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.
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 http://youtu.be/i6vb3hdjagm?list=plr0i4n3gxufhgydpazqe5-lgatfbl5tdl
ÚKOL Č. 1: ODMĚŘOVÁNÍ OBJEMU KAPALIN A JEJICH ZÁVISLOST NA TEPLOTĚ CHEMIKÁLIE Voda. www.interaktivni-cheie.cz/katalog.xls 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.
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. www.interaktivni-cheie.cz/katalog.xls 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 1 1 100 Sěšovací rovnice: 1 w 1 + 2 w 2 = 3 w 3 Sěšovací schéa: kde indexy 1 platí pro NaCl, indexy 2 pro vodu, indexy 3 pro výsledný roztok.
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. www.interaktivni-cheie.cz/katalog.xls 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).
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. www.interaktivni-cheie.cz/katalog.xls POMŮCKY 2 ks oděrné baňky 100 l a 1 ks 250 l, lodička, lžička, střička, 3 ks kádinky 100 l, nálevka, váhy, dělené pipety 10-20 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 1 000 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.
VÝPOČTY Použijte již dříve uvedené vzorce: = c V M w 1 1 100 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. http://interaktivni-cheie.cz/
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.
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.