Лабораторная работа 4.1. Определение активной кислотности

Растворов по изменению окраски индикаторов

 

Цель работы: определение активной кислотности растворов по изменению цвета различных индикаторов.

Реактивы: дистиллированная вода, растворы соляной кислоты HCl и гидроксида натрия NaOH концентрации 0,1 моль/л, растворы фенолфталеина (спиртовый раствор), метилоранжа, универсального индикатора и универсальные лакмусовые бумаги.

Оборудование: штатив с пробирками, пипетки.

Методика работы

Для ознакомления с изменениями цвета индикаторов в различных средах налить в три пробирки по 5 мл дистиллированной воды, соляной кислоты и гидроксида натрия концентрации 0,1 моль/л.

В каждую пробирку прилить по 2 капли раствора метилоранжа. Взболтать содержимое пробирки или перемешать стеклянной палочкой и сравнить цвета индикаторов в нейтральном, щелочном и кислом растворах.

Повторить опыт с универсальным индикатором, фенолфталеином и индикаторными лакмусовыми бумагами.

Как меняется окраска растворов? Наблюдения записать в табл. 4.1.

 

Таблица 4.1

Результаты изменения цвета индикаторов

Индикатор	Дистиллированная вода	HCl	NaOH
Метилоранж
Фенолфталеин
Универсальный индикатор
Индикаторная бумага

 

Делают выводы об изменении цвета индикатора в различных средах.

Лабораторная работа 4.2. Определение концентрации

Раствора щелочи титрованием

 

Цель работы: определить концентрацию раствора гидроксида натрия NaOH методом титрования раствором соляной кислоты.

Реактивы: дистиллированная вода, растворы соляной кислоты HCl (или HNO₃) и гидроксида натрия NaOH (или KOH) концентрации
0,1 моль/л, растворы фенолфталеина (спиртовый раствор) или метилового оранжевого.

Оборудование: конические колбы вместимостью 50–100 мл, пипетки вместимостью 10 мл, бюретки вместимостью 25 мл стаканы вместимостью 50–100 мл, капельницы для индикаторов, мерные стаканчики или мерные пробирки, стеклянные палочки, фильтровальная бумага.

Методика работы

Для работы необходимо иметь раствор соляной кислоты НС1 концентрации 0,1 моль/л. Во время титрования происходит реакция нейтрализации

HCl + NaOH = NaCl + H₂O.

Для того чтобы зафиксировать момент нейтрализации, прибегают к помощи индикаторов (фенолфталеин или метилоранж).

Начинают титрование с заполнения бюретки раствором соляной кислоты НСl концентрации 0,1 моль/л выше нулевого деления.

Наберите пипеткой 10 мл раствора гидроксида натрия NaOH и вылейте в коническую колбу вместимостью 100 мл. Туда же введите 2-3 капли индикатора метилового оранжевого.

Приступите к титрованию: раствор кислоты из бюретки спускайте небольшими порциями, примерно по 0,2 мл, в раствор щелочи, который непрерывно перемешивайте.

Область раствора, в которую попадает кислота, окрашивается в розовый цвет, переходящий при взбалтывании в желтый. Когда розовый в растворе начнет переходить в желтый, начните медленно спускать раствор кислоты по 0,1мл и так продолжайте до тех пор, пока раствор в колбе от одной капли не примет неисчезающую розоватую окраску. На этом титрование заканчивается.

Определите по делениям бюретки объем раствора кислоты, израсходованный на нейтрализацию щелочи. Титрование повторяют еще два раза.

Взятый объем щелочи и полученные значения объема кислоты записывают в табл. 4.2.

 

Таблица 4.2

Результаты эксперимента и расчета

Объем взятого раствора NaOH, мл	Объем полученного раствора HCl, мл, в измерении	Концентрация раствора NaOH, моль/л
			ср.

 

Рассчитывают молярную концентрацию едкого натра по формуле (4.1), полученное значение записывают в табл. 4.2. Делают вывод.

 

Лабораторная работа 4.3. Определение концентрации раствора

Кислоты титрованием

 

Цель работы: определить концентрацию кислоты методом титрования.

Реактивы: дистиллированная вода, растворы соляной кислоты HCl (или HNO₃) и гидроксида натрия NaOH (или KOH) концентрации 0,1моль/л, растворы фенолфталеина (спиртовый раствор) или метилового оранжевого.

Оборудование: конические колбы вместимостью 50–100 мл, пипетки вместимостью 10 мл, бюретки вместимостью 25 мл, стаканы вместимостью 50–100 мл, капельницы для индикаторов, стеклянные палочки, фильтровальная бумага.

 

Методика работы

 

Для работы необходимо иметь раствор гидроксида натрия NaOH концентрации 0,1 моль/л.

Как в работе 4.2. подготовьте бюретку, заполненную раствором щелочи. Наберите пипеткой 10 мл раствора кислоты и вылейте в коническую колбу вместимостью 100 мл; туда же введите 2-3 капли индикатора фенолфталеина. Колбу поставьте на белую бумагу под бюретку.

Приступите к титрованию: раствор щелочи из бюретки спускайте небольшими порциями, примерно по 0,2 мл, в раствор кислоты, который непрерывно перемешивайте.

Область раствора, в которую попадает щелочь, окрашивается в розовый цвет, исчезающий при взбалтывании. Когда розовый цвет в растворе начнет исчезать медленно, начните спускать раствор кислоты по 0,1 мл и так продолжайте до тех пор, пока раствор в колбе от одной капли не появится слабая, но достаточно устойчивая окраска раствора. На этом титрование заканчивается.

Определите по делениям бюретки объем раствора щелочи, израсходованный на нейтрализацию кислоты.

Титрование повторяют еще два раза, начиная каждый раз с нулевого деления бюретки.

Взятый объем кислоты и полученные значения объема щелочи записывают в табл. 4.3.

 

Таблица 4.3

Результаты эксперимента и расчета

Объем взятого раствора HCl, мл	Объем израсходованного раствора NaOH, мл, в измерении	Концентрация раствора HCl, моль/л
			ср.

 

Рассчитывают содержание соляной кислоты по формуле (4.1), значение записывают в табл. 4.3. Делают вывод.

 

Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля

1. Что такое титрование? Как выполняется эта операция?

2. Какой раствор называется стандартным?

3. Что такое точка эквивалентности и как она фиксируется?

4. Почему в точке эквивалентности происходит резкое изменение окраски индикатора?

5. Для чего при титровании раствора применяются индикаторы?

6. Что такое область перехода индикатора?

7. В какой среде изменяют окраску метиловый оранжевый и фенолфталеин?

8. В каких объемных отношениях реагируют растворы одинаковой и различной молярной концентрации?