы сушат между листами фильтровальной бумаги при температуре воздуха 20°C и относительной влажности воздуха 70%; сушку проводят на воздухе или в эксикаторе над насыщенным раствором хлорида натрия. Высушенные кристаллы не должны прилипать к стеклянной палочке.
Для титрования отбирают в бюкс поочередно 3—4 навески буры с точностью до 0,0002 г и переносят их в конические колбы для титрования, растворяя каждую навеску в 40—50 мл теплой воды при энергичном взбалтывании. После перенесения каждой навески из бюкса в колбу бюкс взвешивают. По разности масс при взвешивании определяют величину каждой навески. Величина отдельной навески буры для установления концентрации 0,1 н. раствора кислоты при применении бюретки емкостью 50 мл должна быть около 0,5 г.
Титрование растворов буры кислотой ведут в присутствии 1—2 капель 0,1%-ного раствора метилового красного до изменения желтой окраски раствора в оранжево-красную или в присутствии раствора смешанного индикатора, состоящего из метилового красного и метиленового синего.
Нормальную концентрацию раствора кислоты рассчитывают по формуле:
где mн — масса навески буры, г;
V — объем раствора кислоты, израсходованный на титрование, мл.
Пример 6. Рассчитать навеску буры для установления концентрации 0,1 н. раствора соляной кислоты методом титрования навесок при применении бюретки емкостью 25 мл.
На титрование предполагается израсходовать 15 мл раствора кислоты.
Масса навески буры:
190,69 • 0,1 • 15 / 1000 = 0,3 г.
Пример 7. Найти концентрацию раствора соляной кислоты, если для титрования навески буры в 0,4952 г израсходовано 24,38 мл соляной кислоты.
1000 • 0,4952 / 190,624,38 = 0,1068
Установление концентрации кислоты по раствору едкого натра или едкого кали проводят путем титрования раствором кислоты раствора щелочи в присутствии 1—2 капель 0,1%-ного раствора метилового оранжевого. Однако этот метод установления концентрации кислоты менее точный, чем приведенный выше. Его обычно используют при контрольных проверках концентрации кислот. В качестве исходного раствора часто пользуются раствором щелочи, приготовленным из фиксанала.
Нормальную концентрацию раствора кислоты N2 рассчитывают по формуле:
где N1 — нормальная концентрация раствора щелочи;
V1 — объем раствора щелочи, взятый для титрования;
V2 — объем раствора кислоты, израсходованный на титрование (средняя величина сходящихся результатов титрования).
Пример 8. Определить концентрацию раствора серной кислоты, если на титрование 25,00 мл 0,1000 н. раствора едкого натра израсходовано 25,43 мл раствора серной кислоты.
Источник