Як приготувати розчин сірчаної кислоти?
Стаття оповідає про те, як приготувати розчини кислот і які необхідно враховувати властивості та особливості кислот. Так само стаття містить коротку покрокову інструкцію про те, як приготувати розчин сірчаної кислоти.
Кислоти використовуються в повсякденному житті дуже часто, крім цього вони також отримали широке застосування в технічному виробництві. І це не випадково, адже до однієї з головних особливостей кислот відноситься здатність передавати катіон водню. Це обумовлюється можливістю створення іонів H3O при прямих взаємодіях з водним середовищем.
Визначається ця особливість такими факторами, як зміна забарвлення индикационного речовин у великих дозах, притаманна таким розчинів легка кислотність, а також дратівливі властивості у взаємодії з багатьма розчинами. Розглянемо докладніше, як приготувати розчини кислот і які необхідні при цьому кошти. В основу приготування будь кислотного розчину входять розрахунки відсоткових концентрацій необхідних речовин. Необхідно пам’ятати, що розрахунки при приготуванні повинні бути дуже точними з невеликою похибкою.
Також слід враховувати властивості і характеристики самих кислот. Так, наприклад, сірчана кислота кипить у водних розчинах з підвищенням власної концентрації, при цьому тиск пара самого розчину різко знижується. Цей пар включає до свого складу пари трьох речовин: сірчаної кислоти, олеуму і води.
Сам склад має постійне відміну від складу рідин даного розчину при будь-яких його співвідношеннях. Це перші й необхідні кроки, які слід враховувати при вирішенні такого питання, як приготувати розчин сірчаної кислоти. Також слід враховувати, що при збільшенні температури розчину сірчаної кислоти, посилюються властивості дисоціації.
Приготування 0,01-нормального розчину сірчаної кислоти
Для приготування 0,01-нормального розчину сірчаної кислоти необхідно мати дані по її концентрації.
Концентрацію сірчаної кислоти можна визначити за питомою вагою, який в свою чергу встановлюється за показником ареометра, опущеного в циліндр, заповнений даною кислотою.
Знаючи питому вагу сірчаної кислоти, можна встановити за допомогою допоміжної таблиці і її концентрацію (див. Додатки). Інакше кажучи, можна визначити, яка кількість хімічно чистої кислоти міститься в тому чи іншому обсязі суміші, а також будь процентним вмістом відповідає ця кількість (промисловість випускає сірчану кислоту з домішкою невеликої кількості води і деяких інших речовин).
Молекулярний вага сірчаної кислоти 98,06, а еквівалентний 49,03 м Отже, 1 л 0,01-нормального розчину сірчаної кислоти повинен містити 0,4903 г чистої кислоти.
З`ясувавши потрібну кількість чистої сірчаної кислоти для приготування сантінормального розчину, можна визначити і кількість міцної сірчаної кислоти (з заздалегідь встановленої концентрацією), яке належить узяти для приготування зазначеного розчину. Так, наприклад, породжений міцної (концентрованої) сірчаної кислоти, яка має звичайно питома вага 1,84 і містить 96% чистого сірчаної кислоти, необхідно взяти 0,5107 г (100 х 0,4902: 96), або 0,28 мл ( 0,5107: 1,84).
Встановлене шляхом подібного обчислення кількість концентрованої сірчаної кислоти (в даному випадку 0,28 мл), яке піде на приготування заданого розчину, відціджують з мікробюретки з притертими краном в мірну колбу, куди потім наливають дистильовану воду до рівня літрової мітки.
Потім сантінормальний розчин сірчаної кислоти переливають з колби в бутель, закривають каучукової пробкою, через яку в розчин пропускають відвідну скляну трубку, з`єднану з мікробюретки, і визначають поправку на точність приготованого розчину, так як рідко вдається приготувати точний розчин із заданою нормальністю. У більшості випадків ці розчини при такому методі приготування бувають трохи міцніше або слабкіше, ніж сантінормальние.
Поправку на точність сантінормального розчину сірчаної кислоти часто визначають по бурі (Na2 В4 О7 10 Н2 О).
Хід цього визначення наступний:
1. відважив на аналітичних вагах 953 мг хімічно чистої бури (Еквівалентний вага бури дорівнює 190,6 г. Звідси для приготування літра 0,01-нормального розчину потрібно взяти 1,906 г хімічно чистої бури (190,6: 100), а для приготування 500 мл розчину з вказаною нормальністю необхідно взяти 953 мг бури).
2. Отриману навішення, призначену для приготування 0,01-нормального розчину бури, обережно, намагаючись не розсипати, перенести через лійку в мірну колбу ємністю 500 мл.
3. Злити в колбу за допомогою дистильованої води залишилися на воронці крупинки бури.
4. Розчинити шляхом збовтування вміст колби, а потім дистильованою водою довести рівень розчину до мітки 500 мл.
5. Закрити колбу чистої пробкою і ретельно перемішати приготований розчин бури.
6. У невелику конічну колбу налити з мікробюретки або піпетки 20 мл 0,01-нормального розчину бури, додати туди 2 . 3 краплі двоколірного індикатора і відтитрувати 0,01-нормальним розчином сірчаної кислоти.
7. Розрахувати для 0,01-нормального розчину сірчаної кислоти поправку на точність, яка виражається приватним, отриманим від ділення мілілітрів 0,01-нормального розчину бури, взятого на титрування, на число мілілітрів 0,01-нормального розчину сірчаної кислоти, який пішов на нейтралізацію. Пояснимо сказане на конкретному прикладі.
Припустимо, що на нейтралізацію 20 мл розчину бури пішло 22 мл розчину сірчаної кислоти. Це означає, що приготований розчин кислоти слабкіше 0,01-нормального. Якби цей розчин відповідав 0,01-нормальному, то на нейтралізацію кожного мілілітра розчину бури було б витрачено і рівну кількість розчину кислоти.
У нашому ж прикладі, як уже вказувалося, на нейтралізацію 20 мл розчину бури витрачено 22 мл розчину кислоти, а звідси поправка до приготовленого розчину кислоти:
Операцію по встановленню поправки повторюють 2 – 3 рази. Результати паралельних визначень повинні обов`язково сходитися з точністю до 0,001. За остаточну величину коефіцієнта поправки приймають середнєарифметичну величину, отриману від двох або трьох визначень.
Для перерахунку приготованого розчину сірчаної кислоти на точний 0,01-нормальний розчин слід помножити ту чи іншу його кількість, взяте на аналіз, на коефіцієнт поправки. Зазвичай коефіцієнт поправки пишеться на бутлі з розчином кислоти і періодично уточнюється, так як при тривалій роботі з даними розчином або тривалому його зберіганні він може змінити свою фортецю.