การเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 8 ม. การทำกรดไนตริกที่บ้าน: วิธีจัดการกับรีเอเจนต์

เมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ สารจะถูกชั่งน้ำหนักบนสมดุลทางเทคนิค-เคมี และวัดของเหลวด้วยกระบอกตวง เพราะฉะนั้น แขวนไว้! สารคำนวณด้วยความแม่นยำ 0.1 กรัมและปริมาตรของของเหลว 1 รายการด้วยความแม่นยำ 1 มิลลิลิตร

ก่อนที่คุณจะเริ่มเตรียมโซลูชัน | จำเป็นต้องทำการคำนวณเช่น คำนวณปริมาณของตัวถูกละลายและตัวทำละลายเพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนดจำนวนหนึ่ง

การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายเกลือ

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายโพแทสเซียมไนเตรต 5% 500 กรัม สารละลายดังกล่าว 100 กรัมประกอบด้วย KN0 3;1 5 กรัม เราประกอบเป็นสัดส่วน:

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม KN0 3

500 » 1 - เอ็กซ์» KN0 3

5-500 „_ x= -jQg- = 25 ก.

คุณต้องใช้น้ำ 500-25 = 475 มล.

ตัวอย่าง 2. จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย CaCl 5% 500 กรัมจากเกลือ CaCl 2 -6H 2 0 ก่อนอื่นเราทำการคำนวณเกลือปราศจากน้ำ

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม CaCl 2 500 "" - เอ็กซ์ "CaCl 2 5-500 _ x = 100 = 25 กรัม -

มวลโมลาร์ของ CaCl 2 = 111 มวลโมลาร์ของ CaCl 2 - 6H 2 0 = 219* ดังนั้น CaC1 2 -6H 2 0 219 กรัมจึงมี CaC1 2 111 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

219 ก. CaC1 2 -6H 2 0-111 ก. CaC1 2

เอ็กซ์ » CaС1 2 -6Н 2 0- 26 » CaCI,

219-25 x = -jjj- = 49.3 ก.

ปริมาณน้ำ 500-49.3=450.7 กรัม หรือ 450.7 มล. เนื่องจากวัดน้ำโดยใช้กระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นคุณต้องตวงน้ำ 451 มิลลิลิตร

การคำนวณสำหรับการเตรียมสารละลายกรด

เมื่อเตรียมสารละลายกรด จำเป็นต้องคำนึงว่าสารละลายกรดเข้มข้นไม่ใช่ 100% และมีน้ำอยู่ นอกจากนี้ ไม่มีการชั่งน้ำหนักกรดตามปริมาณที่ต้องการ แต่วัดโดยใช้กระบอกตวง

ตัวอย่าง 1. มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 กรัมตามกรด 58% ที่มีอยู่ซึ่งมีความหนาแน่นคือ d = l.19

1. ค้นหาปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์ที่ควรอยู่ในสารละลายกรดที่เตรียมไว้:

สารละลาย 100 กรัม -10 กรัม HC1 500 "" - เอ็กซ์ » NS1 500-10 * = 100 = 50 กรัม -

* ในการคำนวณหาคำตอบของเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของโมล มวลจะถูกปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็ม

2. หาจำนวนกรัมของความเข้มข้น)
กรดซึ่งจะมี HC1 50 กรัม:

กรด 100 กรัม - 38 กรัม HC1 เอ็กซ์ » » -50 » NS1 100 50

เอ็กซ์ gg— » = 131.6 ก.

3. ค้นหาปริมาตรที่ปริมาณนี้ครอบครอง 1
กรด:

วี — -— 131 ‘ 6 110 6 สช

4. ปริมาณตัวทำละลาย (น้ำ) คือ 500-;
-131.6 = 368.4 กรัม หรือ 368.4 มล. เนื่องจากความจำเป็นร่วมกัน-
วัดปริมาณน้ำและกรดโดยใช้กระบอกตวง
เหล้ารัมแล้วจะไม่นำมาพิจารณาหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร
ut. ดังนั้นเพื่อเตรียมสารละลาย 10% 500 กรัม
สำหรับกรดไฮโดรคลอริกคุณต้องใช้ไฮโดรคลอริก I 111 มล
กรดและน้ำ 368 มล.

ตัวอย่างที่ 2โดยปกติเมื่อทำการคำนวณการเตรียมกรดจะใช้ตารางมาตรฐานซึ่งระบุเปอร์เซ็นต์ของสารละลายกรดความหนาแน่นของสารละลายนี้ที่อุณหภูมิที่กำหนดและจำนวนกรัมของกรดนี้ที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร ความเข้มข้นนี้ (ดูภาคผนวก V) ในกรณีนี้การคำนวณจะง่ายขึ้น สามารถคำนวณปริมาณสารละลายกรดที่เตรียมไว้สำหรับปริมาตรหนึ่งได้

ตัวอย่างเช่น คุณต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. โดยอิงจากสารละลายเข้มข้น 38% j ตามตารางเราพบว่าสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% มี HC1 104.7 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร เราต้องเตรียม 500 มล. ดังนั้นสารละลายควรมี H2O 104.7:2 = 52.35 กรัม

ลองคำนวณดูว่าคุณต้องมีสมาธิมากแค่ไหน ฉันกรด ตามตาราง HC1 เข้มข้น 1 ลิตรประกอบด้วย HC1 451.6 กรัม เราประกอบเป็นสัดส่วน: 1,000 มล. - 451.6 กรัมของ HC1 เอ็กซ์ » -52.35 » NS1

1,000-52.35 x = 451.6 = "5 มล.

ปริมาณน้ำ 500-115 = 385 มล.

ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. คุณต้องใช้สารละลายเข้มข้น HC1 115 มล. และน้ำ 385 มล.

กรดไฮโดรคลอริกที่มาจากพืชอาจมีความเข้มข้นต่างกันจึงจำเป็นต้องคำนวณปริมาณน้ำและกรดโดยใช้ตารางที่ 6.2

ตารางที่ 6.2

หนาแน่นเอชซีแอลเวลา 15 โอ C, กก./ม 3	มวลชนแบ่งปัน, %	เอชซีแอลเอชซีแอลเศษส่วนน้ำหนัก	หนาแน่นเอชซีแอลเวลา 15 โอ C, กก./ม 3	มวลชนแบ่งปัน, %	เอชซีแอลเอชซีแอลเศษส่วนน้ำหนัก

กก./ลิตร

ปริมาณของกรดเชิงพาณิชย์ในหน่วยปริมาตรที่ต้องการเพื่อให้ได้สารละลายทำงาน 1 ลบ.ม. ที่มีความเข้มข้นที่กำหนดถูกกำหนดโดยสูตร:

V Т = n(r З - 1,000)/(r Т - 1,000) (5.2)

โดยที่ n คือจำนวนลูกบาศก์เมตรของสารละลาย

V T - ปริมาตรของกรดเชิงพาณิชย์, m 3;

r t - ความหนาแน่นของกรดเชิงพาณิชย์, kg/m 3;

r Z คือความหนาแน่นที่ระบุของสารละลายสำเร็จรูป กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ซึ่งนำมาจากตารางที่ 6.2 โดยขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์มวลของ HCl ในสารละลาย

ตัวอย่าง. เตรียมสารละลาย HCl 12% 35 ลูกบาศก์เมตร หากความหนาแน่นของกรดเชิงพาณิชย์คือ 1150 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร จากตารางที่ 6.2 เราพบว่าความหนาแน่นของสารละลาย HCl 12% คือ 1,060 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร แล้ว

V T = 35(1,060 - 1,000)/(1150 - 1,000)= 14 ม. 3

r Z = (14 × 1150 + 21 × 1,000)/35 = 1,060 กก./ลบ.ม. 3

1. อุปกรณ์สำหรับบำบัดกรดในบ่อน้ำ

ในการรักษาการก่อตัวด้วยกรดจะใช้ชุดอุปกรณ์ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์สำหรับหลุมผลิต (1AU - 700, 2AU - 700), ชุดปั๊มสำหรับสูบกรดลงในบ่อ, รถบรรทุกถังสำหรับขนส่งกรดและสารเคมี, ท่อร่วมสำหรับเชื่อมต่อรถบรรทุกแท้งค์กับชุดปั๊มและอุปกรณ์หลุมผลิต

ในระหว่างการบำบัดกรดไฮโดรคลอริก ความเข้มข้นของกรดในสารละลายคือ 8-20% ขึ้นอยู่กับหินที่กำลังบำบัด หากความเข้มข้นของ HCl สูงกว่าค่าที่แนะนำ ท่อของหลุมผลิตและอุปกรณ์ของหลุมจะถูกทำลาย และหากต่ำกว่านั้น ประสิทธิภาพในการบำบัดบริเวณก้นหลุมจะลดลง

เพื่อปกป้องท่อ, ถัง, ปั๊ม, ท่อ, หลุมผลิตและอุปกรณ์บ่อน้ำจากฤทธิ์กัดกร่อนของกรด, สารยับยั้งจะถูกเติมลงในสารละลาย: ฟอร์มาลิน (0.6%), ยูนิโคล (0.3 - 0.5%), รีเอเจนต์ I-1-A ( 0.4 %) และคาทาพิน A (0.1%)

เพื่อป้องกันการตกตะกอนของเหล็กออกไซด์ที่อุดตันรูขุมขนของการก่อตัวจึงใช้สารเพิ่มความคงตัวซึ่งเป็นกรดอะซิติก (0.8-1.6%) และกรดไฮโดรฟลูออริก (1-2%) ขึ้นอยู่กับปริมาตรของกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง

สารละลาย HCl เตรียมดังนี้: ปริมาตรน้ำที่คำนวณได้จะถูกเทลงในภาชนะ, สารยับยั้งจะถูกเพิ่มเข้าไป, จากนั้นจึงเพิ่มความคงตัวและสารหน่วงปฏิกิริยา - ยา DS ในปริมาณ 1 - 1.5% ของปริมาตรของสารละลายกรด . หลังจากผสมสารละลายอย่างละเอียดแล้ว ปริมาตรที่คำนวณได้ของ HCl เข้มข้นจะถูกเติมลงไปลำดับสุดท้าย

ในทุ่งนา กรดจะถูกปั๊มเข้าไปในชั้นหินภายใต้ความดัน อ่างกรดจะใช้ในการทำความสะอาดผิวหน้าจากการสะสมตัวที่ปนเปื้อน (ซีเมนต์ สารละลายดินเหนียว เรซิน พาราฟิน) รวมถึงการฉีดสารละลายกรดร้อนซึ่งได้รับความร้อน เนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อนระหว่าง HCl และแมกนีเซียม

ในการขนส่งสารละลายของ HCl ที่ถูกยับยั้งและฉีดเข้าไปในรูปแบบจะใช้หน่วยพิเศษ Azinmash - 30A, AKPP - 500, KP - 6.5 หน่วย Azinmash - 30A ติดตั้งอยู่บนแชสซีของรถ KrAZ - 257 หน่วยนี้ประกอบด้วยปั๊มแบบแอ็คชั่นเดี่ยวแนวนอนแบบสามลูกสูบ 5NK - 500 ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เคลื่อนที่ผ่านกล่องส่งกำลัง ท่อร่วม หุ้มด้วยยาง รถถังหลัก (6-10 ม. 3) และบนรถพ่วง (6 ม. 3)

กรดบัดกรีเป็นฟลักซ์ที่อยู่ในหมวดหมู่พิเศษเนื่องจากมีลักษณะพิเศษคือเพิ่มความก้าวร้าวให้กับวัสดุที่ใช้งานด้วย สารนี้กระจายอยู่ในรูปของเหลวเป็นหลัก โดยไม่คำนึงถึงความเข้มข้นของสาร บางครั้งอาจขายแบบเจือจางหรือสารเข้มข้นที่คุณสามารถเจือจางเองได้ นอกจากนี้คุณยังสามารถลองทำกรดบัดกรีด้วยมือของคุณเองได้

คุณสมบัติทั้งหมดของวัสดุจะกำหนดขอบเขตของการใช้งาน มีไว้สำหรับโลหะที่มีการปนเปื้อนอย่างมากซึ่งก่อให้เกิดออกไซด์อย่างรวดเร็วหรือมีสนิมตกค้างบนพื้นผิว เนื่องจากมีฤทธิ์สูงวัสดุจึงกลายเป็นอันตรายเมื่อสัมผัสกับผิวหนังและพื้นผิวของเยื่อเมือก คุณจำเป็นต้องรู้กฎการใช้กรดก่อนที่จะเริ่มทำงาน

เทคโนโลยีในการทำกรดบัดกรีที่บ้านถือว่าผลลัพธ์ควรเป็นสารที่จะมีคุณสมบัติที่สอดคล้องกับ GOST 23178-78 ดีที่สุด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพของฟลักซ์เพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ สิ่งสำคัญคือคุณสมบัติของกรดปรากฏขึ้นแม้หลังจากการใช้งานเนื่องจากฟลักซ์บนโลหะไม่เพียงกำจัดฟิล์มไขมันและออกไซด์เท่านั้น แต่ยังป้องกันการก่อตัวใหม่อีกด้วย นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าการกระจายตัวของโลหะบัดกรีบนพื้นผิวที่ดีขึ้นและการยึดเกาะกับวัสดุฐานในระดับสูง

คุณสมบัติและองค์ประกอบทางเคมีกายภาพ

ก่อนที่จะทำกรดบัดกรีคุณควรทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบของวัสดุก่อน สารนี้ประกอบด้วย:

• กรดไฮโดรคลอริก
• แอมโมเนียมคลอไรด์;
• ซิงค์คลอไรด์;
• น้ำปราศจากไอออน
• สารเติมแต่งที่ทำให้เปียก

กรดบัดกรีที่บ้านอาจมีส่วนประกอบอื่นอยู่ในองค์ประกอบ สิ่งสำคัญคือการบรรลุคุณสมบัติที่ต้องการซึ่งฟลักซ์นี้มี ประการแรก ต้องมีกิจกรรมสูงของวัสดุ การโต้ตอบอย่างรวดเร็วกับองค์ประกอบต่างๆ ทำให้สภาพแวดล้อมก้าวร้าวและทำลายสารอันตรายเกือบทั้งหมดที่รบกวนการบัดกรีตามปกติ ซึ่งมีผลข้างเคียงที่ชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็กอาจเสียหายหากสัมผัสกับกรด ไขมันประสานที่ใช้งานอยู่ก็มีคุณสมบัติคล้ายกันเช่นกัน

กรดจะมีกลิ่นเฉพาะและเป็นอันตรายต่อสุขภาพเมื่อบุคคลสูดดมไอระเหยเข้าไป ดังนั้นควรใช้เครื่องช่วยหายใจในระหว่างการทำงาน และห้องที่เกิดเหตุการณ์ทั้งหมดนี้ควรมีการระบายอากาศที่ดี จำเป็นต้องป้องกันไม่ให้ฟลักซ์ไปโดนมือ ดวงตา และพื้นผิวอื่นๆ ยกเว้นชิ้นงานและตัวบัดกรี

เครื่องมือและวัสดุที่จำเป็นสำหรับการผลิต

ควรเข้าใจว่ากรดบัดกรีที่บ้านจะมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งจะทำให้ผลิตได้ง่ายขึ้น เพื่อเตรียมความพร้อม ต้องใช้วัสดุและเครื่องมือดังต่อไปนี้:

• ขวดหรือภาชนะอื่นสำหรับเตรียมและผสม (ควรเป็นแก้ว)
• สังกะสีแบบเม็ดหรือใช้ถ้วยจากแบตเตอรี่เก่าที่มีองค์ประกอบนี้แทน
• น้ำซึ่งทำหน้าที่เจือจางสมาธิ
• กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักและสามารถละลายสิ่งเจือปนเพิ่มเติมได้

เทคโนโลยีการสร้างกรดสำหรับการบัดกรีด้วยมือของคุณเอง

ขั้นตอนแรกคือการเตรียมภาชนะสำหรับห้องปฏิบัติการ ซึ่งก็คือขวดแก้วหรือภาชนะพอร์ซเลนหรือเซรามิกอื่นๆ คุณควรใส่สังกะสีหรือแบตเตอรี่ที่ตกค้างไว้ หลังจากใส่สารเติมแต่งลงในภาชนะแล้วเท่านั้นจึงจะวางกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นไว้ คุณต้องเทมันอย่างระมัดระวัง ราวกับว่ามันโดนมือคุณ สารเคมีอาจไหม้ได้ ระดับของเหลวทั้งหมดในภาชนะบรรจุไม่ควรเกิน 3/4 ของปริมาตรทั้งหมด

สัดส่วนของสารหากมีเครื่องมือวัดที่แม่นยำควรมีลักษณะดังนี้ - ต้องใช้สังกะสี 412 กรัมต่อกรดไฮโดรคลอริกหนึ่งลิตร โดยธรรมชาติแล้ว ความเบี่ยงเบนเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นได้ แต่ไม่ควรสูงเกินไป

ขั้นตอนต่อไปในการเตรียมกรดบัดกรีคือรอให้ปฏิกิริยาเสร็จสิ้น เมื่อกรดและสังกะสีสัมผัสกัน โลหะจะเริ่มละลาย ในระหว่างการละลาย ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมา ทำให้เกิดฟองในของเหลว

ของเหลวก็มีความโปร่งใสมากขึ้นเช่นกัน หลังจากเสร็จสิ้นทุกอย่างแล้วควรเทสารที่ได้ลงในภาชนะอื่นที่ปิดสนิท คุณสามารถซื้อวัสดุทั้งหมดได้โดยไม่มีปัญหาในร้านค้าที่จำหน่ายสารเคมี หากคุณใช้แบตเตอรี่ เกือบทุกประเภท "AAA" และ "AA" ก็สามารถใช้ได้

หากคุณไม่ต้องการวัสดุที่มีความเข้มข้นเดี่ยว แต่จำเป็นต้องทำสิ่งที่อ่อนแอลงซึ่งจะไม่มีความก้าวร้าวในระดับสูง คุณสามารถเติมน้ำเพื่อลดความเข้มข้นได้ ต้องทำอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้ของเหลวกระเซ็น คุณสามารถเลือกสัดส่วนได้ด้วยตัวเอง ขึ้นอยู่กับลักษณะการบัดกรี

วิธีเตรียมกรดบัดกรีที่บ้านอย่างถูกต้อง

ก่อนอื่น คุณต้องใส่ใจกับมาตรการด้านความปลอดภัย เนื่องจากนี่เป็นธุรกิจที่อันตรายมาก ในระหว่างการผลิตในสถานประกอบการ ทุกอย่างจะทำในตู้พิเศษซึ่งมีการผสมรีเอเจนต์ไว้ภายใต้ฝาปิดและในสถานที่ที่ได้รับการปกป้องจากบุคคลภายนอก ที่บ้านคุณต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จะช่วยปกป้องผิวหนัง ดวงตา อวัยวะระบบทางเดินหายใจ และอื่นๆ อย่างแน่นอน ขั้นตอนการละลายทำได้ดีที่สุดนอกอาคารในที่โล่งหรือจัดให้มีการระบายอากาศที่ดี นี่เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากการที่ไฮโดรเจนถูกปล่อยออกสู่อากาศอย่างแข็งขัน ควรมีแหล่งน้ำอยู่ใกล้ ๆ เพื่อให้คุณสามารถล้างบริเวณผิวหนังที่เสียหายได้หากเกิดอุบัติเหตุ แนะนำให้เปิดน้ำประปา โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำเย็น เพราะจะช่วยลดระดับความเจ็บปวดได้เล็กน้อย

หากสารหกลงบนพื้นผิวใด ๆ สามารถล้างออกด้วยสารละลายอัลคาไลและน้ำได้ อย่าลืมจัดเก็บวัสดุอย่างเหมาะสม ภาชนะควรสุญญากาศ และทุกอย่างควรเก็บไว้ในที่เย็นและมืด คนแปลกหน้าที่ไม่รู้จักไม่ควรสามารถเข้าถึงได้ บางครั้งกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์ใช้สำหรับฟลักซ์โดยไม่ต้องเติมสังกะสีเจือปนและยังไม่เจือจางด้วยน้ำ ฟลักซ์นี้มักใช้กับวัสดุเหล็ก

โซลูชั่น

การเตรียมสารละลายเกลือ

เทคนิคการหาความเข้มข้นของสารละลาย

การหาความเข้มข้นด้วยความหนาแน่น

การกำหนดความเข้มข้นแบบไทไตรเมทริก

แนวคิดพื้นฐานและเงื่อนไขของการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก

แผนการตรวจวัดไทไตรเมทริก

กฎหกประการสำหรับการไทเทรต

สภาวะในการกำหนดความเข้มข้นของสารแบบไทไตรเมตริก

การเตรียมสารละลายไทเทรตโดยใช้การชั่งน้ำหนักสารตั้งต้นที่แม่นยำ

การตั้งค่าเครื่องไตเตรทของสารละลายโดยใช้สารปรับตั้ง

การคำนวณในการวิเคราะห์เชิงปริมาตร

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

โซลูชั่น

1. แนวคิดเรื่องการแก้ปัญหาและการละลาย

ในการวิเคราะห์ทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ งานหลักคือการแก้ปัญหา โดยปกติแล้ว เมื่อเราใช้ชื่อ “วิธีแก้ปัญหา” เราหมายถึงวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง ในสารละลายที่แท้จริง ตัวถูกละลายในรูปของโมเลกุลหรือไอออนแต่ละตัวจะถูกกระจายไปตามโมเลกุลของตัวทำละลาย

สารละลาย- ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน) ประกอบด้วยอนุภาคของสารที่ละลายตัวทำละลายและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาของพวกเขา เมื่อสารของแข็งละลายในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น โมเลกุลของชั้นผิวจะผ่านเข้าไปในตัวทำละลาย และผลจากการแพร่กระจายจะกระจายไปทั่วปริมาตรทั้งหมดของตัวทำละลาย จากนั้นโมเลกุลชั้นใหม่จะผ่านเข้าไปในตัวทำละลาย ฯลฯ กระบวนการย้อนกลับก็เกิดขึ้นพร้อมกับตัวทำละลาย - การปล่อยโมเลกุลออกจากสารละลาย ยิ่งความเข้มข้นของสารละลายสูงเท่าไร กระบวนการนี้ก็จะเกิดขึ้นมากขึ้นเท่านั้น โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายโดยไม่เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขอื่นๆ เราจะไปถึงสถานะที่โมเลกุลของสารที่ละลายจำนวนเท่ากันจะถูกปล่อยออกมาจากสารละลายเมื่อละลายในหน่วยเวลา วิธีแก้ปัญหานี้เรียกว่า อิ่มตัวหากคุณเติมตัวถูกละลายเข้าไปแม้แต่น้อย มันก็จะไม่ละลาย

ความสามารถในการละลาย- ความสามารถของสารในการสร้างระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันกับสารอื่น ๆ - สารละลายที่สารนั้นอยู่ในรูปของอะตอม, ไอออน, โมเลกุลหรืออนุภาคแต่ละตัว ปริมาณของสารในสารละลายอิ่มตัวจะเป็นตัวกำหนด ความสามารถในการละลายสารภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ความสามารถในการละลายของสารต่างๆ ในตัวทำละลายบางชนิดจะแตกต่างกัน สารที่กำหนดสามารถละลายได้ไม่เกินจำนวนที่กำหนดของตัวทำละลายแต่ละตัว ความสามารถในการละลายแสดงเป็นจำนวนกรัมของสารต่อตัวทำละลาย 100 กรัมในสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด . ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายในน้ำ สารจะถูกแบ่งออกเป็น: 1) ละลายได้สูง (โซดาไฟ, น้ำตาล); 2) ละลายได้น้อย (ยิปซั่ม, เกลือ Berthollet); 3) ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ (คอปเปอร์ซัลไฟต์) สารที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติมักเรียกว่าไม่ละลายน้ำ แม้ว่าจะไม่มีสารที่ไม่ละลายน้ำเลยก็ตาม “สารที่ไม่ละลายน้ำมักเรียกว่าสารที่มีความสามารถในการละลายต่ำมาก (สาร 1 ส่วนโดยน้ำหนักละลายในตัวทำละลาย 10,000 ส่วน)

โดยทั่วไปความสามารถในการละลายของของแข็งจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หากคุณเตรียมสารละลายที่ใกล้จะอิ่มตัวด้วยความร้อนแล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว แต่อย่างระมัดระวังสิ่งที่เรียกว่า สารละลายอิ่มตัวยวดยิ่งหากคุณหยดผลึกของสารที่ละลายลงในสารละลายหรือผสมเข้าด้วยกัน ผลึกก็จะเริ่มหลุดออกจากสารละลาย ดังนั้น สารละลายที่ทำให้เย็นจึงมีสารมากกว่าที่เป็นไปได้สำหรับสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด ดังนั้นเมื่อเติมผลึกของตัวถูกละลาย สารส่วนเกินทั้งหมดก็จะตกผลึกออกมา

คุณสมบัติของสารละลายจะแตกต่างจากคุณสมบัติของตัวทำละลายเสมอ สารละลายจะเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าตัวทำละลายบริสุทธิ์ ในทางตรงกันข้าม จุดเยือกแข็งของสารละลายต่ำกว่าตัวทำละลาย

ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวทำละลาย สารละลายจะแบ่งออกเป็น สัตว์น้ำและไม่ใช่น้ำอย่างหลังได้แก่สารละลายของสารในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ อะซิโตน เบนซิน คลอโรฟอร์ม เป็นต้น

สารละลายของเกลือ กรด และด่างส่วนใหญ่จะถูกเตรียมในสารละลายที่เป็นน้ำ

2. วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย แนวคิดเรื่องเทียบเท่ากรัม

สารละลายแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะคือความเข้มข้นของตัวถูกละลาย นั่นคือปริมาณของสารที่มีอยู่ในสารละลายจำนวนหนึ่ง ความเข้มข้นของสารละลายสามารถแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ มีหน่วยเป็นโมลต่อสารละลาย 1 ลิตร เทียบเท่ากับสารละลาย 1 ลิตร และตามไทเทรต

ความเข้มข้นของสารในสารละลายสามารถแสดงได้หลายวิธี:

เศษส่วนมวลของสารที่ละลาย w(B) เป็นปริมาณไร้มิติเท่ากับอัตราส่วนของมวลของสารที่ละลายต่อมวลรวมของสารละลาย m

หรือเรียกอีกอย่างว่า: เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นสารละลาย - กำหนดโดยจำนวนกรัมของสารในสารละลาย 100 กรัม ตัวอย่างเช่น สารละลาย 5% ประกอบด้วยสาร 5 กรัมในสารละลาย 100 กรัม เช่น สาร 5 กรัมและตัวทำละลาย 100-5 = 95 กรัม

ความเข้มข้นของโมล C(B) แสดงจำนวนโมลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร

C(B) = n(B) / V = ​​​​ม(B) / (M(B) V),

โดยที่ M(B) คือมวลโมลของสารที่ละลาย g/mol

ความเข้มข้นของฟันกรามวัดเป็นโมล/ลิตร และกำหนดให้เป็น "M" ตัวอย่างเช่น 2 M NaOH เป็นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่มีสองฟันกราม สารละลายโมโนโมลาร์ (1 M) ประกอบด้วยสาร 1 โมลต่อสารละลาย 1 ลิตร สารละลายไบโมลาร์ (2 M) มี 2 โมลต่อ 1 ลิตร เป็นต้น

ในการที่จะรู้ว่าสารหนึ่งมีกี่กรัมในสารละลาย 1 ลิตรของความเข้มข้นทางโมลที่กำหนด คุณจำเป็นต้องรู้ก่อน มวลกรามนั่นคือมวล 1 โมล มวลโมลาร์ของสารซึ่งมีหน่วยเป็นกรัมจะมีค่าเท่ากับมวลโมเลกุลของสาร ตัวอย่างเช่น น้ำหนักโมเลกุลของ NaCl คือ 58.45 ดังนั้นมวลโมลาร์จึงเท่ากับ 58.45 กรัม ดังนั้นสารละลาย NaCl 1 M จึงประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ 58.45 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร

ความปกติของสารละลายระบุจำนวนกรัมเทียบเท่าของสารที่กำหนดในสารละลายหนึ่งลิตรหรือจำนวนมิลลิกรัมเทียบเท่าในสารละลายหนึ่งมิลลิลิตร
เทียบเท่ากรัมของสารคือจำนวนกรัมของสารที่มีค่าเท่ากับตัวเลขที่เท่ากัน

เทียบเท่ากับสารประกอบ- พวกเขาเรียกปริมาณของมันซึ่งสอดคล้อง (เทียบเท่า) กับไฮโดรเจน 1 โมลในปฏิกิริยาที่กำหนด

ปัจจัยความเท่าเทียมกันถูกกำหนดโดย:

1) ลักษณะของสาร

2) ปฏิกิริยาเคมีเฉพาะ

ก) ในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม;

ค่าที่เทียบเท่าของกรดถูกกำหนดโดยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะในโมเลกุลของกรด

ตัวอย่างที่ 1กำหนดความเทียบเท่าของกรด: a) HCl, b) H 2 SO 4, c) H 3 PO 4; ง) ฮ 4

สารละลาย.

ในกรณีของกรดโพลีบาซิก ค่าที่เท่ากันจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเฉพาะ:

ก) H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2H 2 O

ในปฏิกิริยานี้อะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมจะถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก ดังนั้น E = M.M/2

b) H 2 SO 4 + KOH → KHSO 4 + H 2 O

ในกรณีนี้ อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมจะถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก E = M.M/1

สำหรับกรดฟอสฟอริก ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา ค่าคือ a) E = M.M/1

b) E= M.M/2 c) E= M.M/3

ฐาน

ค่าเทียบเท่าเบสถูกกำหนดโดยจำนวนหมู่ไฮดรอกซิลที่สามารถแทนที่ด้วยกากกรดได้

ตัวอย่างที่ 2กำหนดความเท่าเทียมกันของฐาน: ก) KOH; ข) ลูกบาศ์ก(OH) 2;

สารละลาย.

ค่าเทียบเท่าเกลือถูกกำหนดโดยไอออนบวก

ค่าที่ต้องหาร M ในกรณีของเกลือมีค่าเท่ากับ Q·n, ที่ไหน ถาม– ประจุของไอออนบวกของโลหะ n– จำนวนแคตไอออนในสูตรเกลือ

ตัวอย่างที่ 3กำหนดค่าเทียบเท่าของเกลือ: a) KNO 3 ; ข) นา 3 ปอ 4; ค) Cr 2 (SO 4) 3;

สารละลาย.

ก) คิว·n = 1ข) 1 3 = 3วี) ซ = 3 2 = 6,ช) ซ = 3 1 = 3

ค่าของปัจจัยความเท่าเทียมกันของเกลือก็ขึ้นอยู่กับเช่นกัน

ปฏิกิริยาคล้ายกับการพึ่งพากรดและเบส

b) ในปฏิกิริยารีดอกซ์เพื่อกำหนด

เทียบเท่ากับการใช้รูปแบบความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

ค่าที่ต้องหาร MM ของสารในกรณีนี้จะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่โมเลกุลของสารยอมรับหรือมอบให้

K 2 Cr 2 O 7 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 + KCl + H 2 O

สำหรับเส้นตรง2Сr +6 +2 3 จ→2Cr3+

ปฏิกิริยา 2Cl - - 2 1 จ→ซีแอล 2

สำหรับย้อนกลับ 2Cr+3-2 3 จ→ Cr +6

ปฏิกิริยา Cl2-2 จ→2Cl

(K 2 Cr 2 O 7) = 1/6

(Cr)=1/3 (HCl)=1 (Cl)=1) (Cl2)=1/2 (Cl)=1

ความเข้มข้นปกติจะแสดงด้วยตัวอักษร เอ็น (ในสูตรการคำนวณ) หรือตัวอักษร "n" - เมื่อระบุความเข้มข้นของสารละลายที่กำหนด หากสารละลาย 1 ลิตรมีสารเทียบเท่ากับ 0.1 จะเรียกว่าดีซินอร์มอล และมีค่าเท่ากับ 0.1 N สารละลายที่มีสารเทียบเท่า 0.01 ในสารละลาย 1 ลิตรเรียกว่าเซนตินอร์มอล และมีค่าเท่ากับ 0.01 N เนื่องจากสิ่งที่เทียบเท่าคือปริมาณของสารใด ๆ ที่อยู่ในปฏิกิริยาที่กำหนด เทียบเท่ากับไฮโดรเจน 1 โมล แน่นอนว่าความเทียบเท่าของสารใดๆ ในปฏิกิริยานี้จะต้องสัมพันธ์กับความเทียบเท่าของสารอื่นๆ อย่างแน่นอน ซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยาใดๆ สารจะทำปฏิกิริยาในปริมาณที่เท่ากัน

ไตเตรทเรียกว่าสารละลายที่แสดงความเข้มข้น คำบรรยายภาพ,คือจำนวนกรัมของสารที่ละลายในสารละลาย 1 มิลลิลิตร บ่อยครั้งมากในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ จะมีการคำนวณไทเทอร์ของสารละลายใหม่โดยตรงกับสารที่ต้องการหา ทท ใช่เครื่องไตเตรทของสารละลายจะแสดงจำนวนกรัมของสารที่ถูกกำหนดซึ่งสอดคล้องกับสารละลายนี้ 1 มิลลิลิตร

เพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นระดับโมลและปกติ ตัวอย่างของสารจะถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ และเตรียมสารละลายในขวดวัดปริมาตร เมื่อเตรียมสารละลายกรด ปริมาตรที่ต้องการของสารละลายกรดเข้มข้นจะถูกวัดด้วยบิวเรตที่มีจุกปิดก๊อกแก้ว

น้ำหนักของตัวถูกละลายคำนวณเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สี่ และน้ำหนักโมเลกุลจะถูกคำนวณด้วยความแม่นยำตามที่ระบุไว้ในตารางอ้างอิง ปริมาตรของกรดเข้มข้นคำนวณเป็นทศนิยมตำแหน่งที่สอง

เมื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ สารจะถูกชั่งน้ำหนักบนสมดุลทางเทคนิค-เคมี และวัดของเหลวด้วยกระบอกตวง ดังนั้นน้ำหนักของสารจึงคำนวณด้วยความแม่นยำ 0.1 กรัมและปริมาตรของของเหลว 1 รายการด้วยความแม่นยำ 1 มิลลิลิตร

ก่อนที่จะเริ่มเตรียมสารละลาย จำเป็นต้องทำการคำนวณ เช่น คำนวณปริมาณของตัวถูกละลายและตัวทำละลายเพื่อเตรียมสารละลายตามความเข้มข้นที่กำหนดจำนวนหนึ่ง

3. การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายเกลือ

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายโพแทสเซียมไนเตรต 5% 500 กรัม สารละลาย 100 กรัมประกอบด้วย KN0 3 5 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม KN0 3

500"- เอ็กซ์» KN0 3

5*500/100 = 25 ก.

คุณต้องใช้น้ำ 500-25 = 475 มล.

ตัวอย่างที่ 2 จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย CaCI 5% 500 กรัมจากเกลือ CaCl 2 .6H 2 0 ขั้นแรก เราทำการคำนวณเกลือปราศจากน้ำ

สารละลาย 100 กรัม - 5 กรัม CaCl 2

500 "" - เอ็กซ์ ก CaC12

5*500/ 100 = 25 ก

มวลโมลาร์ของ CaCl 2 = 111 มวลโมลาร์ของ CaCl 2 · 6H 2 0 = 219 ดังนั้น

CaC1 2 219 กรัม *6H 2 0 มี CaC1 2 111 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

219 ก. CaC1 2 *6H 2 0 -- 111 ก. CaC1 2

เอ็กซ์» CaС1 2 -6Н 2 0- 25 » CaCI 2 ,

219*25/ 111= 49.3 ก.

ปริมาณน้ำ 500-49.3=450.7 กรัม หรือ 450.7 มล. เนื่องจากวัดน้ำโดยใช้กระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นคุณต้องตวงน้ำ 451 มิลลิลิตร

4. การคำนวณการเตรียมสารละลายกรด

เมื่อเตรียมสารละลายกรด จำเป็นต้องคำนึงว่าสารละลายกรดเข้มข้นไม่ใช่ 100% และมีน้ำอยู่ นอกจากนี้ ไม่มีการชั่งน้ำหนักกรดตามปริมาณที่ต้องการ แต่วัดโดยใช้กระบอกตวง

ตัวอย่างที่ 1 มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% จำนวน 500 กรัม โดยขึ้นอยู่กับกรด 58% ที่มีอยู่ ซึ่งมีความหนาแน่นคือ d = l.19

1. ค้นหาปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์ที่ควรอยู่ในสารละลายกรดที่เตรียมไว้:

สารละลาย 100 กรัม -10 กรัม HC1

500 "" - เอ็กซ์» NS1

500*10/100= 50 ก

ในการคำนวณคำตอบของความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์ มวลโมลาร์จะถูกปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็ม

2. ค้นหาจำนวนกรัมของกรดเข้มข้นที่จะมี HC1 50 กรัม:

กรด 100 กรัม - 38 กรัม HC1

เอ็กซ์» » - 50 » NS1

100 50/38 = 131.6 ก.

3. ค้นหาปริมาตรที่กรดจำนวนนี้ครอบครอง:

วี= 131,6/ 1.19= 110.6 มล. (ปัดเป็น 111)

4. ปริมาณตัวทำละลาย (น้ำ) คือ 500-131.6 = 368.4 กรัม หรือ 368.4 มล. เนื่องจากวัดปริมาณน้ำและกรดที่ต้องการด้วยกระบอกตวง จึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิลิตร ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 กรัม คุณต้องใช้กรดไฮโดรคลอริก 111 มล. และน้ำ 368 มล.

ตัวอย่างที่ 2 โดยปกติเมื่อทำการคำนวณการเตรียมกรดจะใช้ตารางมาตรฐานซึ่งระบุเปอร์เซ็นต์ของสารละลายกรดความหนาแน่นของสารละลายนี้ที่อุณหภูมิที่กำหนดและจำนวนกรัมของกรดนี้ที่มีอยู่ใน 1 ลิตร สารละลายความเข้มข้นนี้ ในกรณีนี้การคำนวณจะง่ายขึ้น สามารถคำนวณปริมาณสารละลายกรดที่เตรียมไว้สำหรับปริมาตรหนึ่งได้

ตัวอย่างเช่น คุณต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. โดยอิงจากสารละลายเข้มข้น 38% ตามตารางเราพบว่าสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% มี HC1 104.7 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร เราต้องเตรียม 500 มล. ดังนั้นสารละลายควรมี HCl 104.7:2 = 52.35 กรัม

มาคำนวณกันว่าคุณต้องใช้กรดเข้มข้นมากแค่ไหน ตามตาราง HC1 เข้มข้น 1 ลิตรประกอบด้วย HC1 451.6 กรัม มาสร้างสัดส่วนกัน:

1,000 มล.-451.6 ก.HC1

เอ็กซ์ มล- 52.35 น. นส.1

1000*52.35/ 451.6 =115.9 มล.

ปริมาณน้ำ 500-116 = 384 มล.

ดังนั้นในการเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% 500 มล. คุณต้องใช้สารละลายเข้มข้น HC1 116 มล. และน้ำ 384 มล.

ตัวอย่างที่ 1 ต้องใช้แบเรียมคลอไรด์กี่กรัมในการเตรียมสารละลาย 0.2 โมลาร์ 2 ลิตร

สารละลาย.น้ำหนักโมเลกุลของแบเรียมคลอไรด์คือ 208.27 เพราะฉะนั้น. สารละลาย 0.2 M 1 ลิตรควรมี 208.27 * 0.2 = = 41.654 g BaCI 2 . ในการเตรียม 2 ลิตร คุณจะต้องมี 41.654 * 2 = 83.308 g BaCI 2

ตัวอย่างที่ 2 ต้องใช้โซดาปราศจาก Na 2 C0 3 กี่กรัมในการเตรียม 0.1 N 500 มล. สารละลาย?

สารละลาย.น้ำหนักโมเลกุลของโซดาคือ 106.004; มวลเทียบเท่าของ Na 2 C0 3 =M: 2 = 53.002; 0.1 เท่า = 5.3002 ก

1,000 มล. 0.1 น. สารละลายประกอบด้วย 5.3002 กรัม Na 2 C0 3
500 »» » » » เอ็กซ์ » นา 2 C0 3

x = 2.6501 ก. นา 2 C0 3.

ตัวอย่างที่ 3 ต้องใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น (96%: d=l.84) เท่าใดในการเตรียม 0.05 N 2 ลิตร สารละลายกรดซัลฟิวริก?

สารละลาย.น้ำหนักโมเลกุลของกรดซัลฟิวริกคือ 98.08 มวลที่เท่ากันของกรดซัลฟิวริก H 2 ดังนั้น 4 = M: 2 = 98.08: 2 = 49.04 กรัม มวล 0.05 eq. = 49.04*0.05 = 2.452 ก.

เรามาดูกันว่าควรมี H 2 S0 4 เท่าใดใน 2 ลิตร 0.05 n สารละลาย:

1 ลิตร-2.452 กรัม สูง 2 S0 4

2"- เอ็กซ์ » H 2 S0 4

เอ็กซ์= 2.452*2 = 4.904 ก. ส 2 S0 4.

เพื่อพิจารณาว่าต้องใช้สารละลาย H 2 S0 4 มากถึง 96.% เรามาสร้างสัดส่วนกัน:

ในความเข้มข้น 100 กรัม เอช 2 S0 4 -96 กรัม เอช 2 S0 4

คุณ» » H 2 S0 4 -4.904 กรัม H 2 S0 4

Y = 5.11 กรัม H 2 S0 4.

เราคำนวณจำนวนนี้ใหม่เป็นปริมาตร: 5.11: 1.84 = 2.77

ดังนั้นเพื่อเตรียม 0.05 N. 2 ลิตร สารละลาย คุณต้องใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 2.77 มล.

ตัวอย่างที่ 4 คำนวณไทเทอร์ของสารละลาย NaOH หากทราบว่าความเข้มข้นที่แน่นอนของมันคือ 0.0520 N

สารละลาย.ให้เราจำไว้ว่า titer คือเนื้อหาในสารละลาย 1 มิลลิลิตรของสารมีหน่วยเป็นกรัม มวลที่เท่ากันของ NaOH=40 01 ก. เรามาดูกันว่ามี NaOH บรรจุอยู่กี่กรัมในสารละลาย 1 ลิตร:

40.01*0.0520 = 2.0805 ก.

สารละลาย 1 ลิตร มี 1,000 มล.

T=0.00208 ก./มล. คุณยังสามารถใช้สูตร:

T=E N/1000 ก./ลิตร

ที่ไหน ต- ไทเทอร์, กรัม/มิลลิลิตร; อี- มวลเท่ากัน น-ความปกติของการแก้ปัญหา

จากนั้นไทเทอร์ของสารละลายนี้คือ: 40.01 · 0.0520/1000 = 0.00208 กรัม/มิลลิลิตร

ตัวอย่างที่ 5 คำนวณความเข้มข้นปกติของสารละลาย HN0 3 หากทราบว่าไตเตอร์ของสารละลายนี้คือ 0.0065 ในการคำนวณเราใช้สูตร:

T=E N/1000 g/l จากที่นี่:

N=T1000/อี0,0065.1000/ 63.05= 0.1030 น.

ตัวอย่างที่ 6 ความเข้มข้นปกติของสารละลายจะเป็นเท่าใด หากทราบว่าสารละลาย 200 มล. มี Na 2 C0 3 2.6501 กรัม

สารละลาย.ตามที่คำนวณไว้ในตัวอย่างที่ 2: ENа 2 с 3 =53.002
มาดูกันว่า Na 2 C0 3 มีค่าเท่ากับ 2.6501 กรัม:
2.6501: 53.002 = 0.05 สมการ

ในการคำนวณความเข้มข้นปกติของสารละลาย เราจะสร้างสัดส่วน:

1,000 "" เอ็กซ์ "

สารละลาย 1 ลิตรจะมีค่าเทียบเท่า 0.25 กล่าวคือ สารละลายจะเป็น 0.25 N

สำหรับการคำนวณนี้ คุณสามารถใช้สูตร:

ยังไม่มีข้อความ =P 1,000/จ วี

ที่ไหน ร - ปริมาณของสารเป็นกรัม อี - มวลเทียบเท่าของสาร วี - ปริมาตรของสารละลายเป็นมิลลิลิตร

ENа 2 с 3 =53.002 ดังนั้นความเข้มข้นปกติของสารละลายนี้คือ

2,6501* 1000 / 53,002*200=0,25

5.การคำนวณความเข้มข้นจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง.

ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ มักจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของสารละลายที่มีอยู่จากหน่วยหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่งใหม่ เมื่อแปลงความเข้มข้นของเปอร์เซ็นต์เป็นความเข้มข้นของฟันกรามและในทางกลับกัน จำเป็นต้องจำไว้ว่าเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นนั้นคำนวณสำหรับมวลหนึ่งของสารละลาย และความเข้มข้นของฟันกรามและความเข้มข้นปกติจะถูกคำนวณสำหรับปริมาตร ดังนั้นสำหรับการแปลง คุณจำเป็นต้องรู้ ความหนาแน่นของสารละลาย

ความหนาแน่นของสารละลายมีระบุไว้ในหนังสืออ้างอิงในตารางที่เกี่ยวข้องหรือวัดด้วยไฮโดรมิเตอร์ ถ้าเราแสดงว่า: กับ- เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น ม- ความเข้มข้นของฟันกราม N - ความเข้มข้นปกติ ง- ความหนาแน่นของสารละลาย อี- มวลเท่ากัน ม- มวลโมลาร์ สูตรการแปลงจากเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นเป็นโมลและความเข้มข้นปกติจะเป็นดังนี้

ตัวอย่างที่ 1 สารละลายกรดซัลฟิวริก 12% มีความเข้มข้นปกติและโมลาร์เป็นเท่าใด มีความหนาแน่น d = l.08 g/cm??

สารละลาย.มวลโมลของกรดซัลฟิวริกคือ 98 ดังนั้น

เอ n 2 ดังนั้น 4 =98:2=49

แทนที่ค่าที่จำเป็นลงในสูตรเราจะได้:

1) ความเข้มข้นโมลของสารละลายกรดซัลฟิวริก 12% เท่ากับ

ม=12*1.08*10/98=1.32ม;

2) ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดซัลฟิวริก 12% คือ

น= 12*1.08*10/49= 2.64 น.

ตัวอย่างที่ 2. เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของ 1 N คือเท่าใด สารละลายกรดไฮโดรคลอริกความหนาแน่นเท่ากับ 1.013?

สารละลาย.มวลโมลาร์ของ HCI คือ 36.5 ดังนั้น Ens1 = 36.5 จากสูตรข้างต้น (2) เราได้:

ดังนั้นเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นคือ 1 N สารละลายกรดไฮโดรคลอริกมีค่าเท่ากับ

36,5*1/ 1,013*10 =3,6%

บางครั้งในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของฟันกรามใหม่ให้เป็นปกติและในทางกลับกัน หากมวลที่เท่ากันของสารเท่ากับมวลโมลาร์ (เช่น KOH) ความเข้มข้นปกติจะเท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ดังนั้น 1 น. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกจะเป็นสารละลาย 1 โมลาร์พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารประกอบส่วนใหญ่ มวลที่เท่ากันจะไม่เท่ากับมวลโมลาร์ ดังนั้น ความเข้มข้นปกติของสารละลายของสารเหล่านี้จึงไม่เท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ หากต้องการแปลงจากความเข้มข้นหนึ่งไปอีกความเข้มข้นหนึ่ง เราสามารถใช้สูตรได้:

ม = (NE)/ม.; N=M(ม./อี)

ตัวอย่างที่ 3 ความเข้มข้นปกติของสารละลายกรดซัลฟิวริก 1M Answer-2M

ตัวอย่างที่ 4 ความเข้มข้นของฟันกราม 0.5 N สารละลาย Na 2 CO 3 คำตอบ - 0.25H

เมื่อแปลงความเข้มข้นของเปอร์เซ็นต์เป็นความเข้มข้นของฟันกรามและในทางกลับกัน จำเป็นต้องจำไว้ว่าเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นคำนวณสำหรับมวลหนึ่งของสารละลาย และความเข้มข้นของฟันกรามและปกติจะถูกคำนวณสำหรับปริมาตร ดังนั้นสำหรับการแปลง คุณจำเป็นต้องทราบความหนาแน่นของ สารละลาย. ถ้าเราแสดงว่า: c - ความเข้มข้นร้อยละ; M - ความเข้มข้นของฟันกราม; N - ความเข้มข้นปกติ e - มวลที่เท่ากัน, r - ความหนาแน่นของสารละลาย; m คือมวลโมลาร์ ดังนั้นสูตรการแปลงจากเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นจะเป็นดังนี้:

M = (ส หน้า 10)/ม
ยังไม่มีข้อความ = (ค หน้า 10)/จ

สามารถใช้สูตรเดียวกันนี้ได้หากคุณต้องการแปลงความเข้มข้นปกติหรือความเข้มข้นของโมลเป็นเปอร์เซ็นต์

บางครั้งในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องคำนวณความเข้มข้นของฟันกรามใหม่ให้เป็นปกติและในทางกลับกัน หากมวลที่เท่ากันของสารเท่ากับมวลโมลาร์ (ตัวอย่างเช่น สำหรับ HCl, KCl, KOH) ความเข้มข้นปกติจะเท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์ ดังนั้น 1 น. สารละลายกรดไฮโดรคลอริกจะเป็นสารละลาย 1 โมลาร์พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารประกอบส่วนใหญ่ มวลที่เท่ากันจะไม่เท่ากับมวลโมลาร์ ดังนั้น ความเข้มข้นปกติของสารละลายของสารเหล่านี้จึงไม่เท่ากับความเข้มข้นของโมลาร์
หากต้องการแปลงจากความเข้มข้นหนึ่งไปอีกความเข้มข้นหนึ่ง คุณสามารถใช้สูตรต่อไปนี้:

M = (N E)/ม
N = (ม ม.)/อี

กฎของการผสมสารละลาย

ปริมาณของสารละลายผสมจะแปรผกผันกับความแตกต่างสัมบูรณ์ระหว่างความเข้มข้นและความเข้มข้นของสารละลายที่ได้

กฎการผสมสามารถแสดงได้ด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์:

mA/mB =С-b/а-с,

โดยที่ mA, mB คือปริมาณของสารละลาย A และ B ที่ใช้ในการผสม

a, b, c - ตามลำดับความเข้มข้นของสารละลาย A และ B และสารละลายที่ได้รับจากการผสม หากความเข้มข้นแสดงเป็น % จะต้องใช้ปริมาณของสารละลายผสมในหน่วยน้ำหนัก หากความเข้มข้นมีหน่วยเป็นโมลหรือค่าปกติ ปริมาณของสารละลายที่ผสมจะต้องแสดงเป็นลิตรเท่านั้น

เพื่อความสะดวกในการใช้งาน กฎการผสมนำมาใช้ กฎแห่งไม้กางเขน:

ม1 / ม2 = (ส3 – ส2) / (ส1 – ส3)

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ลบค่าที่น้อยกว่าในแนวทแยงออกจากค่าความเข้มข้นที่มากกว่า จะได้ (w 1 – w 3), w 1 > w 3 และ (w 3 – w 2), w 3 > w 2 จากนั้นจึงรวบรวมและคำนวณอัตราส่วนมวลของสารละลายเริ่มต้น m 1 / m 2

ตัวอย่าง
กำหนดมวลของสารละลายเริ่มต้นด้วยเศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5% และ 40% หากการผสมเข้าด้วยกันส่งผลให้สารละลายมีน้ำหนัก 210 กรัม โดยมีเศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 10%

5 / 30 = ม. 1 / (210 - ม. 1)
1/6 = ม.1 / (210 – ม.1)
210 – ม.1 = 6ม.1
7ม. 1 = 210
ม. 1 =30 ก.; ม. 2 = 210 – ม. 1 = 210 – 30 = 180 ก

แนวคิดพื้นฐานและเงื่อนไขของการวิเคราะห์ไทไตรเมทริก

ไทแทรนต์ -สารละลายของรีเอเจนต์ที่ทราบความเข้มข้น (สารละลายมาตรฐาน)

โซลูชั่นมาตรฐาน– สารละลายมาตรฐานทุติยภูมิปฐมภูมิมีความโดดเด่นตามวิธีการเตรียม ปฐมภูมิเตรียมโดยการละลายสารเคมีบริสุทธิ์ในปริมาณที่แม่นยำในตัวทำละลายในปริมาณที่กำหนด สารทุติยภูมิเตรียมที่ความเข้มข้นโดยประมาณ และความเข้มข้นของสารทุติยภูมิถูกกำหนดโดยใช้มาตรฐานปฐมภูมิ

จุดสมดุล– ช่วงเวลาที่ปริมาตรที่เพิ่มขึ้นของสารละลายทำงานมีปริมาณสารเทียบเท่ากับปริมาณของสารที่ถูกกำหนด

วัตถุประสงค์ของการไตเตรท- การวัดปริมาตรของสารละลายสองชนิดที่มีปริมาณสารเท่ากันอย่างแม่นยำ

การไตเตรทโดยตรง– นี่คือการไตเตรทของสารบางชนิด “A” โดยตรงกับไทแทรนต์ “B” ใช้เมื่อปฏิกิริยาระหว่าง "A" และ "B" ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว

โซลูชั่น

แนวคิดเรื่องการแก้ปัญหาและการละลาย

วิธีการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย แนวคิดเรื่องเทียบเท่ากรัม

การคำนวณการเตรียมสารละลายเกลือและกรด

การคำนวณความเข้มข้นจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง

การผสมและการเจือจางสารละลาย กฎของการผสมสารละลาย

เทคนิคการเตรียมการแก้ปัญหา

การเตรียมสารละลายเกลือ

การเตรียมสารละลายกรด

การเตรียมสารละลายพื้นฐาน

การเตรียมสารละลายทำงานจากฟิกซ์อานัล

วิธีแก้ปัญหาโดยประมาณ ในกรณีส่วนใหญ่ ห้องปฏิบัติการต้องใช้กรดไฮโดรคลอริก ซัลฟิวริก และกรดไนตริก กรดมีจำหน่ายในท้องตลาดในรูปแบบของสารละลายเข้มข้นซึ่งเปอร์เซ็นต์จะพิจารณาจากความหนาแน่นของกรด

กรดที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นกรดทางเทคนิคและบริสุทธิ์ กรดทางเทคนิคมีสิ่งเจือปนดังนั้นจึงไม่ได้ใช้ในงานวิเคราะห์

กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นจะควันในอากาศดังนั้นคุณจึงต้องทำงานกับมันในตู้ดูดควัน กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นที่สุดมีความหนาแน่น 1.2 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และมีไฮโดรเจนคลอไรด์ 39.11%

การเจือจางของกรดจะดำเนินการตามการคำนวณที่อธิบายไว้ข้างต้น

ตัวอย่าง. คุณต้องเตรียมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 5% 1 ลิตร โดยใช้สารละลายที่มีความหนาแน่น 1.19 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร จากหนังสืออ้างอิง เราพบว่าสารละลาย 5% มีความหนาแน่น 1.024 g/cm3; ดังนั้น 1 ลิตรจะมีน้ำหนัก 1.024 * 1,000 = 1,024 กรัม จำนวนนี้ควรมีไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์:

กรดที่มีความหนาแน่น 1.19 g/cm3 มี HCl 37.23% (เรายังพบได้จากหนังสืออ้างอิงด้วย) หากต้องการทราบว่าควรรับประทานกรดนี้ในปริมาณเท่าใด ให้จัดสัดส่วนดังนี้

หรือ 137.5/1.19 = กรด 115.5 มีความหนาแน่น 1.19 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เมื่อตวงสารละลายกรดได้ 116 มิลลิลิตร แล้วนำปริมาตรมาเป็น 1 ลิตร

กรดซัลฟิวริกก็เจือจางเช่นกัน เมื่อเจือจางโปรดจำไว้ว่าคุณต้องเติมกรดลงในน้ำและไม่ใช่ในทางกลับกัน เมื่อเจือจางจะเกิดความร้อนแรง และหากคุณเติมน้ำลงในกรด ก็อาจกระเด็นออกมาได้ ซึ่งเป็นอันตราย เนื่องจากกรดซัลฟิวริกทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง หากกรดโดนเสื้อผ้าหรือรองเท้า คุณควรรีบล้างบริเวณที่ราดด้วยน้ำปริมาณมาก จากนั้นทำให้กรดเป็นกลางด้วยโซเดียมคาร์บอเนตหรือสารละลายแอมโมเนีย ในกรณีที่สัมผัสกับผิวหนังของมือหรือใบหน้า ให้ล้างบริเวณนั้นด้วยน้ำปริมาณมากทันที

จำเป็นต้องมีการดูแลเป็นพิเศษเมื่อจัดการกับโอเลียมซึ่งเป็นกรดซัลฟูริกโมโนไฮเดรตที่อิ่มตัวด้วยซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ SO3 ตามเนื้อหาในส่วนหลัง oleum มีหลายความเข้มข้น

ควรจำไว้ว่าด้วยการทำความเย็นเล็กน้อย oleum จะตกผลึกและอยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิห้องเท่านั้น ในอากาศจะเกิดควันและปล่อย SO3 ซึ่งก่อตัวเป็นไอกรดซัลฟิวริกเมื่อทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ

การถ่ายโอนโอเลียมจากภาชนะขนาดใหญ่ไปเป็นภาชนะขนาดเล็กเป็นเรื่องยากมาก การดำเนินการนี้ควรดำเนินการภายใต้กระแสลมหรือในอากาศ แต่ในกรณีที่กรดซัลฟิวริกและ SO3 ที่เกิดขึ้นไม่สามารถส่งผลเสียหายต่อผู้คนและวัตถุโดยรอบได้

หากโอเลียมแข็งตัว ควรอุ่นก่อนโดยวางภาชนะไว้ในห้องอุ่น เมื่อโอเลียมละลายและกลายเป็นของเหลวที่มีน้ำมัน ต้องนำออกไปในอากาศแล้วเทลงในภาชนะขนาดเล็ก โดยใช้วิธีการบีบด้วยอากาศ (แห้ง) หรือก๊าซเฉื่อย (ไนโตรเจน)

เมื่อกรดไนตริกผสมกับน้ำ จะเกิดความร้อนขึ้นด้วย (แม้ว่าจะไม่รุนแรงเท่าในกรณีของกรดซัลฟิวริก) ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังเมื่อใช้งาน

กรดอินทรีย์ที่เป็นของแข็งถูกนำมาใช้ในห้องปฏิบัติการ การจัดการทำได้ง่ายกว่าและสะดวกกว่าของเหลวมาก ในกรณีนี้ ควรระมัดระวังเพียงเพื่อให้แน่ใจว่ากรดไม่ปนเปื้อนสิ่งแปลกปลอม หากจำเป็น กรดอินทรีย์ที่เป็นของแข็งจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการตกผลึกซ้ำ (ดูบทที่ 15 “การตกผลึก”)

โซลูชั่นที่แม่นยำ สารละลายกรดที่แม่นยำพวกมันเตรียมในลักษณะเดียวกับค่าโดยประมาณโดยมีข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในตอนแรกพวกเขาพยายามที่จะได้รับสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงขึ้นเล็กน้อยเพื่อที่จะได้เจือจางอย่างแม่นยำในภายหลังตามการคำนวณ สำหรับสารละลายที่แม่นยำ ให้ใช้เฉพาะการเตรียมสารเคมีที่บริสุทธิ์เท่านั้น

โดยปกติแล้วปริมาณกรดเข้มข้นที่ต้องการจะใช้โดยปริมาตรที่คำนวณตามความหนาแน่น

ตัวอย่าง. คุณต้องเตรียม 0.1 และ. สารละลาย H2SO4 ซึ่งหมายความว่าสารละลาย 1 ลิตรควรมี:

กรดที่มีความหนาแน่น 1.84 g/cmg ประกอบด้วย H2SO4 n 95.6% เพื่อเตรียม 0.1 n 1 ลิตร คุณต้องใช้ปริมาณ (x) ของสารละลายต่อไปนี้ (เป็นกรัม):

ปริมาตรของกรดที่สอดคล้องกันจะเป็น:

เมื่อวัดกรดจากบิวเรตต์ได้ 2.8 มิลลิลิตรแล้ว ให้เจือจางลงในขวดวัดปริมาตรเป็น 1 ลิตร แล้วไตเตรตด้วยสารละลายอัลคาไลเพื่อสร้างความเป็นปกติของสารละลายที่ได้ หากสารละลายมีความเข้มข้นมากขึ้น) ปริมาณน้ำที่คำนวณได้จะถูกเติมจากบิวเรต ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการไตเตรทพบว่า 6.1 N. 1 มล. สารละลาย H2SO4 ประกอบด้วย H2SO4 ไม่ใช่ 0.0049 กรัม แต่เป็น 0.0051 กรัม เพื่อคำนวณปริมาณน้ำที่ต้องใช้ในการเตรียม 0.1 N สารละลาย สร้างสัดส่วน:

การคำนวณแสดงให้เห็นว่าปริมาตรนี้คือ 1,041 มล. ต้องเติมน้ำ 1,041 - 1,000 = 41 มล. คุณควรคำนึงถึงปริมาณสารละลายที่ใช้ในการไทเทรตด้วย ให้รับประทาน 20 มล. ซึ่งเท่ากับ 20/1000 = 0.02 ของปริมาตรที่มีอยู่ ดังนั้นคุณต้องเติมน้ำไม่ใช่ 41 มล. แต่น้อยกว่า: 41 - (41*0.02) = = 41 -0.8 = 40.2 มล.

* ในการวัดกรด ให้ใช้บิวเรตที่แห้งสนิทพร้อมก๊อกปิดเปิดแบบกราวด์ -

ควรตรวจสอบสารละลายที่ถูกต้องอีกครั้งเพื่อดูเนื้อหาของสารที่นำมาละลาย นอกจากนี้ สารละลายกรดไฮโดรคลอริกที่แม่นยำยังถูกเตรียมโดยใช้วิธีแลกเปลี่ยนไอออน โดยอิงจากตัวอย่างโซเดียมคลอไรด์ที่คำนวณได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างที่คำนวณและชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์จะถูกละลายในน้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากแร่ธาตุ และสารละลายที่ได้จะถูกส่งผ่านคอลัมน์โครมาโตกราฟีที่เต็มไปด้วยตัวแลกเปลี่ยนแคตไอออนในรูปแบบ H สารละลายที่ไหลออกมาจากคอลัมน์จะมีปริมาณ HCl เท่ากัน

ตามกฎแล้ว ควรเก็บสารละลายที่ถูกต้อง (หรือไตเตรท) ไว้ในขวดที่ปิดสนิท ต้องใส่หลอดแคลเซียมคลอไรด์เข้าไปในจุกของภาชนะ โดยเติมโซดาไลม์หรือแอสคาไรต์ในกรณีของสารละลายอัลคาไล และเติมแคลเซียมคลอไรด์ด้วย หรือเพียงแค่สำลีในกรณีของกรด

ในการตรวจสอบความเป็นปกติของกรด มักใช้โซเดียมคาร์บอเนต Na2CO ที่เผาแล้ว อย่างไรก็ตาม สารชนิดนี้มีคุณสมบัติดูดความชื้น จึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการของนักวิเคราะห์ได้ครบถ้วน สะดวกกว่ามากในการใช้โพแทสเซียมคาร์บอเนตที่เป็นกรด KHCO3 เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้โดยทำให้แห้งในเครื่องดูดความชื้นเหนือ CaCl2

เมื่อไทเทรต จะมีประโยชน์ที่จะใช้ "พยาน" ในการเตรียมกรดหนึ่งหยด (หากกำลังไทเทรตเป็นด่าง) หรืออัลคาไล (หากกำลังไทเทรตกรด) และสารละลายตัวบ่งชี้หลายหยดตามที่เติมเข้าไป เติมลงในน้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากแร่ธาตุลงในสารละลายไตเตรท

การเตรียมเชิงประจักษ์ตามสารที่ถูกกำหนดและสารละลายมาตรฐานของกรดจะดำเนินการโดยการคำนวณโดยใช้สูตรที่กำหนดสำหรับสิ่งเหล่านี้และกรณีที่อธิบายไว้ข้างต้น