PRÁCE S ROZTOKY A JEJICH KONCENTRACE

Transkript

1 LABORATORNÍ PRÁCE Č. 3 PRÁCE S ROZTOKY A JEJICH KONCENTRACE PRINCIP Roztoky jsou hoogenní soustavy sestávající se ze dvou nebo více složek. V cheii se kapalné roztoky skládají z rozpouštědla (nejčastěji vody) a jedné nebo více rozpuštěných látek. Při práci s roztoky je nejčastěji třeba přesně oděřit jejich obje. Zásady ěření objeu jsou následující: Nádobí je dokonale čisté, zbavené astnoty, usí být ve svislé poloze, oko je ve výšce hladiny, je nutno odečítat spodní eniskus hladiny (pouze u barevných roztoků se odečítá horní eniskus hladiny). Pro práci s roztoky je třeba připravovat roztoky o různé koncentraci účinné látky a znát její přesnou koncentraci. Používají se dva pojy rozpustnost a koncentrace roztoků. Rozpustnost látky je nožství látky v graech rozpuštěné ve 100 g rozpouštědla při určité teplotě a je pro danou látku uvedena v tabulkách. Uvádí se v g/100 g rozpouštědla. Koncentrace roztoku je nožství látky v graech rozpuštěné v určité objeu roztoku. Uvádí se v g/c 3, g/l, kg/ 3 apod. Roztoky jsou zředěné, koncentrované a nasycené. Nasycené roztoky obsahují axiální nožství látky rozpuštěné v roztoku při dané teplotě. Molární koncentrace á v SI soustavě jednotku ol/ 3, popř. ol/l a odvozené jednotky (ol/l apod.). Molární koncentrace se používají u přesných analytických roztoků, které připravujee v oděrných baňkách - koncentrace zde určuje počet olů látky na litr roztoku. Hotnostní (procentuální) koncentrace roztoku se vyjádří poocí hotnostního zloku w, který určuje, kolik procent tvoří rozpuštěná látka v roztoku.

2 Platí vztah: I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í w A 100 kde w je hotnostní zloek látky A v %, (A) hotnost látky A v g, celková hotnost roztoku v g. VIDEONÁVOD

3 ÚKOL Č. 1: ODMĚŘOVÁNÍ OBJEMU KAPALIN A JEJICH ZÁVISLOST NA TEPLOTĚ CHEMIKÁLIE Voda. POMŮCKY Oděrné válce 10 l, 25 l, dělená pipeta 25 l, oděrná baňka 100 l, 2 kádinky 250 l, trojnožka, teploěr, kahan. POSTUP 1. Připravte 100 l vody 20 C teplé a 150 l vody 80 C teplé a udržujte je na této teplotě. 2. Dělenou pipetou odpipetujte z kádinky do čistého oděrného válce 6 l a 22 l vody 20 C teplé, rozdíly v ěřených objeech pipety a válce porovnejte. 3. Dělenou pipetou odpipetujte do oděrného válce 6 l a 22 l vody 80 C teplé. Nechte ochladit na 20 C. Zapište rozdíly v objeech kapaliny. 4. Oděrnou baňku 100 l naplňte s co největší přesností po rysku vodou teplou 80 C. Po ochlazení na 20 C zkontrolujte hladinu vody v baňce a opět doplňte po rysku. ZÁVĚR Určete, které oděrné nádobí je nejpřesnější a porovnejte s ostatní nádobí. Vyvoďte závěr o tepelné roztažnosti kapalin.

4 ÚKOL Č. 2: PŘIPRAVTE 50 g 5% NaCl A NAŘEĎTE JEJ NA 1% ROZTOK. PŘIPRAVTE DÁLE 250 g 10%, 20% A 25% ROZTOKU NaCl CHEMIKÁLIE Voda, NaCl pevný, technický. POMŮCKY Oděrný válec 100 l, lodička, laboratorní lžička, kádinka 100 l, váhy. POSTUP 1. Nejprve určete nožství NaCl v g a obje vody v l pro přípravu 50 g 5 % roztoku. Použijte výpočet poocí hotnostního zloku w. 2. Navažte NaCl s přesností na 3 desetinná ísta a připravte 5% roztok NaCl. Poocí zřeďovací rovnice nebo křížového sěšovacího schéatu vypočtěte potřebné nožství vody k naředění celého nožství na 1% roztok. 3. Připravte 250 g výsledného roztoku NaCl. 4. Připravený a označený roztok 1% NaCl odevzdejte do společné lahve nebo podle pokynů učitele zahustěte a nechte volně krystalizovat v krystalizační isce. 5. Vypočtěte a připravte 250 g 10%, 20% a 25% roztoku NaCl a v oděrné válci zěřte jeho hustotu hustoěre. Roztoky nechte volně krystalizovat do dalšího cvičení. VÝPOČTY Použijte tyto vztahy pro výpočty: Hotnostní zloek: w Sěšovací rovnice: 1 w w 2 = 3 w 3 Sěšovací schéa: kde indexy 1 platí pro NaCl, indexy 2 pro vodu, indexy 3 pro výsledný roztok.

5 ZÁVĚR: Uveďte, jaká nožství jednotlivých látek potřebujete pro přípravu uvedených roztoků. ÚKOL Č. 3: PŘIPRAVTE 100 l ROZTOKU NaCl O KONCENTRACI c = 0,5 ol/l CHEMIKÁLIE Voda, NaCl pevný, technický. POMŮCKY Oděrná baňka 100 l, lodička, lžička, střička, kádinka 100 l, nálevka, váhy. POSTUP 1. Na tři desetinná ísta odvažte vypočtené nožství NaCl. 2. Navážku rozpusťte v alé nožství vody (cca 30 l) v kádince. 3. Roztok kvantitativně převeďte do oděrné baňky. 4. Roztok v baňce doplňte vodou po rysku (na dolní eniskus). 5. Baňku uzavřete, roztok proíchejte a označte názve cheikálie a koncentrací. VÝPOČTY = c V M kde je hotnost látky [g], c - koncentrace v [ol/l], V- obje [l], M olární hotnost NaCl [g/ol]. ZÁVĚR Uveďte, jaké nožství NaCl potřebujete pro přípravu uvedeného roztoku (0,5 M-NaCl).

6 ÚKOL Č. 4: PŘIPRAVTE ROZTOKY NÁSLEDUJÍCÍCH RŮZNÝCH KONCENTRACÍ HCl (c = 1 ol/d 3 ) H 2 SO 4 (c = 1 ol/d 3 ) H 2 SO 4 (c = 2 ol/d 3 ) HNO 3 (c = 1 ol/d 3 ) NaOH (c = 0,5 ol/d 3 ) NH 4 OH (1 : 1) 5% KI Ca(OH) 2 nasycený roztok CHEMIKÁLIE Voda, konc. HCl, konc. H 2 SO 4, 25% NH 4 OH, NaOH, KI. POMŮCKY 2 ks oděrné baňky 100 l a 1 ks 250 l, lodička, lžička, střička, 3 ks kádinky 100 l, nálevka, váhy, dělené pipety l. POSTUP 1. Vypočtěte nožství látek pro přípravu 100 l nebo 100 g roztoků uvedených koncentrací. U kyselin vycházejte z koncentrovaných kyselin, hustotu najděte na zásobních lahvích kyselin nebo v cheických tabulkách. 2. Podle zadání učitele a na základě potřeby laboratorních cvičení některé z roztoků připravte buď do alých zásobních reagenčních lahviček na laboratorních stolech (po 250 l) nebo ve větší nožství (500 l až l) pro celou skupinu. 3. Kyseliny pipetujte, neodvažujte na vahách. Pracujte v rukavicích s ochrannýi brýlei, pod dozore učitele, případně učitel sá koncentrovanou kyselinu dávkuje dle vašich výpočtů.

7 VÝPOČTY Použijte již dříve uvedené vzorce: = c V M w ZÁVĚR V Výpočty pro ředění kyselin: 1. = c V M, kde je nožství 100% kyseliny. 2. Hotnost 100% kyseliny přepočtěte na hotnost koncentrované kyseliny podle údajů o axiální koncentraci kyseliny na zásobní lahvi. Pozor, nepříá úěra pro ředění kyselin! 3. Zjištěnou hotnost koncentrované kyseliny přepočtěte poocí hustoty na obje koncentrované kyseliny, potřebný k naředění na uvedenou látkovou (olární) koncentraci c. Uveďte, jaké nožství látek potřebujete pro přípravu zadaných roztoků a uveďte připravovaný obje roztoku.

8 TEST ODMĚRNÉHO SKLA Učitel test nakopíruje. Žák test vyřeší a přiloží k laboratorníu protokolu Práce s roztoky. ZADÁNÍ Urči názvy oděrného nádobí, očísluj je a seřaď od nejéně přesného po nejpřesnější. Uveď, které oděrné nádobí je na dolití a které na vylití. Dále následuje list připravený pro kopírování testů.

9 Urči názvy oděrného nádobí, očísluj je a seřaď od nejéně přesného po nejpřesnější. Uveď, které oděrné nádobí je na dolití a které na vylití. Urči názvy oděrného nádobí, očísluj je a seřaď od nejéně přesného po nejpřesnější. Uveď, které oděrné nádobí je na dolití a které na vylití. Urči názvy oděrného nádobí, očísluj je a seřaď od nejéně přesného po nejpřesnější. Uveď, které oděrné nádobí je na dolití a které na vylití.