Приготовление растворов различной концентрации
Раствор — это однородная гомогенная система, которая состоит из растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
Для приготовления растворов определенной концентрации используется мерная посуда: мерные колбы, пипетки и бюретки. Для менее точного измерения объемов жидкости используются мерные цилиндры и мензурки.
Способы приготовления раствора заданной концентрации
Растворы заданной концентрации можно приготовить несколькими способами
Приготовление по точной навеске исходного вещества.
Сначала растворяют точную навеску в воде, а после разбавляют полученный раствор до требуемого объема.
Нам известны объем и концентрация. С помощью них рассчитывают массу чистого соединения ($>$).Взвешивают ее на аналитических весах. После содержимое переносят в мерную колбу, добавляют воду и перемешивают. До нужной метки раствор доводят с помощью капельной пипетки.
Статья: Приготовление растворов различной концентрации
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Приготовление разбавленных растворов из концентрированных.
Вычисляют объем концентрированного раствора, который необходим для приготовления заданного объема, а также концентрации разбавленного раствора.
Смешивание растворов более высокой и более низкой концентрации.
Вводят рассчитанное количество вещества в растворитель, или же разбавляют более концентрированный раствор до требуемого значения концентрации.
Приготовление растворов с заданной молярной концентрацией
Молярная концентрация — это количество моль растворенного вещества в одном литре раствора.
Молярная концентрация вычисляется следующим образом:
- n — количество вещества, моль ($\mathrm >$),
- V — объем раствора, л,
- m — масса раствора вещества, г,
- M — молярная масса раствора вещества.
Пример решения задачи
Необходимо рассчитать массу хлорида натрия, необходимую для приготовления его раствора с молярной концентрацией 0,1 М в мерной колбе объемом 100 мл.
- Для начала переведем мл в л: 100 мл = 0,1 л.
- Далее найдем количество хлорида натрия: $\mathrm $.
- Вычислим массу хлорида натрия, необходимую для приготовления раствора: $\mathrm $.
Не понимаешь, как писать работу?
Попробовать ИИ
Дата последнего обновления статьи: 22.01.2024
Поделиться
- Telegram
- Вконтакте
- Одноклассники
Рекомендации по приготовлению растворов в лаборатории
Количество твердого вещества, которое можно растворить в данном количестве воды, имеет предел, зависящий от свойств взятых веществ и от тех условий, в которых происходит растворение. Когда этот предел достигнут, получается насыщенный раствор. Концентрация насыщенного раствора называется растворимостью.
Следовательно, насыщение раствора каким-либо веществом зависит от его растворимости в данном растворителе при данных условиях. Таким образом, совершенно не обязательно, чтобы концентрация насыщенного раствора была бы высокой.
Растворимость твердого вещества можно повысить, если раствор нагревать. Однако некоторые соли не подчиняются этому правилу. Растворимость их или понижается с повышением температуры или повышается только до определенной температуры, выше которой растворимость уменьшается. Скорость растворения твердого вещества зависит от размера его частиц. Чем крупнее куски, тем медленнее идет растворение; наоборот, чем мельче отдельные частицы твердого вещества, тем скорее переходит оно в раствор. Поэтому перед растворением твердого вещества его всегда следует измельчить в ступке и отвешивать для растворения только измельченное вещество. Сказанное не относится к гигроскопичным веществам, так как последние в измельченном виде очень легко поглощают влагу из воздуха вследствие большого увеличения поверхности. Поэтому гигроскопичные вещества растворяют, не измельчая, разве только быстро разбив большие куски.
Иногда при растворении твердых веществ, например кристаллических, их помещают в колбу. При неправильном введении таких веществ (особенно крупных кусков или кристаллов) случается, что колба разбивается. Чтобы не разбить колбу, поступают так: наклоняют ее под углом не больше 45° (лучше меньше) и опускают твердое вещество, чтобы оно скатывалось по горлу и стенке шара колбы. Удобнее сначала налить в колбу часть рассчитанного количества растворителя, например воды, а затем вводить твердое вещество, как описано выше, иногда встряхивая колбу. Оставшуюся часть растворителя вводят после того, как будет пересыпано все количество твердого вещества, предназначенного для растворения.
Приготовление растворов щелочей и кислот
При растворении щелочей в воде происходит сильное разогревание, поэтому для приготовления таких растворов следует пользоваться не стеклянными, а фарфоровыми сосудами. Раствор перемешивают стеклянной палочкой. Нужно следить, чтобы брызги раствора ни в коем случае не попали в глаза, на кожу и одежду.
Концентрированные растворы щелочей выщелачивают стекло, поэтому лучше хранить эти растворы в полиэтиленовой посуде или в стеклянной бутыли, внутренние стенки которой предварительно покрывают парафином.
При разбавлении кислот необходимо приливать кислоту к воде, а не наоборот. Смешивание кислоты с водой сопровождается сильным разогреванием, поэтому при добавлении воды в кислоту происходит разбрызгивание кислоты, что очень опасно. Если кислота попала на кожу или одежду, необходимо смыть ее большим количеством воды, а затем нейтрализовать раствором щелочи.
Рис. 1. Техника безопасности при приготовлении растворов концентрированных кислот
1 – нельзя добавлять воду в кислоту; 2 – при смешивании кислоты и воды происходит выделение большого количества тепла; 3 – раствор может вскипеть и выплеснуться из емкости; 4 – приливайте кислоту к воде при постоянном перемешивании.
Растворы кислот хранят в плотно закрытых сосудах.
Приготовление растворов из фиксаналов
Для быстрого приготовления точных растворов пользуются фиксаналами.
Фиксанал – точно взвешенное количество реактива, необходимое для приготовления 1 литра 0,1 н или 0,01 н растворов, содержащееся в запаянной стеклянной ампуле. Количество вещества в ампуле соответствует определенному числу грамм-эквивалентов данного вещества, и при растворении его образуется раствор известной нормальности. Фиксанал может быть в виде навески твердого вещества или в виде точно отмеренного объема раствора.
Для приготовления раствора из фиксанала содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу и раствор разбавляют дистиллированной водой, доводят его объем до метки:
1. Ампулу обмывают сначала теплой, а затем холодной дистиллированной водой, чтобы смыть этикетку и возможные загрязнения.
2. Перед приготовлением раствора один из бойков (крестовидный), находящийся в коробке с фиксаналом, обливают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой. Боек помещают в чистую воронку таким образом, чтобы длинный конец его был вставлен в трубку воронки, а короткий острый конец — направлен кверху; крестовидное утолщение бойка упирается в нижнюю часть конуса воронки.
3. Воронку вместе с бойком вставляют в чистую мерную колбу.
4. Ампулу переворачивают дном книзу и, ударяя ее нижним углублением по бойку в воронке, разбивают дно ампулы. Не изменяя положения ампулы над воронкой, вторым бойком пробиваю верхнее углубление на ней. Содержимое ампулы при этом выливается или высыпается в мерную колбу.
5. Ампулу держат в том же положении и в образовавшееся верхнее отверстие вставляют конец трубки промывалки и сильной струей воды из промывалки хорошо промывают наружную поверхность ампулы и воронку с бойком, после чего воронку вынимают из колбы.
6. Уровень жидкости в колбе доводят до метки. Колбу плотно закрывают пробкой и тщательно перемешивают раствор.
Рис. 2. Перенос содержимого ампулы фиксанала в мерную колбу
1 – ампула с точной навеской вещества; 2 – крестовидный боек; 3 – боек для стенки ампулы.
Подробнее о способах приготовления растворов по точной и приблизительной навеске, расчете концентрации полученного раствора и установке титра читайте в статье «Способы приготовления растворов».
Что необходимо ученому для приготовления раствора
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Многие из веществ, используемых в органической химии, являются в той или иной мере воспламеняющимися, или токсичными, или теми и другими одновременно. Поэтому при работе в лаборатории необходимо строго соблюдать основные правила техники безопасности независимо от того, какой выполняют эксперимент.
1. Категорически запрещается работать одному в лаборатории, так как в экстренном случае будет некому оказать пострадавшему первую помощь и ликвидировать последствия неудавшегося эксперимента. Работать следует только в отведенное время под контролем преподавателя или других сотрудников.
2. Необходимо соблюдать тишину, чистоту и порядок. Поспешность и неряшливость в работе часто приводят к несчастным случаям. Нельзя отвлекать от работы и отвлекать своих товарищей. Запрещается держать на лабораторном столе посторонние предметы (сумки, учебники и т.д.).
3. Категорически запрещается принимать и хранить пищу, пить водку и курить.
4. Каждый должен знать, где находятся средства индивидуальной защиты, аптечка, средства для тушения пожара. Кроме очков, в лаборатории должны быть защитные маски, респираторы и противогазы. Во всех лабораториях в легко доступных местах находятся средства для пожаротушения (ящики с песком и совком, огнетушители, противопожарные одеяла), а также аптечки, которые снабжены всеми медикаментами, необходимыми для оказания первой медицинской помощи (растворы борной кислоты, гидрокарбоната натрия, перманганата калия, танина, нашатырного спирта, а также вата, бинт, иодная настойка, активированный уголь, мазь от ожогов, склянка для промывания глаз).
5. В лаборатории необходимо находиться в застегнутом хлопчатобумажном халате. Это обеспечивает некоторую индивидуальную защиту и позволяет избежать загрязнения одежды.
6. Приступать к работе можно после усвоения всей техники ее выполнения. Если вы испытываете какие-либо сомнения в методике проведения эксперимента или в технике безопасности, прежде чем продолжить работу, проконсультируйтесь с преподавателем.
7. Нельзя проводить опыты в загрязненной посуде. Посуду следует мыть сразу после окончания эксперимента.
8. Категорически запрещается пробовать химические вещества на вкус. Нюхать вещества следует осторожно, не поднося сосуд близко к лицу, а лишь направляя к себе пары или газы легким движением руки, при этом не следует делать полный вдох. Жидкие органические вещества и их растворы запрещается набирать в пипетки ртом, для этого необходимо использовать резиновые груши и другие приспособления.
9. В процессе работы необходимо следить, чтобы вещества не попадали на кожу, так как многие из них вызывают раздражение и ожоги кожи и слизистых оболочек.
10. Все банки, в которых хранятся вещества, должны быть снабжены этикетками с соответствующими названиями.
11. Запрещается нагревать, смешивать и взбалтывать реактивы вблизи лица. При нагревании нельзя держать пробирку или колбу отверстием к себе или в направлении работающего товарища.
12. Необходимо пользоваться защитными очками в следующих случаях:
а) при работе с едкими веществами (с концентрированными растворами кислот и щелочей, при дроблении твердой щелочи и т.д.);
б) при перегонке жидкостей при пониженном давлении и работе с ваккум-приборами;
в) при работе со щелочными металлами;
г) при определении температуры плавления вещества в приборе с концентрированной серной кислотой;
д) при работе с ампулами и изготовлении стеклянных капилляров.
13. Запрещено выливать в раковину остатки кислот и щелочей, огнеопасных и взрывоопасных, а также сильно пахнущих веществ. Для слива этих веществ в вытяжном шкафу должны находиться специальные сосуды с плотно притертыми крышками и соответствующими этикетками («СЛИВ КИСЛОТ», «СЛИВ ЩЕЛОЧЕЙ», «СЛИВ ОРГАНИКИ»).
14. Не разрешается бросать в раковину стекла от разбитой посуды, бумагу и вату.
15. После завершения работы необходимо отключить газ, воду, вытяжные шкафы и электроэнергию.
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КИСЛОТАМИ И ЩЕЛОЧАМИ
1. Хранить концентрированные кислоты и щелочи следует в вытяжном шкафу в прочной посуде на поддоне.
2. Все работы с кислотами и щелочами нужно проводить в защитных очках.
3. Концентрированную соляную и азотную кислоты можно переливать только в вытяжном шкафу. Разбавление кислот следует проводить в жаростойкой посуде, при этом кислоту необходимо приливать к воде небольшими порциями, при перемешивании (нельзя приливать воду к концентрированной кислоте, так как в этом случае выделяется большое количество теплоты, воды, как менее плотное вещество, вскипает на поверхности кислоты, и жидкость может быть выброшена из сосуда).
4. При растворении гидроксидов натрия и калия кусочки щелочи можно брать только пинцетом или шпателем, но не руками; растворение этих веществ следует проводить небольшими порциями.
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С БРОМОМ
1. Бром необходимо хранить только в толстостенной посуде из темного стекла с плотно притертыми пробками в ящике с песком под тягой отдельно от концентрированных кислот и аммиака.
2. Все работы с бромом необходимо проводить в вытяжном шкафу в резиновых перчатках и защитных очках, так как он является сильно ядовитым веществом, действующим на слизистые оболочки и вызывающим при попадании на кожу тяжело заживающие ожоги. Категорически запрещается набирать бром в пипетку ртом; для этого следует использовать резиновую грушу.
3. Переносить склянки с бромом можно только в емкостях с песком.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ ЖИДКОСТЯМИ
1. Работы с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) следует проводить подальше от огня. Запрещается нагревать летучие и легковоспламеняющиеся жидкости (ацетон, эфиры, спирты, петролейный эфир, бензин, бензол, сероуглерод) на открытом пламени. Для нагревания ЛВЖ можно пользоваться водяной баней или электрической плиткой с закрытой спиралью, при этом колба должна быть снабжена водяным холодильником.
2. Нельзя нагревать горючие вещества в открытых сосудах. Это следует делать в колбах с обратным холодильником.
3. Перегонять ЛВЖ следует в приборе с водяным холодильником или на роторном испарителе. Нельзя перегонять жидкости досуха – это может привести к взрыву или пожару. Приборы, в которых содержится ЛВЖ, следует разбирать после удаления всех источников пламени (зажженные газовые горелки, спиртовки, электрические плитки с открытой спиралью и т.д.) и полного охлаждения колбы.
4. Категорически запрещается выливать ЛВЖ в канализацию, ведра и ящики для мусора, так как случайно брошенная спичка может вызвать пожар.
5. ЛВЖ должны храниться в металлических шкафах в количествах, не превышающих ежедневные потребности.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УТЕЧКЕ ГАЗА И ТУШЕНИИ ЛОКАЛЬНОГО ПОЖАРА И ГОРЯЩЕЙ ОДЕЖДЫ
1. При возникновении пожара нужно быстро убрать все горючие вещества подальше от места возгорания, отключить газовую магистраль, все электроприборы и прекратить активный доступ воздуха в лабораторию.
2. Пламя следует тушить песком или противопожарным одеялом. Тушение пламени водой может привести к расширению очага пожара. В случае более обширной площади возгорания следует пользоваться огнетушителем.
3. Если на ком-либо загорится одежда, необходимо плотно на- крыть загоревшуюся ткань противопожарным одеялом. При возгорании одежды нельзя бежать, так как это способствует распространению пламени.
ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОЖОГАХ И ОТРАВЛЕНИЯХ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
1. При термических ожогах первой степени (краснота и припухлость) обожженное место надо обработать спиртовым раствором танина, 96%-ным этиловым спиртом или раствором перманганата калия. При ожогах второй и третьей степени (пузыри и язвы) допустимы только обеззараживающие примочки из раствора перманганата калия, после чего необходимо обратиться к врачу.
2. При ожогах кислотами необходимо промыть пораженное место большим количеством проточной воды, а затем 3%-ным раствором гидрокарбоната натрия, после чего – снова водой.
3. При ожогах щелочами нужно промыть очаг поражения проточной водой, а затем разбавленным раствором борной или уксусной кислоты.
4. При попадании щелочи или кислоты в глаза необходимо промыть их проточной водой (3 – 5мин), а затем раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или гидрокарбоната натрия (в случае попадания кислоты), после чего обратиться к врачу.
5. При ожогах фенолом очаг поражения следует обработать 70%-ным этиловым спиртом, а затем глицерином до исчезновения белых пятен на коже. При отравлении парами фенола категорически запрещается пить молоко.
6. При ожогах бромом его нужно смыть 96%-ным спиртом или разбавленным раствором щелочи, после чего место поражения смазать мазью от ожогов и обратиться к врачу. При отравлении парами брома необходимо несколько раз глубоко вдохнуть пары этилового спирта, а затем выпить молока.
7. При попадании на кожу едких органических веществ, не растворимых в воде, их необходимо смыть большим количеством подходящего растворителя. После оказания первой помощи пострадавший должен быть направлен в медпункт.