Определение плотности раствора ареометром.
Между плотностью раствора и концентрацией растворенного
вещества существует непосредственная зависимость. Для
наиболее часто применяемых кислот, растворимых оснований
и солей эта зависимость установлена и приводится в справоч-
никах в виде таблиц (см. Приложения). Благодаря этому
определение концентрации растворенного вещества в пределах
точности - 0,5% может быть проведено путем эксперименталь-
ного измерения плотности раствора и последующего
нахождения концентрации вещества по табличным данным.
Плотность раствора определяют чаще всего с помощью ареометров.
Ареометр - это стеклянный поплавок, имеющий вверху шкалу,
градуированную в единицах плотности. Исследуемый раствор наливают в
стеклянный цилиндр. Осторожно погружая в него поочередно ареометры,
подбирают такой из них, при котором уровень жидкости находится в пределах
его шкалы. При этом ареометр не должен касаться стенок цилиндра. Показания
шкалы ареометра на уровне мениска жидкости отвечает плотности этой
жидкости.
Если в таблице нет значения плотности, точно соответствующего
показанию ареометра, концентрацию находят интерполяцией. Например,
измеренная плотность раствора карбоната натрия равна 1,070 г/мл. В таблице
имеются значения:
Концентрация, % (масс.) r, г/мл
8 1,0816
6 1,0606
Разность 0,0210
Полученное значение 1,070 г/мл отличается от плотности 6%-ного
раствора на 1,070 - 1,0606=0,0094 г/мл. Составляем пропорцию:
0,0210 г/мл ¾¾ 2%
0,0094 г/мл ¾¾ х х=0,90%
Таким образом, концентрация раствора карбоната натрия с плотностью
1,070 г/мл равна 6 + 0,90=6,90%.
Опыт 1 Приготовление растворов солей из безводных веществ
Получите у преподавателя задание: приготовить раствор соли с заданной массовой (%) концентрацией растворенного вещества заданного объема.
По заданной концентрации определите плотность раствора, используя таблицу
№ 2б Приложения.
Взвесьте на бумаге рассчитанную массу соли. Мерным цилиндром отмерьте
рассчитанный объем воды . Растворите соль в отмеренном количестве воды, помешивая раствор стеклянной палочкой. Перелейте приготовленный раствор в мерный цилиндр. С помощью ареометра определите плотность полученного Вами раствора и по табл. 2б Приложения установите значение массовой концентрации данной соли. Запишите в журнал все расчеты, измеренную плотность приготовленного раствора и процентную концентрацию соли в нем, найденную по таблице. Определите относительную (в %) погрешность в концентрации приготовленного раствора по отношению к заданной концентрации.
Для полученного раствора, зная его плотность и массовую долю ( процентную концентрацию) , рассчитайте его молярность, моляльность и нормальность.