Совет 1: Как определить процентную концентрацию раствора

Процентная концентрация раствора – это величина, показывающая отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора. Иными словами, это – массовая доля вещества в растворе, выраженная в процентах.
Инструкция
1
Самый простой вариант определения процентной концентрации – когда вам известна первоначальная масса сухого вещества, впоследствии растворенного. Предположим, изначально имелось 15 граммов какой-то соли. Потом ее полностью растворили в воде. Требуется вычислить процентную концентрацию.
2
Сначала взвесьте емкость с раствором. Например, у вас будет 800 граммов. Потом перелейте раствор и взвесьте пустую емкость. Предположим, она весит 550 граммов. А дальше задача решается элементарно: 15/(800 – 550) = 0.06, или 6%. Вот такова концентрация раствора.
3
Немного усложним задачу. Возьмите 20 граммов поваренной соли (хлорида натрия) и растворите ее в некотором количестве воды. Потом, перелив раствор в мерный цилиндр и осторожно добавляя воду, доведите объем до 200 миллилитров. Какова процентная концентрация полученного раствора?
4
Казалось бы, задача – проще некуда. Плотность воды равна 1, следовательно, в 200 миллилитрах – 200 граммов, и процентная концентрация будет 20/200 = 0.1, или 10%. Но не торопитесь с выводами. Ведь у вас не 200 миллилитров чистой воды, а 200 миллилитров раствора, плотность которого отличается от единицы.
5
Поэтому вам, как в вышеописанном случае, надо узнать общую массу раствора М, сначала взвесив сосуд с ним, а потом – пустой сосуд. И тогда, разделив 20 (массу соли) на М, и умножив результата на 100%, вы получите ответ.
6
Ну, а если у вас почему-то нет возможности ни взвешивать, ни замерять объем? Как тогда определить процентную концентрацию раствора? Вот, например, имеется какое-то количество водного раствора серной кислоты – хорошо известного вещества. Перед вами поставлена задача – вычислить его процентную концентрацию, не пользуясь ни весами, ни мерной посудой.
7
На первый взгляд задача очень трудная. А на самом деле решить ее – пара пустяков. Дело в том, что практически для любого вещества, находящего применение в различных отраслях промышленности, существуют так называемые «таблицы плотностей раствора». Ну а серная кислота – настолько широко применяемое вещество, что найти такую таблицу для нее не представляет труда. Она есть в большинстве справочников по химии.
8
Прежде всего вам необходимо измерить плотность серной кислоты с помощью устройства под названием «плотномер» (по-другому оно может называться «денситометр»). Предположим, полученная величина равна 1.303 грамм/миллилитр. По таблице плотностей определите: раствору какой процентной концентрации соответствует эта величина. Это 40%-й раствор серной кислоты. Задача решена.

Совет 2: Как определить концентрацию кислоты

Концентрация - размерная величина, посредством которой выражается состав раствора (в частности, содержание в нем растворенного вещества). Порой случается такое, что эта самая величина неизвестна. К примеру, в лаборатории среди множества бутылей может оказаться один, подписанный просто - HCl (соляная кислота). Для проведения же многих опытов информации требуется гораздо больше, нежели только название. Поэтому приходится задействовать экспериментальные методы, такие как титрование или определение плотности.
Вам понадобится
  • -раствор щелочи точной коцентрации
  • -бюретка
  • -конические колбы
  • -мерные пипетки
  • -индикатор
  • -набор ареометров
Инструкция
1
Одним из наиболее простых способов определения концентрации кислоты является прямое титрование (процесс постепенного добавления раствора с известной концентрацией(титранта) к раствору определяемого вещества с целью зафиксировать точку эквивалентности (конец реакции)). В данном случае удобно использовать нейтрализацию щелочью. Завершение ее можно легко определить с помощью добавления индикатора (к примеру, в кислоте фенолфталеин прозрачен, а при добавлении щелочи становится малиновым; метиловый оранжевый в кислой среде - розовый, а в щелочной - оранжевый).
2
Возьмите бюретку (объемом 15-20 мл), установите ее в штативе с помощью лапки. Она должна быть четко зафиксирована, иначе с раскачивающего кончика могут упасть несколько лишних капель, которые испортят вам весь процесс. Порой одна капелька меняет цвет индикатора. Этот момент необходимо засечь.
3
Запаситесь посудой и реактивами: коническими колбами для титрования (4-5 штук небольшого объема), несколькими пипетками (как Мора - без делений, так и размерными), мерной колбой на 1 л, фиксаналом щелочи, индикатором, дистиллированной водой.
4
Приготовьте раствор щелочи точной концентрации (к примеру, NaOH). Для этого лучше используйте фиксанал (ампула с запаянным в нее веществом, при разведении которого в 1л воды получается 0,1 нормальный раствор). Конечно, можно пустить в ход точную навеску. Но первый вариант точнее и надежнее.
5
Далее заполните бюретку раствором щелочи. В коническую колбу поместите 15 мл кислоты неизвестной концентрации (возможно, HCl), в нее же добавьте 2-3 капли индикатора. И приступайте непосредственно к титрованию. Как только индикатор изменит цвет и примерно 30 с будет таким оставаться, прекращайте процесс. Запишите, сколько ушло щелочи (к примеру, 2,5 мл).
6
Затем выполните данный ход работы еще 2-3 раза. Это делается для получения белее точного результата. После подсчитайте средний объем щелочи. Vср = (V1+V2+V3)/3, V1 - результат первого титрования, мл, V2 - результат второго, мл, V3 - объем третьего, мл, 3 - количество проделанных реакций. Например, Vср = (2,5+2,7+2,4)/3 = 2,53 мл.
7
После проведения эксперимента, можно приступить к основным подсчетам. В данной ситуации справедливо соотношение: C1*V1 = C2*V2, где C1 - концентрация раствора щелочи, нормальная (н), V1 - средний объем израсходованной на реакцию щелочи, мл, С2 - концентрация раствора кислоты, н, V2 - объем кислоты, участвующей в реакции, мл. С2 - величина неизвестная. Значит, ее необходимо выразить через известные данные. С2 = (C1*V1)/V2, т.е. С2 = (0,1 * 2,53)/ 15 = 0,02 н. Вывод: при титровании HCl раствором 0,1 н NaOH, была выяснена концентрация кислоты - 0,02 н.
8
Еще одним распространненым способом выяснить концентрацию кислоты - это, для начала, узнать ее плотность. Для этого приобретите набор ареометров (в специализированном химическом или магазине, также можно заказать по интернету или посетить точки торговли принадлежностей для автомобилистов).
9
Налейте кислоту в химический стакан и помещайте в него ареометры до тех пор, пока они не престанут тонуть или выталкиваться на поверхность. Когда же прибор станет, как поплавок, отметьте числовое значение на нем. Данная цифра и есть плотность кислоты. Далее, используя соответствующую литературу (можно справочник Лурье), не составит труда определить по таблице нужную концентрацию.
10
В независимости от того, какой способ вы выберите, не забывайте про соблюдение техники безопасности.

Совет 3: Как найти процентную концентрацию

Концентрация – это величина, которая характеризует качественный состав раствора. Концентрацией принято называть количество растворенного вещества либо его массы к общему объему либо массе жидкости. Таким образом, важнейшими характеристиками являются массовая и объемная доли.
Вам понадобится
  • - масса растворенного вещества;
  • - масса раствора.
Инструкция
1
Массовая доля, она же процентная концентрация – это безразмерная величина, которая равна отношению массы растворенного вещества к общей массе жидкости. Чаще всего ее выражают в процентах, для чего вам необходимо перемножить полученное отношение на сто. В виде формулы процентную концентрацию можно записать следующим способом: ω = m в-ва/m р-ра*100%. Первое значение является массой самого вещества, а второе – массой раствора в целом.
2
Зачастую в условии задач дана процентная концентрация вещества, исходя из которой, требуется найти массу вещества или массу раствора. Сделать это очень просто, нужно лишь преобразовать исходную формулу. Для нахождения массы вещества она будет следующей: m в-ва = m р-ра* ω/100. Массу раствора можно узнать следующим образом: разделите массу вещества на процентную концентрацию и умножьте результат на сто. Единица измерения массы вещества и массы раствораграммы.
3
Для нахождения процентной концентрации в случае, если раствор был получен с применением кристаллогидрата, следует пользоваться другим алгоритмом решения. Кристаллогидрат имеет структуру Mе(x)К-та(y)*nH2O. В условии задачи, где фигурирует кристаллогидрат, должна содержаться информация о массе самого кристаллогидрата и массе сухого вещества металл-икс-кислота-игрек. В данном случае процентная концентрация будет равняться массе раствора, умноженной на молярную массу кристаллогидрата, поделенной на массу кристаллогидрата, перемноженной с сухим коэффициентом вещества и с молярной массой безводного вещества.
Видео по теме
Полезный совет
Подсчитывая массу раствора, обратите внимание, что она состоит из двух величин: массы растворителя и массы вещества, растворенного в нем. В упущении этого факта заключается большое количество ошибок во время решения подобных задач.

Совет 4: Как определить раствор хлорида натрия

Хлорид натрия – это самая обыкновенная поваренная соль, которую люди ежедневно употребляют в пищу. С точки зрения химического состава представляет собой соединение, которое состоит из атомов натрия и хлора. В растворе поваренная соль распадается (или диссоциирует) на ионы натрия, а также хлорид-ионы, причем на каждый из них существует характерная реакция, позволяющая их определить.
Вам понадобится
  • - пробирки;
  • - нагревательный прибор;
  • - нитрат серебра;
  • - проволока;
  • - фильтровальная бумага;
  • - щипцы или пинцет.
Инструкция
1
Для того чтобы определить качественный состав хлорида натрия, необходимо подобрать лабораторную посуду (пробирки) и нагревательный прибор с открытым пламенем. Это может быть спиртовка или горелка. Помимо этого потребуются проволока, фильтровальная бумага и реактивы.
2
Качественная реакция на натрий. Возьмите фильтровальную бумагу, пропитайте ее раствором хлорида натрия и высушите. Повторите эти действия несколько раз, чтобы концентрация ионов натрия стала больше, что обеспечит достоверность эксперимента. Захватите полученный образец пинцетом или тигельными щипцами и внесите в пламя спиртовки или горелки. Привычный цвет пламени сменит свою окраску на ярко-желтую. Это свидетельствует о наличии в соединении натрия.
3
Можно поступить несколько иначе, а именно без использования бумаги. Возьмите проволоку, на одном конце согните маленькую петельку и прокалите ее на пламени. Опустите петельку в раствор хлорида натрия, после чего внесите ее в пламя нагревательного прибора. В результате опыта появится ярко-желтое окрашивание пламени, что является качественной реакцией на натрий.
4
Качественная реакция на ион хлора. Возьмите любую растворимую соль серебра, так как именно при взаимодействии ионов серебра с ионами хлора происходит выпадение осадка. Растворимость солей можете посмотреть по таблице растворимости. Оптимальным вариантом будет использование нитрата серебра. Налейте в пробирку 2 мл хлорида натрия и осторожно добавьте 2 мл раствора нитрата серебра. В результате реакции моментально выпадет белый осадок хлорида серебра, наличие которого свидетельствует о присутствии в исследуемом растворе ионов хлора.
Обратите внимание
При выполнении опытов обязательно соблюдайте правила техники безопасности, особенно с нагревательными приборами.
Полезный совет
При работе с нитратом серебра желательно использовать халат для проведения лабораторных работ. В противном случае на одежду могут попасть капли реагента, пятна от которого вывести практически невозможно.

Совет 5: Как найти концентрацию кислоты

Концентрация кислоты – величина, показывающая, какая доля этого вещества находится в определенном количестве или объеме его раствора. Она может выражаться по-разному: в виде массовой доли, молярности, моляльности и т.д. В лабораторной практике часто возникает необходимость определить концентрацию кислоты.
Вам понадобится
  • - градуированный мерный стаканчик;
  • - лабораторные весы;
  • - стеклянная пипетка;
  • - лакмус;
  • - раствор щелочи.
Инструкция
1
Предположим, у вас есть емкость с этикеткой H2SO4. То есть сразу становится ясно: в ней содержится серная кислота. Но больше никакой информации нет. Как же определить ее концентрацию? Вы можете сделать это с помощью таблиц плотностей растворов. Существует множество справочников, где приведены значения плотности раствора химических веществ в зависимости от их концентрации.
2
Возьмите градуированный мерный стаканчик, взвесьте его на лабораторных весах. Обозначьте массу пустого стаканчика, как m1. С помощью стеклянной пипетки прилейте в него некоторый объем V серной кислоты. Снова взвесьте стаканчик, обозначьте его массу, как m2. Плотность кислоты находится по формуле: (m2 – m1)/V.
3
По таблице плотностей установите концентрацию раствора. Предположим, в ходе описанного опыта вы вычислили плотность серной кислоты: 1,303 грамм/миллилитр. Ей соответствует 40%-я концентрация.
4
Как еще определяется концентрация кислоты? Есть чувствительный и очень точный метод, который называется прямое титрование. Он основан на реакции нейтрализации кислоты раствором щелочи, концентрация которой известна. Например, в случае с серной кислотой: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O.
5
По схеме реакции видно, что для нейтрализации одного моля кислоты понадобится два моля гидроксида натрия. Исходя из этого, зная объем исследуемого раствора кислоты, объем щелочи, пошедшей на ее нейтрализацию, а также концентрацию щелочи, можно вычислить и концентрацию кислоты.
6
Но как определить точный объем щелочи, необходимой для нейтрализации кислоты? С помощью индикатора, меняющего цвет. Например, лакмуса. Опыт проводится так. Над сосудом с известным объемом кислоты (куда также добавляют несколько капель индикатора) закрепите градуированную бюретку с раствором щелочи.
7
Запишите показание верхнего уровня щелочи, затем, осторожно отвернув кран бюретки, начните по каплям приливать ее к кислоте. Ваша задача – перекрыть кран в тот момент, когда красный цвет индикатора исчезнет. Запишите показание нижнего уровня щелочи и вычислите, какой ее объем ушел на нейтрализацию кислоты.
8
А дальше, зная величину этого объема и точную концентрацию щелочи, легко можно вычислить, сколько молей щелочи вступило в реакцию. Соответственно, количество молей кислоты было в 2 раза меньше. Зная первоначальный объем кислоты, вы найдете ее молярную концентрацию.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500