Задаволены

• Крок
• Частка 1 з 3: Асноўныя веды аб канцэнтрацыях
• Частка 2 з 3: Тытраванне
• Частка 3 з 3: Вызначэнне салёнасці ў акварыуме
• Парады
• Папярэджанні

У хіміі альбо хіміі адзін раствор аднастайная сумесь дзвюх рэчаў - адной растворанае рэчыва і а растваральнік альбо растваральнік у якім рэчыва растварана. Канцэнтрацыя з'яўляецца мерай колькасці растворанага рэчыва ў растваральніку. Прычын для вызначэння канцэнтрацыі раствора можа быць шмат, але хімія, якая ўдзельнічае ў гэтым, аднолькавая: правяраеце Ці вы ўзровень хлору ў басейне ці праводзіце выратавальны аналіз узору крыві. У гэтым кіраўніцтве вы пазнаёміцеся з некаторымі асноўнымі часткамі хіміі раствора, а потым правядзеце працэдуру агульнага практычнага прымянення - абслугоўванне акварыума.

Крок

Частка 1 з 3: Асноўныя веды аб канцэнтрацыях

1. Метад абазначэння канцэнтрацый. Канцэнтрацыя рэчыва - гэта колькасць гэтага растворанага рэчыва, падзеленае на колькасць растваральніка. Аднак, паколькі існуюць розныя спосабы выражэння колькасці дадзенага рэчыва, можна таксама па-рознаму адлюстраваць канцэнтрацыю. Тут вы знойдзеце найбольш распаўсюджаныя напісанні:
   • Грам на літр (г / л) Маса растворанага рэчыва ў грамах, растворанага ў зададзеным аб'ёме раствора (які неабавязкова супадае з аб'ёмам растваральніка.) Звычайна выкарыстоўваецца для раствораў цвёрдых рэчываў у вадкіх растваральніках.
   • Малярнасць (М.) Колькасць радзімак растворанага рэчыва, падзеленае на аб'ём раствора.
   • Часткі на мільён (праміле) Суадносіны колькасці часціц (звычайна ў грамах) растворанага рэчыва на мільён часціц раствора, памножанае на 10. Звычайна выкарыстоўваецца для вельмі разведзеных водных раствораў (1 л вады = 1000 грамаў).
   • Працэнт складанага рэчыва. Суадносіны часціц (зноў у грамах) растворанага рэчыва на 100 часціц раствора, выражанае ў працэнтах.
2. Ведайце, якія дадзеныя вам патрэбныя, каб знайсці канцэнтрацыю. За выключэннем малярнасці (гл. Ніжэй), звычайныя спосабы напісання канцэнтрацыі, як паказана вышэй, патрабуюць ведаць масу растворанага рэчыва і масу альбо аб'ём атрыманага раствора. Шматлікія хімічныя праблемы, якія патрабуюць пошуку канцэнтрацыі раствора, не даюць вам гэтай інфармацыі. Калі так, вам давядзецца папрацаваць з тым, што вы ведаеце, каб даведацца гэтую інфармацыю.
   • Прыклад: Дапусцім, нам трэба знайсці канцэнтрацыю (у грамах на літр) раствора, зробленага шляхам растварэння 1/2 чайнай лыжкі солі ў 2 літрах вады. Мы таксама ведаем, што 1 гарбатная лыжка солі складае каля 6 грамаў. У гэтым выпадку пераўтварэнне лёгка - памножыць: 1/2 чайнай лыжкі х (6 грам / 1 гарбатная лыжка) = 3 грама солі. 3 грама солі, падзеленыя на 2 літры альбо вада = 1,5 г / л
3. Даведайцеся, як разлічыць малярнасць. Малярнасць патрабуе, каб вы ведалі колькасць радзімак вашага растворанага рэчыва, але гэта можна лёгка высветліць, калі вы ведаеце масу растворанага рэчыва і хімічную формулу. Кожны хімічны элемент мае вядомую "малярную масу" (ММ) - пэўную масу для аднаго моля гэтага элемента. Гэтыя малярныя масы ўтрымліваюцца ў перыядычнай сістэме (звычайна пад хімічным сімвалам і назвай элемента.) Проста дадайце малярныя масы кампанентаў растворанага рэчыва, каб атрымаць малярную масу. Затым памножце вядомую масу растворанага рэчыва на (1 / ММ вашага растворанага рэчыва), каб знайсці колькасць растворанага рэчыва ў радзімках.
   • Прыклад: Дапусцім, мы хочам знайсці малярнасць вышэйзгаданага солевага раствора. Каб падвесці крыху, у нас ёсць 3 грама солі (NaCl) у 2 літрах вады. Пачніце з высвятлення малярных мас Na і Cl, паглядзеўшы перыядычную сістэму. Na = каля 23 г / моль і Cl = каля 35,5 г / моль. Такім чынам, ММ NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 г / моль. 3 грама NaCl х (1 моль NaCl / 58,5 г NaCl) = 0,051 моль NaCl. 0,051 моль NaCl / 2 л вады = .026 М NaCl
4. Практыкуйцеся ў стандартных практыкаваннях па разліку канцэнтрацыі. Вышэйапісаныя веды - усё, што вам трэба для разліку канцэнтрацыі ў простых сітуацыях. Калі вы ў прынцыпе ведаеце масу альбо аб'ём раствора і колькасць дабаўленай растворанай рэчы, альбо вы можаце зрабіць гэта з інфармацыі, прадстаўленай у заяве, вы зможаце лёгка вымераць канцэнтрацыю раствора. Зрабіце практычныя задачы, каб палепшыць свае навыкі. Глядзіце прыклад практыкаванняў ніжэй:
   • Якая малярнасць NaCL у 400 мл раствора, атрыманая пры даданні 1,5 г NaCl у ваду?
   • Якая канцэнтрацыя раствора ў праміле, атрыманага шляхам дадання 0,001 г свінцу (Pb) да 150 л вады? (1 л вады = 1000 грамаў) У гэтым выпадку аб'ём раствора павялічыцца на мізэрную колькасць, дадаўшы рэчыва, таму вы можаце выкарыстоўваць аб'ём растваральніка як аб'ём раствора.
   • Знайдзіце канцэнтрацыю 0,1 л раствора ў літрах, зробленага дабаўленнем у ваду 1/2 моль KCl. Для вырашэння гэтай праблемы прыходзіцца працаваць спераду назад, выкарыстоўваючы малярную масу KCL, каб вылічыць колькасць грам KCl у раствораным рэчыве.

Частка 2 з 3: Тытраванне

1. Зразумець, калі ўжываць тытраванне. Тытраванне - метад, які хімікі выкарыстоўваюць для вылічэння колькасці растворанага рэчыва, якое прысутнічае ў растворы. Для правядзення тытравання ствараецца хімічная рэакцыя паміж раствораным рэчывам і іншым рэагентам (звычайна таксама раствораным). Паколькі вы ведаеце дакладную колькасць вашага другога рэагента і ведаеце хімічнае ўраўненне рэакцыі паміж рэагентам і раствораным рэчывам, вы можаце вылічыць колькасць вашага растворанага рэчыва, вымераўшы, колькі рэагента неабходна для рэакцыі з раствораным рэчывам поўны.
   • Такім чынам, тытраванне можа быць вельмі карысным пры разліку канцэнтрацыі раствора калі вы не ведаеце, колькі растворанага рэчыва было дададзена першапачаткова.
   • Калі вы ведаеце, колькі растворанага рэчыва знаходзіцца ў растворы, няма неабходнасці ў тытраванні - проста вымерайце аб'ём раствора і вылічыце канцэнтрацыю, як апісана ў частцы 1.
2. Наладзьце абсталяванне для тытравання. Для дакладнага тытравання неабходна чыстае, дакладнае і прафесійнае абсталяванне. Выкарыстоўвайце колбу Эрленмейера альбо шклянку пад адкалібраванай бюрэтай, прымацаванай да трымальніка бюрэткі. Насадка бюрэткі павінна знаходзіцца ў горле колбы ці шклянкі, не дакранаючыся сцен.
   • Пераканайцеся, што ўсё абсталяванне папярэдне вычышчана, прамыта дэёнізаванай вадой і высушана.
3. Запоўніце колбу і бюрэтку. Дакладна адмерайце невялікую колькасць невядомага раствора. У раствораным выглядзе рэчыва раўнамерна распаўсюджваецца па растваральніку, таму канцэнтрацыя гэтага невялікага ўзору раствора будзе такой жа, як і ў зыходнага раствора. Напоўніце бюрэтку растворам вядомай канцэнтрацыі, які ўступіць у рэакцыю з вашым растворам. Запішыце дакладны аб'ём раствора ў бюрэце - адніміце канчатковы аб'ём, каб знайсці агульны раствор, які выкарыстоўваецца ў рэакцыі.
   • Звяртаць увагу: калі рэакцыя паміж растворам у бюрэце і раствораным рэчывам у колбе не мае прыкмет рэакцыі, вы індыкатар у колбе. Яны выкарыстоўваюцца ў хіміі для падачы візуальнага сігналу, калі раствор дасягае кропкі эквівалентнасці альбо канчатковай кропкі. Індыкатары звычайна выкарыстоўваюцца для тытравання, якія вывучаюць кіслотна-шчолачныя і акісляльна-аднаўленчыя рэакцыі, але ёсць і некалькі іншых паказчыкаў. Звярніцеся да падручніка хіміі альбо пашукайце ў Інтэрнэце, каб знайсці падыходны паказчык вашай рэакцыі.
4. Пачніце тытраванне. Павольна дадайце ў колбу раствор з бюрэткі ("тытранта"). Выкарыстоўвайце магнітную палачку або шкляную мяшалку, каб акуратна змяшаць раствор, пакуль ідзе рэакцыя. Калі ваш раствор прыкметна рэагуе, вы павінны ўбачыць пэўныя прыкметы таго, што рэакцыя мае месца - змена колеру, бурбалак, рэшткаў і г. д. Калі вы выкарыстоўваеце індыкатар, вы можаце ўбачыць кожную кроплю, якая паступае праз бюрэтку ў правільную колбу змена колеру.
   • Калі рэакцыя прыводзіць да змены значэння рН або патэнцыялу, вы можаце дадаць у колбу счытвальнікі рН або патэнцыяметр, каб ацаніць ход хімічнай рэакцыі.
   • Для больш дакладнага тытравання кантралюйце рН або патэнцыял, як паказана вышэй, і кожны раз адзначайце, як працякае рэакцыя пасля дадання невялікай колькасці тытранта. Пабудуйце графік кіслотнасці раствора альбо патэнцыялу ў параўнанні з аб'ёмам дададзенага тытранта. Вы ўбачыце рэзкія змены нахілу крывой у кропках эквівалентнасці водгуку.
5. Запавольце тытраванне. Па меры набліжэння канчатковай кропкі хімічнай рэакцыі запавольвайце тытраванне да кропельнага прагрэсавання. Калі вы выкарыстоўваеце індыкатар, вы можаце заўважыць, што каляровыя ўспышкі працягваюцца даўжэй. Цяпер працягвайце тытраваць як мага павольней, пакуль не атрымаецца вызначыць дакладнае падзенне, якое прывядзе да таго, што ваша рэакцыя дасягне канчатковай кропкі. У выпадку індыкатара вы звычайна глядзіце на максімальна раннія ўстойлівыя змены колеру ў адказе.
   • Запішыце канчатковы аб'ём у вашу бюрэту. Аднімаючы гэта ад пачатковага аб'ёму ў бюрэце, вы можаце знайсці дакладны аб'ём тытранта, які вы выкарысталі.
6. Разлічыце колькасць растворанага рэчыва ў вашым растворы. Выкарыстоўвайце хімічнае ўраўненне для рэакцыі паміж тытрантам і растворам, каб знайсці колькасць моляў растворанага рэчыва ў колбе. Пасля таго, як вы знойдзеце колькасць моляў растворанага рэчыва, вы можаце проста падзяліць яго на аб'ём раствора ў колбе, каб знайсці малярнасць раствора, альбо перавесці колькасць моляў у грамы і падзяліць на аб'ём раствора. , каб атрымаць канцэнтрацыю ў г / л. Для гэтага патрэбныя невялікія базавыя веды па стэхіаметрыі.
   • Напрыклад, выкажам здагадку, што мы выкарыстоўвалі 25 мл 0,5 М NaOH для тытравання раствора HCl у вадзе да кропкі эквівалентнасці. Аб'ём раствора HCl для тытравання быў 60 мл. Колькі моляў HCl у нашым растворы?
   • Для пачатку давайце паглядзім на хімічнае ўраўненне рэакцыі NaOH і HCl: NaOH + HCl> H₂O + NaCl
   • У гэтым выпадку 1 малекула NaOH ўступае ў рэакцыю з 1 малекулай HCl з прадуктамі вадой і NaCl. Такім чынам, паколькі вы дадалі роўна столькі NaOH, каб нейтралізаваць усю HCl, колькасць моляў NaOH, спажываных у рэакцыі, будзе роўна колькасці молей HCl у колбе.
   • Такім чынам, давайце даведаемся, якая колькасць NaOH у радзімках. 25 мл NaOH = 0,025 л NaOH х (0,5 моль NaOH / 1 л) = 0,0125 моль NaOH.
   • Паколькі мы вывелі з ураўнення рэакцыі, што колькасць моляў NaOH, зрасходаваных у рэакцыі, = колькасць моляў HCl у растворы, мы цяпер ведаем, што ў растворы 0,0125 моль HCl.
7. Разлічыце канцэнтрацыю раствора. Цяпер, калі вы ведаеце колькасць растворанага рэчыва ў вашым растворы, лёгка знайсці канцэнтрацыю з пункту гледжання малярнасці. Проста падзяліце колькасць моляў растворанага рэчыва ў вашым растворы на аб'ём узору раствора (не аб'ём большай сумы, з якой вы ўзялі ўзор.) У выніку атрымаецца малярнасць вашага раствора!
   • Каб знайсці малярнасць прыкладу вышэй, падзяліце колькасць моляў HCl на аб'ём у колбе. 0,0125 моль HCl х (1 / 0,060 л) = 0,208 М HCl.
   • Каб пераўтварыць малярнасць у г / л, праміле альбо працэнтнага складу, пераўтварыце колькасць моляў вашага растворанага рэчыва ў масу (выкарыстоўваючы малярную масу вашага растворанага рэчыва.) Для праміле і працэнтнага злучэння таксама трэба пераўтварыць аб'ём вашага рашэння ў масу (выкарыстоўваючы каэфіцыент пераўтварэння, такі як шчыльнасць, альбо проста узважыўшы яго), затым памножце вынік на 10 або 10 адпаведна.

Частка 3 з 3: Вызначэнне салёнасці ў акварыуме

1. Вазьміце пробу вады з вашага рэзервуара. Запішыце гучнасць дакладна. Калі магчыма, вымерайце аб'ём у адзінках СІ, такіх як мл - іх лёгка перавесці ў L.
   • У гэтым прыкладзе мы тэстуем ваду ў акварыуме на салёнасць, на канцэнтрацыю солі (NaCl) у вадзе. Дапусцім, мы возьмем для гэтага пробу вады 3 мл з акварыума, а потым усталюйце канчатковы адказ г / Л.
2. Тытруюць пробу вады. Абярыце тытрант, які вырабляе выразна бачную рэакцыю ў раствораным рэчыве. У гэтым выпадку мы выкарыстоўваем раствор 0,25 М AgNO₃ (нітрат срэбра), злучэнне, якое вырабляе нерастваральную соль хлору пры ўзаемадзеянні з NaCl у наступнай рэакцыі: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Соль (AgCl) будзе бачная ў выглядзе каламутнага белага астатку, які плавае і можа быць аддзелены ад раствора.
   • Тытраваць нітрат срэбра з бюрэткі або невялікай ін'екцыйнай іголкі ва ўзор акварыума, пакуль раствор не стане каламутным. З такім невялікім узорам важна дакладна вызначыце, колькі вы дадалі нітрату срэбра - уважліва вывучыце кожную кроплю.
3. Працягвайце, пакуль рэакцыя не скончыцца. Калі нітрат срэбра перастае памутняць раствор, вы можаце адзначыць колькасць дададзеных мл. Тытруюць AgNO3 вельмі павольна і ўважліва назірайце за рашэннем, асабліва па меры набліжэння канчатковай кропкі.
   • Дапусцім, што ў 0,25 М AgNO ёсць 3 мл₃ было неабходна для таго, каб рэакцыя скончылася, і вада не замутнела далей.
4. Вызначце колькасць радзімак тытранта. Гэты крок просты - памножце аб'ём даданага тытранта на малярнасць. Гэта дасць вам колькасць моляў тытранта, якія выкарыстоўваюцца.
   • 3 мл х 0,25 М = 0,003 л х (0,25 моль AgNO₃/ 1 л) = 0,000075 моль AgNO₃.
5. Вызначце колькасць радзімак вашага растворанага рэчыва. Выкарыстоўвайце ўраўненне рэакцыі для пераўтварэння колькасці моляў AgNO₃ да радзімак NaCl. Ураўненне рэакцыі: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Паколькі 1 моль AgNO₃ уступае ў рэакцыю з 1 молем NaCl, цяпер мы ведаем, што колькасць моляў NaCl у нашым растворы = колькасць моляў AgNO₃ што дадаецца: 0,000075 моль.
   • У гэтым выпадку: 1 моль AgNO₃ уступае ў рэакцыю з 1 моль NaCl. Але калі 1 моль тытранта ўступае ў рэакцыю з 2 молямі нашага растворанага рэчыва, то мы памножым колькасць молей нашага тытранта на 2, каб атрымаць колькасць моляў нашага растворанага рэчыва.
   • У адрозненне ад гэтага, калі 2 молі нашага тытранта ўступаюць у рэакцыю з 1 молем нашага растворанага рэчыва, мы падзяляем колькасць моляў тытранта на два.
   • Гэтыя правілы прапарцыйна адпавядаюць 3 молям тытранта і 1 молю растворанага рэчыва, 4 молям тытранта і 1 молю растворанай рэчывы і г.д., а таксама 1 молю тытранта і 3 молям растворанага рэчыва, 1 молю тытранта і 4 молям растворанага рэчыва, і г.д.
6. Пераўтварыце колькасць раствараных рэчываў у грамы. Для гэтага вам трэба будзе вылічыць малярную масу растворанага рэчыва і памножыць яе на колькасць моляў вашага растворанага рэчыва. Каб знайсці малярную масу NaCl, выкарыстоўвайце перыядычную сістэму, каб знайсці і дадаць атамную масу солі (Na) і хларыду (Cl).
   • ММ Na = 22.990. MM Cl = 35453.
   • 22,990 + 35,453 = 58,443 г / моль
   • 0,000075 моль NaCl х 58,442 г / моль = 0,00438 моль NaCl.
   • Звяртаць увагу: Калі ў атаме некалькі малекул аднаго віду, вам трэба некалькі разоў дадаць малярную масу гэтага атама. Напрыклад, калі вы малярная маса AgNO₃, вы б дадалі масу кіслароду тры разы, таму што ў малекуле тры атамы кіслароду.
7. Разлічыце канчатковую канцэнтрацыю. У нас маса нашага растворанага рэчыва ў грамах і мы ведаем аб'ём выпрабаванага раствора. Усё, што нам зараз трэба зрабіць, гэта падзяліць: 0,00438 г NaCl / 0,003 L = 1,46 г NaCl / л
   • Салёнасць марской вады складае прыблізна 35 г NaCl / л. Наш акварыум недастаткова салёны для марскіх рыб.

Парады

• Хоць растваральнік і растваральнік пры падзеле могуць існаваць у розных станах (цвёрдым, вадкім ці газавым), але раствор, які ўтвараецца пры растварэнні рэчыва, будзе ў тым самым стане, што і растваральнік.
• Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
• Выкарыстоўвайце толькі празрысты пластык альбо шкло.
• Вось прыклад відэа: [1]

Папярэджанні

• Захоўвайце раствор AgNO3 у закрытай цёмнай бутэльцы. Ён адчувальны да святла.
• Будзьце асцярожныя, працуючы з моцнымі кіслотамі або асновамі. Пераканайцеся, што ў пакоі дастаткова свежага паветра.
• Насіце ахоўныя акуляры і пальчаткі.
• Калі вы хочаце вярнуць срэбра, звярніце ўвагу на наступнае: Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (s) Памятайце, што (s) азначае цвёрдае рэчыва.