Определение осмотической концентрации и изотонического коэффициента раствора электролита

Цель: Приобрести навыки физико-химических измерений и обработки результатов эксперимента на примере криометрического определения осмотической концентрации и изотонического коэффициента 5%-ного раствора натрия сульфата.

Оборудование: Прибор для криометрических измерений. Термометр для измерения температуры в области ее отрицательных значений с ценой деления 0,1 К.

Реактивы: Дистиллированная вода, лед колотый (снег), натрий хлорид технический, исследуемый раствор.

Выполнение эксперимента: Получите у лаборанта прибор для криометрических определений.

Прибор (рис. 1) состоит из широкой стеклянной пробирки 1, закрытой пробкой, в которую вставлены термометр 2 и металлическая мешалка 3. Пробирку помещают в толстостенный стакан 4, в котором готовят охлаждающую смесь.

Приготовьте охлаждающую смесь из 3 ч. снега или льда и 1 ч. NaCl. Поместите смесь в сосуд 4. Измерьте термометром температуру охлаждающей смеси. Она должна быть около -5°С. Охлаждающая смесь должна заполнять стакан примерно на 3/4 его объема.

Рисунок 1

В пробирку 1 налейте такой объем дистиллированной воды, чтобы полностью покрыть резервуар термометра, закройте пробирку пробкой с термометром и мешалкой и поместите пробирку в стакан с охлаждающей смесью. Непрерывно помешивая воду мешалкой 3 (старайтесь не касаться мешалкой термометра), следите за изменением температуры. Следите, чтобы термометр не касался дна и стенок пробирки 1. Обычно температура опускается немного ниже точки замерзания воды, затем начинается кристаллизация, выделяется энергия и столбик ртути или спирта резко поднимается вверх и затем застывает на значении температуры кристаллизации воды (около 0°С). Отметьте температуру замерзания воды, запишите ее в журнал с точностью, которую позволяет зафиксировать используемый вами термометр. Выньте пробирку из охлаждающей смеси и, подогревая ее рукой, полностью растворите образовавшиеся кристаллы льда. Снова опустите пробирку в охлаждающую смесь и повторите определение температуры замерзания воды. Получите у преподавателя склянку с анализируемым раствором и запишите в журнал данные о растворе. Сполосните пробирку 1 анализируемым раствором и заполните ее раствором так же, как и при измерении температуры замерзания воды. Закройте пробирку пробкой, вставьте в нее термометр и мешалку (предварительно и то и другое должно быть сполоснуто анализируемым раствором). Определите температуру начала замерзания раствора, как определяли температуру замерзания воды. Все измерения запишите в лабораторный журнал. После работы разберите прибор для криоскопических измерений. Вылейте раствор из пробирки 1. Сполосните водопроводной и дистиллированной водой. Вымойте стакан 4.

Обработка результатов эксперимента:

1. Рассчитайте температуру понижения замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем:

ΔТ_зам = Т_Н2О – Т_р-ра

2. Рассчитайте моляльную концентрацию 5%-ного раствора (теоретическое значение b_теор).

3. Используя экспериментально найденную величину понижения температуры замерзания исследуемого раствора вычислите практическое значение моляльной концентрации (b_практ).

4. Определите изотонический коэффициент анализируемого раствора электролита.

5. Сравните полученное значение изотонического коэффициента с возможно максимальным для раствора данного вещества. Объясните вероятные причины отклонений.

Расчёты:

_________________________________________________________________________

Выводы:

_________________________________________________________________________

Вопросы к защите работы:

1. Приведите примеры растворов, для которых изотонический коэффициент может иметь максимальное значение, равное 2 и 3.

______________________________________________________________________

2. При какой температуре будет закипать 5% раствор Na₂S0₄?

_________________________________________________________________________

3. Рассчитайте осмотическое давление анализируемого раствора при 37°С.

______________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

4. Какую цель преследуют, посыпая снег на тротуаре солью?

____________________________________________________________________

5. Почему при аллергических реакциях, сопровождающихся отёками тканей, в организм вводят высококонцентрированные растворы хлорида кальция (10%) и глюкозы (20%).

______________________________________________________________________

Занятие 1.1.4.

ТЕМА: Протолитические реакции. Буферные растворы.

ЦЕЛЬ: На основе теории кислотно-основных равновесий уяснить сущность протолитических процессов, протекающих в организме, механизмов действия буферных систем организма, их взаимосвязь и роль в поддержании кислотно-основного гомеостаза.

Лабораторная работа №3