Πώς να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση ενός θειικού οξέος διαλύματος;
Ασφάλεια πρώτα!
* Το θειικό οξύ είναι εξαιρετικά διαβρωτικό. Πάντα να φοράτε κατάλληλο προσωπικό προστατευτικό εξοπλισμό (PPE), συμπεριλαμβανομένων:
* γυαλιά ή ασπίδα προσώπου
* εργαστηριακό παλτό.
* Γάντια (χημικά ανθεκτικά)
* Εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.
* Εάν έρχεστε σε επαφή με θειικό οξύ, ξεπλύνετε αμέσως την πληγείσα περιοχή με άφθονες ποσότητες νερού για τουλάχιστον 15 λεπτά και αναζητήστε ιατρική φροντίδα.
Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης
Υπάρχουν μερικές κοινές μεθόδους για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης ενός διαλύματος θειικού οξέος. Η μέθοδος που επιλέγετε θα εξαρτηθεί από τον διαθέσιμο εξοπλισμό και το επιθυμητό επίπεδο ακρίβειας.
1. Τιτλοδότηση
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την αντίδραση του διαλύματος θειικού οξέος με μια γνωστή συγκέντρωση μιας βάσης (όπως το υδροξείδιο του νατρίου) μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση. Ο όγκος της χρησιμοποιούμενης βάσης σχετίζεται στη συνέχεια με τη συγκέντρωση του θειικού οξέος.
* Διαδικασία:
1. Προετοιμάστε ένα τυποποιημένο διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (ΝαΟΗ) με γνωστή συγκέντρωση.
2. Μετρήστε με ακρίβεια έναν γνωστό όγκο του διαλύματος θειικού οξέος.
3. Προσθέστε μερικές σταγόνες ενός δείκτη (όπως η φαινολοφθαλεΐνη) στο διάλυμα θειικού οξέος. Ο δείκτης αλλάζει το χρώμα στο τελικό σημείο της αντίδρασης.
4. Προσθέστε αργά το διάλυμα NaOH από μια γειτονιά Στο διάλυμα θειικού οξέος έως ότου ο δείκτης αλλάξει το χρώμα, σηματοδοτώντας το τελικό σημείο.
5. Καταγράψτε τον όγκο του NaOH που χρησιμοποιείται.
6. Υπολογίστε τη συγκέντρωση του θειικού οξέος χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
`` `
Η συγκέντρωση του H2SO4 =(ο όγκος του NaOH χρησιμοποίησε το x συγκέντρωση NaOH) / (όγκος του H2SO4 που χρησιμοποιείται x 2)
`` `
* Το "2" στον παρονομαστή προέρχεται από το γεγονός ότι το θειικό οξύ έχει δύο όξινα πρωτόνια (ιόντα Η+) που μπορούν να αντιδράσουν με τη βάση.
2. Μέτρηση πυκνότητας
* Αρχή: Η πυκνότητα ενός διαλύματος θειικού οξέος σχετίζεται άμεσα με τη συγκέντρωσή του. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα υδρόμετρο ή ένα ακριβές όργανο μέτρησης πυκνότητας.
* Διαδικασία:
1. Χρησιμοποιήστε ένα υδρόμετρο. Το υδρόμετρο επιπλέει στο διάλυμα και η κλίμακα στο στέλεχος υποδεικνύει την πυκνότητα.
2. Χρησιμοποιήστε ένα μετρητή πυκνότητας. Τα ακριβέστερα όργανα μπορούν να δώσουν ακριβείς αναγνώσεις πυκνότητας.
3. Συμβουλευτείτε έναν πίνακα συγκέντρωσης πυκνότητας για θειικό οξύ. Αυτός ο πίνακας θα σχετίζεται με την πυκνότητα με τη συγκέντρωση.
3. Φασματοφωτομετρία (UV-Vis)
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί την απορρόφηση του φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης του διαλύματος. Το θειικό οξύ έχει ένα μοναδικό φάσμα UV-vis που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σκοπό αυτό.
* Διαδικασία:
1. Προετοιμάστε μια καμπύλη βαθμονόμησης. Αυτό συνεπάγεται τη μέτρηση της απορρόφησης των διαλυμάτων με γνωστές συγκεντρώσεις θειικού οξέος.
2. Μετρήστε την απορρόφηση του άγνωστου διαλύματος θειικού οξέος στο ίδιο μήκος κύματος που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία της καμπύλης βαθμονόμησης.
3. Χρησιμοποιήστε την καμπύλη βαθμονόμησης για να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση του διαλύματος θειικού οξέος.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Ακρίβεια: Η τιτλοδότηση προσφέρει γενικά την υψηλότερη ακρίβεια, ενώ η μέθοδος πυκνότητας είναι πιο πρακτική για γρήγορες εκτιμήσεις.
* Εξοπλισμός: Η τιτλοδότηση απαιτεί μια γειτονιά, μια τυποποιημένη λύση και έναν δείκτη. Οι μέθοδοι πυκνότητας απαιτούν υδρόμετρο ή μετρητή πυκνότητας. Η φασματοφωτομετρία απαιτεί φασματοφωτόμετρο.
* Ασφάλεια: Διαχειρίζεστε πάντα το θειικό οξύ με εξαιρετική προσοχή. Φορέστε κατάλληλα ΜΑΠ και εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε πιο λεπτομερείς οδηγίες σε οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους ή εάν έχετε μια συγκεκριμένη κατάσταση κατά νου.
