Мазмұны

• Басу үшін
• 3-тен 1-бөлім: Концентрациялар туралы негізгі білім
• 3-тен 2-бөлім: Титрлеу
• 3-тен 3-бөлім: Аквариумдағы тұздылықты анықтау
• Кеңестер
• Ескертулер

Химияда немесе химияда біреуі шешім екі заттың біртекті қоспасы - біреуі еріген зат және а еріткіш немесе еріткіш онда зат еріген. Шоғырландыру - еріткіштегі еріген зат мөлшерінің өлшемі. Ерітіндінің концентрациясын анықтауға көптеген себептер болуы мүмкін, бірақ хлор деңгейін бассейнде тексергенде немесе қан сынамасында өмірді сақтайтын талдау жүргізгенде де химия бірдей. Бұл нұсқаулық сізге химияның кейбір негізгі бөліктерін үйретеді, содан кейін аквариумды күтіп ұстаудың қарапайым, практикалық қолдану процедурасынан өтуге мүмкіндік береді.

Басу үшін

3-тен 1-бөлім: Концентрациялар туралы негізгі білім

1. Концентрациялардың нотациялық әдісі. Заттың концентрациясы дегеніміз - сол еріген заттың еріткіш мөлшеріне бөлінген мөлшері. Алайда, берілген заттың мөлшерін білдірудің әр түрлі тәсілдері болғандықтан, концентрацияны әр түрлі тәсілмен ұсынуға болады. Мұнда сіз ең көп кездесетін емлелерді таба аласыз:
   • Грам / литр (г / л) Ерітіндінің берілген көлемінде ерітілген еріген заттың массасы (ол еріткіштің көлемімен бірдей емес.) Әдетте сұйық еріткіштердегі қатты заттардың ерітінділері үшін қолданылады.
   • Молярлық (М.) Еріген заттың моль саны, ерітіндінің көлеміне бөлінеді.
   • Миллионға арналған бөлшектер (ppm.) Ерітіндінің бір миллион бөлшегіне келетін еріткіштің бөлшектері санының (әдетте граммен) 10-ға көбейтілген қатынасы. Әдетте өте сұйылтылған су ерітінділері үшін қолданылады (1 л су = 1000 грамм).
   • Құрамалы заттың пайызы. Ерітіндінің 100 бөлшегіне шаққандағы еріген зат бөлшектерінің қатынасы (қайтадан граммен), пайызбен көрсетілген.
2. Шоғырлануды табу үшін сізге қандай деректер қажет екенін біліңіз. Молярлықтан басқа (төменде қараңыз) жоғарыда көрсетілген концентрацияны жазудың қарапайым тәсілдері еріген заттың массасын және алынған ерітіндінің массасын немесе көлемін білуді талап етеді. Ерітіндінің концентрациясын табуды қажет ететін көптеген химиялық проблемалар сізге бұл ақпаратты бере алмайды. Егер солай болса, сіз бұл ақпаратты білу үшін білгеніңізбен жұмыс істеуіңіз керек.
   • Мысал: 1/2 шай қасық тұзды 2 литр суда еріту арқылы алынған ерітіндінің концентрациясын (литріне граммен) табу керек делік. Сондай-ақ, біз 1 шай қасық тұздың шамамен 6 грамм екенін білеміз. Бұл жағдайда конверсия оңай - көбейтіңіз: 1/2 шай қасық x (6 грамм / 1 шай қасық) = 3 грамм тұз. 3 грамм тұз 2 литрге бөлінген немесе су = 1,5 г / л
3. Молярлықты қалай есептеу керектігін біліңіз. Молярлық сізден еріген заттың моль санын білуді талап етеді, бірақ еріген заттың массасы мен химиялық формуласын білсеңіз, мұны оңай анықтауға болады. Әрбір химиялық элемент белгілі «молярлық массаға» (ММ) ие - сол элементтің бір молі үшін меншікті массасы. Бұл молярлық массалар периодтық жүйеде кездеседі (әдетте химиялық таңба мен элементтің атында.) Молярлық массаны алу үшін жай еріген зат компоненттерінің молярлық массаларын қосыңыз. Содан кейін еріген заттың белгілі массасын (еріген заттың 1 / ММ) көбейтіп, мольдегі еріген заттың мөлшерін табады.
   • Мысал: Жоғарыда аталған тұзды ерітіндінің молярлығын тапқымыз келеді делік. Еске салсақ, бізде 2 литр суда 3 грамм тұз (NaCl) бар. Периодтық жүйеге қарап Na және Cl молярлық массаларының қандай екенін білуден бастаңыз. Na = шамамен 23 г / моль және Cl = шамамен 35,5 г / моль. Сонымен, NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 г / моль ММ. 3 грамм NaCl x (1 моль NaCl / 58,5 г NaCl) = 0,051 моль NaCl. 0,051 моль NaCl / 2 литр су = .026 M NaCl
4. Концентрацияны есептеу бойынша стандартты жаттығуларға машықтану. Жоғарыда аталған білім қарапайым жағдайларда концентрацияны есептеу үшін сізге қажет нәрсе. Егер сіз ерітіндінің массасын немесе көлемін және негізінен қосылған еріген заттың мөлшерін білсеңіз немесе оны мәлімдемеде келтірілген мәліметтерден білсеңіз, онда ерітіндінің концентрациясын оңай өлшеуіңіз керек.есептеу үшін. Дағдыларыңызды арттыру үшін практикалық есептер шығарыңыз. Төмендегі мысалдарды қараңыз:
   • 1,5 мл NaCl суға қосу арқылы алынған 400 мл ерітіндідегі NaCL молярлығы қандай?
   • 150 л суға 0,001 г қорғасын (Pb) қосу арқылы алынған ерітіндінің концентрациясы, ррм-де қанша? (1 л су = 1000 грамм) Бұл жағдайда ерітіндінің мөлшері субстанцияны қосу арқылы минускуль мөлшеріне көбейеді, сондықтан еріткіштің көлемін ерітіндінің көлемі ретінде пайдалануға болады.
   • Суға 1/2 моль KCl қосу арқылы алынған 0,1 л ерітіндінің литріне шаққандағы концентрациясын табыңыз. Бұл мәселе үшін еріген заттағы KCl грамм санын есептеу үшін KCL молярлық массасын пайдаланып, алдыңнан артқа қарай жұмыс жасау керек.

3-тен 2-бөлім: Титрлеу

1. Титрлеуді қашан қолдануға болатындығын түсіну. Титрлеу - химиктердің ерітіндідегі еріген зат мөлшерін есептеу әдісі. Титрлеуді орындау үшін сіз еріген зат пен басқа реагент арасында химиялық реакция жасайсыз (әдетте еріген). Сіз өзіңіздің екінші реактивіңіздің нақты мөлшерін білетіндіктен және реактив пен еріген зат арасындағы реакцияның химиялық теңдеуін білетіндіктен, еріген затпен реакцияға қанша реактив қажет екенін өлшеп, еріген заттың мөлшерін есептей аласыз. толық.
   • Сонымен, титрлеу ерітіндінің концентрациясын есептеуде өте пайдалы болуы мүмкін егер сіз бастапқыда қанша еріген зат қосылғанын білмесеңіз.
   • Егер сіз ерітіндіде қанша еріген зат барын білсеңіз, онда титрлеудің қажеті жоқ - тек 1-бөлімде сипатталғандай ерітінді көлемін өлшеп, концентрациясын есептеңіз.
2. Титрлеу жабдықтарын орнатыңыз. Дәл титрларды орындау үшін сізге таза, дәл және кәсіби жабдық қажет. Эрленмейер колбасын немесе стаканды бюретка ұстағышына бекітілген калибрленген бюретка астында қолданыңыз. Бюреттің шүмегі қабырғаларға тигізбестен колбаның немесе стаканның мойнында болуы керек.
   • Барлық жабдықтардың бұрын тазаланғанына, ионсыздандырылған сумен шайылғанына және құрғатылғанына көз жеткізіңіз.
3. Колба мен бюретканы толтырыңыз. Белгісіз ерітіндінің аз мөлшерін дәл өлшеңіз. Еріген кезде зат еріткіш арқылы біркелкі таралады, сондықтан ерітіндінің осы кішігірім үлгісінің концентрациясы бастапқы ерітіндімен бірдей болады. Бюретканы сіздің ерітіндісіңізбен әрекеттесетін белгілі концентрациядағы ерітіндімен толтырыңыз. Бюреткадағы ерітіндінің нақты көлемін жазып алыңыз - реакцияға кеткен жалпы ерітіндіні табу үшін соңғы көлемді алып тастаңыз.
   • Назар аударыңыз: егер бюреткадағы ерітінді мен колбадағы еріген зат арасындағы реакцияда реакция белгісі болмаса, сіз индикаторы колбаға Бұлар химия эквиваленттік нүктеге немесе соңғы нүктеге жеткенде визуалды сигнал беру үшін қолданылады. Әдетте индикаторлар қышқыл-негіз және тотығу-тотықсыздану реакцияларын зерттейтін титрлеу үшін қолданылады, бірақ тағы бірнеше индикаторлар бар. Сіздің реакцияңызға сәйкес индикаторды табу үшін химия оқулығынан кеңес алыңыз немесе интернеттен іздеңіз.
4. Титрлеуді бастаңыз. Баяу бюреттен ерітіндіні («титрант») колбаға салыңыз. Магнитті араластырғыш таяқшаны немесе шыны таяқшаны қолданып, реакция жүріп жатқан кезде ерітіндіні ақырын араластырыңыз. Егер сіздің шешіміңіз реакцияға әсер етсе, реакцияның жүруінің белгілі бір белгілерін - түсінің өзгеруі, көпіршіктер, қалдық және т.с.с. көру керек, егер сіз индикаторды қолдансаңыз, бюретка арқылы дұрыс колбаға түскен әрбір тамшыны көре аласыз. түс өзгеруі.
   • Егер реакция нәтижесінде рН мәні немесе потенциалы өзгерсе, химиялық реакцияның жүруін өлшеу үшін колбаға рН оқырмандарын немесе потенциометр қосуға болады.
   • Нақтырақ титрлеу үшін рН немесе потенциалды жоғарыдағыдай бақылап, аз мөлшерде титрант қосқаннан кейін реакция қалай жүретінін әр уақытта атап өтіңіз. Ерітіндінің қышқылдығын немесе потенциалдың қосылған титранттың көлемін көрсетіңіз. Жауаптың эквиваленттік нүктелерінде қисық көлбеуінің күрт өзгеруін көресіз.
5. Титрлеуді баяулатыңыз. Сіздің химиялық реакцияңыз соңғы нүктеге жақындаған кезде, титрлеуді тамшы прогрессияға дейін баяулатыңыз. Егер индикаторды қолдансаңыз, түстің жыпылықтайтынын байқай аласыз. Енді сіздің реакцияңыздың соңғы нүктеге жетуіне әкелетін нақты тамшыны анықтағанша, мүмкіндігінше баяу титрлеңіз. Индикатор жағдайында сіз әдетте жауаптың мүмкін болатын тұрақты түс өзгерісін қарастырасыз.
   • Соңғы томды бюреткаға жазып алыңыз. Бюретканың бастапқы көлемінен алып тастасаңыз, сіз қолданған титранттың нақты көлемін таба аласыз.
6. Өзіңіздің ерітіндісіңіздегі еріген зат мөлшерін есептеңіз. Сіздің колбаңыздағы еріген заттың моль санын табу үшін титрант пен ерітінді арасындағы реакция үшін химиялық теңдеуді қолданыңыз. Еріген заттың моль санын тапқаннан кейін, оны ерітіндінің молярлығын табу үшін оны колбадағы ерітінді көлеміне бөлуге немесе моль санын грамға айналдырып, ерітінді көлеміне бөлуге болады. , концентрациясын г / л-ден алу үшін. Бұл үшін стехиометрия туралы аздап негізгі білім қажет.
   • Мысалы, біз HCl ерітіндісін эквиваленттік нүктеге дейін титрлегенде 25 мл 0,5 M NaOH қолдандық делік. Титрлеу үшін HCl ерітіндісінің көлемі 60 мл болды. Біздің ерітіндіде қанша моль HCl бар?
   • Бастау үшін NaOH және HCl реакциясының химиялық теңдеуін қарастырайық: NaOH + HCl> H₂O + NaCl
   • Бұл жағдайда 1 молекула NaOH 1 молекуламен HCl сумен және NaCl өнімдерімен әрекеттеседі. Сондықтан сіз барлық HCl-ді бейтараптандыруға жеткілікті NaOH қосқандықтан, реакцияға жұмсалатын NaOH мольдерінің саны колбадағы HCl мольдерінің санына тең болады.
   • Сонымен, моль құрамындағы NaOH мөлшері қанша екенін анықтайық. 25 мл NaOH = 0,025 л NaOH х (0,5 моль NaOH / 1 L) = 0,0125 моль NaOH.
   • Реакция теңдеуінен реакцияда жұмсалған NaOH моль саны = ерітіндідегі HCl моль саны деп шығарғандықтан, енді ерітіндіде 0,0125 моль HCl бар екенін білеміз.
7. Сіздің ерітінді концентрациясын есептеңіз. Енді сіз ерітіндідегі еріген заттың мөлшерін білсеңіз, молярлығы бойынша концентрациясын табу оңай. Ерітіндідегі еріген мольдердің санын ерітінді үлгісінің көлеміне бөлу жеткілікті (емес Үлгіні қабылдағаныңыздың үлкен мөлшері.) Нәтижесінде сіздің ерітіндісіңіздің молярлығы болады!
   • Жоғарыда келтірілген мысалдың молярлығын табу үшін колбадағы HCl мольдерінің санын колбадағы көлемге бөліңіз. 0,0125 моль HCl x (1 / 0,060 L) = 0,208 M HCl.
   • Молярлықты г / л-ге, ppm-ге немесе құрамның пайызына айналдыру үшін еріген заттың моль санын массаға айналдырыңыз (еріген заттың молярлық массасын қолдана отырып.) Ppm және қосылыстың пайыздық мөлшерлемесі үшін сізге көлемді түрлендіру керек Сіздің шешіміңізді массаға (конверсия коэффициентін, мысалы, тығыздықты немесе оны өлшеу арқылы), содан кейін нәтижені сәйкесінше 10 немесе 10-ға көбейтіңіз.

3-тен 3-бөлім: Аквариумдағы тұздылықты анықтау

1. Резервуарыңыздан су үлгісін алыңыз. Дыбысты дәл жазыңыз. Мүмкіндігінше, көлемді SI бірліктерінде өлшеңіз, мысалы мл - оларды L-ге ауыстыру оңай.
   • Бұл мысалда біз аквариумдағы судың тұздылығын, судағы тұздың (NaCl) концентрациясын тексереміз. Осы мақсатта су үлгісін алдық делік 3 мл аквариумнан, содан кейін берілетін соңғы жауапты қойыңыз ж / Л.
2. Су үлгісін титрлеңіз. Еріген затта айқын көрінетін реакцияны тудыратын титрантты таңдаңыз. Бұл жағдайда біз 0,25 М AgNO ерітіндісін қолданамыз₃ (күміс нитраты), NaCl-мен келесі реакцияға түскенде ерімейтін хлор тұзын түзетін қосылыс: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Тұз (AgCl) қалқымалы ақ түсті қалдық ретінде көрінетін болады және оны ерітіндіден бөлуге болады.
   • Күміс нитратты бюреткадан немесе инъекциялық инеден аквариум үлгісіне ерітінді бұлыңғыр болғанға дейін титрлеңіз. Осындай кішкентай үлгіде бұл маңызды дәл қанша күміс нитраты қосқаныңызды анықтаңыз - әр тамшысын мұқият зерттеңіз.
3. Реакция аяқталғанша жалғастырыңыз. Күміс нитраты ерітіндіні бұлттаудан бас тартқан кезде, сіз оның қосылған мл санын байқай аласыз. AgNO3 титрлеңіз өте баяу және шешімді мұқият қадағалаңыз, әсіресе соңғы нүкте жақындаған кезде.
   • 0,25 M AgNO 3мл бар деп есептейік₃ реакцияның аяқталуы үшін қажет болды және су одан әрі бұлттанбады.
4. Титранттың моль санын анықтаңыз. Бұл қадам оңай - титрдың көлемін молярлыққа көбейтіңіз. Бұл сізге қолданылған титранттың моль санын береді.
   • 3 мл x 0,25 M = 0,003 L x (.25 моль AgNO₃/ 1 L) = 0,000075 моль AgNO₃.
5. Еріген заттың моль санын анықтаңыз. AgNO мольдерінің санын түрлендіру үшін реакция теңдеуін қолданыңыз₃ NaCl мольдеріне дейін. Реакция теңдеуі: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Себебі 1 моль AgNO₃ 1 моль NaCl-мен әрекеттеседі, енді біздің ерітіндідегі NaCl моль саны = AgNO моль саны екенін білеміз₃ қосылады: 0,000075 моль
   • Бұл жағдайда: 1 моль AgNO₃ 1 моль NaCl-мен әрекеттеседі. Бірақ егер 1 моль титрант біздің 2 еріген затпен әрекеттессе, онда біз титранттың моль санын 2-ге көбейтіп, біздің еріген заттың моль санын аламыз.
   • Керісінше, егер біздің 2 титрант біздің 1 моль еріген затпен әрекеттесе, онда біз титранттың мольдерінің санын екіге бөлеміз.
   • Бұл ережелер пропорционалды түрде 3 моль титрант пен 1 ​​моль еріген затқа, 4 моль титрантқа және 1 моль еріген затқа, т.с.с. т.б.
6. Мольдің еріген санын грамға айналдырыңыз. Ол үшін еріген заттың молярлық массасын есептеп, оны еріген заттың моль санына көбейту керек болады. NaCl-дің молярлық массасын табу үшін периодтық жүйені пайдаланып, тұздың (Na) және хлоридтің (Cl) атомдық салмағын тауып қосыңыз.
   • MM Na = 22,990. MM Cl = 35,453.
   • 22,990 + 35,453 = 58,443 г / моль
   • 0,000075 моль NaCl x 58,442 г / моль = 0,00438 моль NaCl.
   • Назар аударыңыз: Егер атомда бір типтегі молекула болса, онда сіз осы атомның молярлық массасын бірнеше рет қосуға тура келеді. Мысалы, егер сіз AgNO молярлық массасы болсаңыз₃, сіз оттегінің массасын үш рет қосар едіңіз, өйткені молекулада үш оттегі атомы бар.
7. Соңғы концентрацияны есептеңіз. Бізде еріген заттың массасы граммен және зерттелетін ерітіндінің көлемін білеміз. Бізге тек бөлу керек: 0,00438 г NaCl / 0,003 L = 1,46 г NaCl / л
   • Теңіз суының тұздылығы шамамен 35 г NaCl / L құрайды. Біздің аквариум теңіз балықтарына тұзды емес.

Кеңестер

• Еріген зат пен еріткіш бөлінген кезде әр түрлі күйде (қатты, сұйық немесе газ) болуы мүмкін болғанымен, зат еріген кезде түзілген ерітінді еріткіш күйінде болады.
• Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
• Тек мөлдір пластикті немесе әйнекті қолданыңыз.
• Міне, мысал бейне: [1]

Ескертулер

• AgNO3 ерітіндісін жабық, қара бөтелкеде сақтаңыз. Ол жарыққа сезімтал.
• Күшті қышқылдармен немесе негіздермен жұмыс жасағанда абай болыңыз. Бөлмеде жеткілікті таза ауа бар екеніне көз жеткізіңіз.
• Қауіпсіздік көзілдірігі мен қолғап киіңіз.
• Егер сіз күмісті қайтарып алғыңыз келсе, келесілерді ескеріңіз: Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (s) (s) қатты дегенді білдіретінін ұмытпаңыз.