Рекомендации к выполнению


Определение общей жесткости воды



страница9/14
Дата22.06.2019
Размер0.74 Mb.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

Определение общей жесткости воды



Теоретические основы. Общую жесткость воды можно экспериментально определить титрованием органическим реагентом - трилоном Б (динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты). В качестве индикатора используется эриохром черный Т, который образует с ионами кальция и магния комплексную соль красного цвета. При добавлении к раствору трилона Б происходит ее разрушение и образование бесцветной комплексной соли металлов с трилоном Б. Когда количество добавленного трилона Б эквивалентно количеству ионов кальция и магния в воде, весь индикатор выделяется в свободном виде и окраска раствора меняется с красной на синюю. Реакция протекает в слабо щелочной среде, которую создают добавлением аммиачного буферного раствора (смеси водного раствора аммиака и раствора хлорида аммония).

Цель работы. Методом комплексонометрического титрования с трилоном Б определить общую жесткость воды. Зная значение временной жесткости, определить постоянную жесткость.
Порядок работы.
1. В коническую колбу отмерьте пипеткой точный объем жесткой воды (по указанию преподавателя), добавьте цилиндром 10 мл аммиачного буферного раствора, а затем несколько кристаллов индикатора - эриохрома черного Т.

2. Титруйте из бюретки раствором трилона Б до перехода красной окраски раствора в синюю.

3. Титрование проведите 3 раза.
Форма лабораторного отчета.
1. Название лабораторной работы.

2. Краткое описание, цель работы.

3. Номер варианта жесткой воды ...... .

4. Экспериментальные данные:




№ опыта

1

2

3

Объем трилона Б V, мл










Объем жесткой воды V= .......

Концентрация раствора трилона Б СN (Тр.Б.) = ......

5. Расчеты:

а) средний объем раствора трилона Б:



V = = ......

б) концентрация ионов кальция и магния в жесткой воде:



СN (солей) = = .......

в) общая жесткость воды: Жобщ = СN (солей) 1000 = ....

6. Временная жесткость воды, определенная в работе 5,

Жврем = .......

7. Постоянная жесткость воды Жпост. = ........



Типовые задачи.


  1. При определении общей жесткости воды на титрование 100 мл воды пошло 14,0 мл 0,0550 Н раствора трилона Б (ЭДТА). Найти постоянную жесткость, если временная жесткость равна 7,0 мэкв/л.

  2. При определении общей жесткости воды на титрование 100 мл воды пошло 15,0 мл 0,0620 Н раствора трилона Б (ЭДТА). Найти постоянную жесткость, если временная жесткость равна 8,0 мэкв/л.

  3. Рассчитайте постоянную жесткость воды, если на титрование 100,0 мл ее потребовалось 5,6 мл 0,1015 N раствора трилона Б, а временная жесткость образца составляет 2,730 моль эквивалентов в 1 м3 воды.


Лабораторная работа 10




Электролитическая диссоциация



Теоретические основы. Вещества, которые в расплавах или растворах полярных растворителей диссоциируют на ионы, называются электролитами: Na2CO3 2 Na+ + CO3

Процесс диссоциации количественно характеризуют степенью диссоциации: = ,

где n - количество вещества, С - концентрация.

Если степень диссоциации электролита > 30%, то такой электролит называется сильным. К сильным электролитам относятся соли, сильные кислоты (HCl, H2SO4, HNO3, HClO4 и некоторые другие), щелочи (основания щелочных и щелочноземельных металлов NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2). Диссоциация сильных электролитов протекает необратимо и в одну стадию. Например:



Al2(SO4)3 2 Al3+ + 3 SO4

Если степень диссоциации электролита < 3%, то электролит называют слабым. К слабым электролитам относятся молекулы воды, гидроксида аммония NH4OH, слабых кислот и оснований. Диссоциация слабых электролитов - процесс обратимый и ступенчатый, для него устанавливается состояние химического равновесия, которое характеризуется константой равновесия - константой диссоциации.

Например, диссоциация фосфорной кислоты - трехступенчатый процесс:

1 ступень: H3PO4 H+ + H2PO4 ; K1 =

2 ступень: H2PO4 H+ + HPO4; K2 =

3 ступень: HPO4 H+ + PO4; K3 =






H3PO4 3H+ + PO4; K =
[H+], [H2PO4], [HPO4], [PO4], [H3PO4] - равновесные концентрации ионов;

К1, К2, К3 - ступенчатые константы диссоциации;

К - общая константа диссоциации.
Добавление в раствор слабых электролитов одноименных ионов вызывает смещение равновесия реакции диссоциации в сторону ее уменьшения (эффект одноименного иона).
Обменные реакции в растворах происходят между ионами сильных электролитов и молекулами слабых электролитов. Равновесие реакций обмена в растворах смещено в сторону образования осадков, газов, молекул слабых электролитов.

В ионном виде реакции обмена записывают следующим образом: сильные растворимые в воде электролиты пишут в виде ионов; слабые электролиты, осадки и газы записывают в виде молекул:



2NaNO2 + H2SO4 Na2SO4 + 2HNO2

растворимая сильная растворимая слабая



в воде соль кислота в воде соль кислота

(реакция в молекулярном виде)

2Na+ + 2NO2+ 2H+ + SO42 2Na+ + SO42 + 2HNO2

(полное ионное уравнение реакции)
2NO2 + 2H+ 2HNO2

(сокращенное ионное уравнение реакции)
Свойства химических соединений в растворах определяются характером их диссоциации:

HCl H+ + Cl (кислоты при диссоциации дают ионы Н+);

NaOHNa++OH(основания при диссоциации дают ионы ОН);

NaClNa++Cl (cоли при диссоциации дают катионы металлов и анионы кислотных остатков).
Существуют электролиты, которые могут участвовать в химических реакциях как в роли основания, так и в роли кислоты. Такие электролиты называются амфотерными. К ним относятся оксиды и основания некоторых металлов: цинка, алюминия, свинца, олова, хрома(III) и некоторых других. Эти оксиды и основания способны реагировать как с кислотами, так и с основаниями, образуя в качестве продуктов реакции соли:
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3 + 3NaOH Na3[Al(OH)6]
Sn(OH)2 + 2HCl SnCl2 + 2H2O

Sn(OH)2 + 2NaOH Na2SnO2 + 2H2O

Sn(OH)2 + 2NaOH Na2[Sn(OH)4]
Цель работы. Изучить реакции, идущие в растворах электролитов.
Порядок работы.
Опыт 1. Ионизирующее действие воды
В сухой пробирке перемешайте небольшие количества кристаллических карбоната натрия Na2CO3 и щавелевой кислоты H2C2O4. Идет ли реакция? Добавьте 2 мл дистиллированной воды. Запишите наблюдения.
Опыт 2. Реакции с образованием осадков
В отдельные пробирки налейте по 2 мл растворов: а) серной кислоты; б) сульфата какого-либо металла. В каждую пробирку добавьте 2-3 капли раствора хлорида бария. Запишите наблюдения.
Опыт 3. Реакции с образованием газов
В отдельные пробирки налейте по 2 мл растворов: а) карбоната калия; б) карбоната натрия. Добавьте в каждую пробирку 3-4 капли разбавленной соляной кислоты. Запишите наблюдения.
Опыт 4. Сильные и слабые электролиты
В отдельные пробирки налейте по 2 мл разбавленных растворов: а) соляной кислоты; б) уксусной кислоты. В каждую пробирку положите по грануле цинка. Сравните интенсивность выделения газа в двух пробирках.
Опыт 5. Ослабление диссоциации слабого электролита

(эффект одноименного иона)
а). В пробирку налейте 4 мл разбавленной уксусной кислоты и добавьте 2 капли метилоранжа. Отлейте половину раствора в другую пробирку и добавьте в нее несколько кристаллов ацетата натрия. Сравните цвет растворов в пробирках.

б). В пробирку налейте 4 мл разбавленного водного раствора аммиака и добавьте 2 капли фенолфталеина. Отлейте половину раствора в другую пробирку и добавьте в нее несколько кристаллов хлорида аммония. Сравните цвет растворов в пробирках.


Опыт 6. Амфотерные основания
В пробирку налейте 3 мл раствора хлорида цинка. Осторожно добавьте 2 капли раствора гидроксида натрия до образования осадка гидроксида цинка. Разделите осадок на 2 части и испытайте его растворимость в соляной кислоте и гидроксиде натрия. Запишите наблюдения.

Форма лабораторного отчета.
1. Название лабораторной работы.

2. Краткое описание, цель работы.

3. Номер и название опыта.

4. Уравнение реакции: а) в молекулярной форме; б) в полной ионной форме; в) в сокращенной ионной форме.

5. Наблюдения.

6. Обсуждения.

7. Выводы.
Типовые задачи.


  1. Напишите уравнения реакций диссоциации следующих электролитов: AlCl3, H2SO3, NaHCO3. Для обратимых процессов запишите выражения константы равновесия.

  2. Вычислите концентрацию ионов водорода в 0,1 М растворе соляной кислоты, если степень ее диссоциации равна 98%.

  3. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты, запишите уравнения в ионно-молекулярной и сокращенной форме:




а) AgNO3 + BaCl2

б) Ca(OH)2 + HCl 

в) Na2SO3 + H2SO4

г) CaCO3 + HNO3

д) K2SO4 + NaOH 

e) Pb(OH)2 + KOH 

ж)Al2(SO4)3+NaOH(изб.)

з) AgNO3 + H2S 

4. Вычислите ионную силу раствора, содержащего смесь 0,01 М AlCl3 и 0,1 М Na2SO4.

5. Вычислите ионную силу раствора, содержащего смесь 0,01 М Cr2(SO4)3 и 1М NaCl.

6. Вычислите активность ионов Са2+ в 0,1 М растворе СаСl2.

7. Вычислитеь активность ионов Nа+ в 0,1 М растворе Nа3PO4.



Лабораторная работа 11





Каталог: web-local -> uem -> autor -> ob him
ob him -> Качественный анализ
autor -> Основы патогенеза сахарный диабет
ob him -> Лабораторные работы по общей и неорганической химии
ob him -> Рекомендации к выполнению
autor -> История и методология зоотехнической науки
autor -> Практикум по птицеводству: Учебн пособие. М.: Изд-во рудн, 2002
autor -> Тесты для самоконтроля, вопросы и список микропрепаратов для сдачи экзамена
autor -> Учебно-методическое пособие по патологической физиологии Для студентов медицинского факультета специальностей «Лечебное дело», «Стоматология»,


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница