Сливание и переливание растворов производить только с помощью воронок.

Погружение ареометра в раствор производить медленно, постепенно, придерживая его пальцем у стенки сосуда.

Вскрытие ампул фиксанала производить только с помощью фабричных бойков, защищая руки от возможных порезов с помощью полотенец.

Работать с твердой щелочью ТОЛЬКО в защитных очках и перчатках.

Опыт 1. Определение массовой доли вещества по относительной плотности раствора

Получите задание у преподавателя: приготовить из кристаллического гидроксида натрия или калия и воды определенное количество (мл) раствора заданной преподавателем концентрации.

Рассчитать необходимое для приготовления заданного раствора количество вещества (гидроксида натрия или калия) и растворителя - воды. Взвесить рассчитанное количество гидроксида натрия (NaOH) или калия (KOH) в предварительно взвешенном стакане на технических весах с точностью до 0.01 г. Мерным цилиндром отмерить необходимое количество воды, вылить воду в стакан и растворить в ней щелочь, осторожно перемешивая раствор стеклянной палочкой. Охладить раствор до температуры окружающей среды.

Определить плотность полученного раствора. Для этого в приготовленный сухой (или ополоснутый приготовленным раствором) цилиндр налить раствор, осторожно опустить в него ареометр так, чтобы он не касался стенок цилиндра, не тонул (касался дна)и не всплывал. Деление шкалы ареометра, до которого он погрузился в раствор, покажет плотность раствора. Отсчет производится по нижнему краю мениска: если ареометр всплывает так, что уровень жидкости не достигает его шкалы, то плотность раствора больше, чем указана на шкале ареометра. Если ареометр оказывается погруженным в раствор настолько, что уровень жидкости выше его шкалы, то плотность раствора будет меньше

Плотность и концентрация растворов гидроксида калия (KOH) и гидроксида натрия (NaOH)

Гидроксид калия - KOH Гидроксид натрия - NaOH
Плотность ⍴, г/см3 Массовая доля ω, % Молярная концентрация С, моль/л Плотность ⍴, г/см3 Массовая доля ω, % Молярная концентрация С, моль/л
1,000 0,197 0,0351 1,000 0,159 0,0398
1,005 0,743 0,133 1,005 0,602 0,151
1,010 1,29 0,233 1,010 1,04 0,264
1,015 1,84 0,333 1,020 1,94 0,494
1,020 2,38 0,433 1,030 2,84 0,731
1,025 2,93 0,536 1,040 3,74 0,971
1,030 3,48 0,639 1,050 4,65 1,222
1,035 4,03 0,744 1,060 5,56 1,474
1,040 4,58 0,848 1,070 6,47 1,731
1,045 5,12 0,954 1,080 7,38 1,992
1,050 5,66 1,06 1,090 8,82 2,257
1,055 6,20 1,17 1,100 9,19 2,527
1,060 6,74 1,27 1,110 10,10 2,802
1,065 7,28 1,38 1,120 11,01 3,082
1,070 7,82 1,49 1,130 11,92 3,367
1,075 8,36 1,60 1,140 12,83 3,655
1,080 8,89 1,71 1.150 13,73 3,947
1,085 9,43 1,82 1,160 14,64 4,244
1.090 9,96 1,94 1,170 15,54 4,545
1,095 10,49 2,05 1,180 16,44 4,850
1,100 11,03 2,16 1,190 17,34 5,160
1,105 11,56 2,28 1,200 18,25 5,476
1,110 12,08 2,39 1,210 19,16 5,796
1,115 12,61 2,51 1,220 20,07 6,122
1,120 13,14 2,62 1,230 20,98 6,451
1,125 13,66 2,74 1,240 21,90 6,788
1,130 14,19 2,86 1,250 22,82 7,129
1,135 14,70 2,97 1,260 23,73 7,475
1,140 15,22 3,09 1,270 24,64 7,824
1,145 15,74 3,21 1,280 25,56 8,178
1,150 16,26 3,33 1,290 26,48 8,539
1,155 16,78 3,45 1,300 27,41 8,906
1,160 17,29 3,58 1,310 28,33 9,278
1,165 17,81 3,70 1,320 29,26 9,656
1,170 18,32 3,82      
1,175 18,84 3,94      
1,180 19,35 4,07      
1,185 19,86 4,19      

плотности, указанной на шкале, в обоих случаях следует переменить ареометр на более подходящий. После того, как отметили деление шкалы, соответствующее нижнему краю мениска жидкости в цилиндре, и произвели отсчет по шкале сверху вниз, ареометр следует осторожно вынуть, промыть дистиллированной водой, осторожно промокнуть и сдать лаборанту, после чего раствор из цилиндра вылить в приготовленную склянку. Сравнить полученную величину плотности раствора щелочи с табличной и определить массовую долю приготовленного раствора по таблице, исходя из экспериментальной величины плотности полученного раствора щелочи.

Если показания ареометра не совпадают с табличными данными, то массовую долю определяют методом интерполяции – определение промежуточного значения по двум крайним. Для этого проводят следующий расчет:

допустим, при помощи ареометра определена плотность раствора щелочи 1,247. Табличные значения плотности 1,241 и 1,263 соответствуют массовой доле 22% и 24%. Таким образом, изменению массовой доли на 2% соответствует изменение плотности на 1,263 – 1,241 = 0,022 единиц. Плотность приготовленного нами раствора отличается от 1,241 на величину 1,247 – 1,241 = 0,006. Считая, что в указанных пределах между плотностью и массовой долей раствора зависимость линейная, составляют пропорцию:

0,022 – 2%
0,006 – x x = 0,3%

Следовательно, массовая доля щелочи в растворе 22 % + 0,3 % = 22,3 %

Примечание. Обычно ареометры калибруют для 20 0С. Для этой же температуры приводятся данные в таблицах плотностей растворов. Однако, если не требуется особой точности, табличными данными пользуются и когда плотность определена при других температурах.