POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Inżynierii Lądowej
S P R A W O Z D A N I E Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z PRZEDMIOTU: CHEMIA BUDOWLANA

Imię i Nazwisko	Data wykonania ćwiczenia:	16.11.2012r.
Kamil Łęczycki	Nr ćwiczenia:	4.3
		Temat ćwiczenia:
Rok studiów:	I
Semestr:	I	Oznaczanie zawartości wodorotlenku sodu
Grupa:	6	w roztworze wodnym.
Zespół:	12
Data:	Ocena:

Uwagi prowadzącego ćwiczenie:

SPRAWOZDANIE Z PRZEPROWADZENIA ĆWICZENIA NR 4.2

1. TEMAT ĆWICZENIA

Oznaczanie zawartości wodorotlenku sodu w roztworze wodnym.

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest obliczenie stężenia molowego wodorotlenku sodu w roztworze za pomocą miareczkowania, a także określenie masy wodorotlenku w próbce otrzymanej do analizy.

1. PODSTAWY TEORETYCZNE ĆWICZENIA

W budownictwie metody chemii analitycznej wykorzystuje się do kontroli jakości surowców oraz wyrobów budowlanych, przeprowadzając analizę korozji różnych materiałów budowlanych, zwłaszcza betonu, oraz przy wykrywaniu obecnych w materiałach budowlanych zanieczyszczeń, a także przy określaniu warunków pracy budowli lub jej elementu (ocena agresywności środowiska).

Analizę chemiczną najogólniej można podzielić na:

• analizę jakościową – wykrywanie i identyfikacji substancji (pierwiastków, jonów lub związków chemicznych), tzn. ustalenie chemicznego składu jakościowego materiałów;

• metody fizykochemiczne (instrumentalne);

• metody chemiczne;

• analizę ilościową – określanie ilości badanych substancji, tzn. ustalanie składu ilościowego materiałów;

• metody instrumentalne;

• metody klasyczne: wagowe i objętościowe;

W doświadczeniu 4.3 posługujemy się metodą miareczkowania.

Miareczkowaniem nazywamy chemiczną technikę analizy ilościowej polegającą na dodawaniu roztworu - tzw. titranta z biurety w postaci kropel do roztworu zwanego analitem. Roztwory odczynników o znanym stężeniu (mianie) używane do miareczkowania nazywa się roztworami mianowanymi. Stężenia roztworów mianowanych wyraża się molowością (mol/l).

W metodach miareczkowych wykorzystuje się reakcje chemiczne:

• przebiegające stechiometrycznie (ilościowo)

• przebiegające szybko

• których punkt równoważnikowy można dokładnie wyznaczyć

• w których biorą udział związki chemiczne tworzące roztwory trwałe w warunkach miareczkowania.

Metody miareczkowe umożliwiają w sprzyjających warunkach oznaczanie z dużą dokładnością (z błędem 0,1–0,2%), ustępują jednak nieco pod tym względem metodom wagowym. Dokładność metod miareczkowych zależy w dużym stopniu od dokładności nastawienia miana titranta. Podczas ważenia na wadze analitycznej możliwy do popełnienia błąd jest niewielki w porównaniu z błędami, jakie można popełnić przy odczytywaniu poziomu cieczy w biurecie, przy pipetowaniu i określaniu współmierności naczyń miarowych. Metody miareczkowe przewyższają metody wagowe szybkością wykonania, zwłaszcza wtedy, gdy w momencie oznaczania danej substancji dysponuje się gotowym titrantem

Rys. 3.1. (aparatura do miareczkowania)

1. OPIS STANOWISKA

Ćwiczenie przeprowadza się na stole laboratoryjnym.

4.1. Sprzęt potrzebny do wykonania ćwiczenia:

• kolba miarowa 250 cm³

• pipeta jednomiarowa 25 cm³

• biureta

• 3 kolby stożkowe 250 cm³

• kroplomierz

4.2. Stosowane odczynniki:

• roztwór wodny NaOH

• czerwień krezolowa

• woda destylowana

• HCl – roztwór o stężeniu 0,1 mol/dm³

Ćwiczenie przeprowadza się z zachowaniem ostrożności i przepisów BHP po wcześniejszym założeniu fartucha.

1. PRZEBIEG DOŚWIADCZEŃ

   1. Do kolby miarowej zawierającej próbkę roztworu, dolewamy do poziomu kreski wodę destylowaną.

   2. Za pomocą pipety pobieramy 3 próbki roztworu o V=25cm³ każda i umieszczamy je w 3 kolbach stożkowych.

   3. Do każdej kolby dodajemy 3-4 krople wskaźnika – czerwieni krezolowej.

   4. Wykonujemy miareczkowanie roztworem kwasu solnego.

Pomiary:

x₀ = 12,1 cm³ x₀ = 21,8 cm³ x₀ = 31,3 cm³

x₁ = 21,8 cm³ x₂ = 31,3 cm³ x₃ = 41,2 cm³

∆x = 9,7 cm³ ∆x = 9,5 cm³ ∆ x = 9,9 cm³

Ze wzoru na średnią arytmetyczną określamy wartość ∆x:

Obliczamy stężenie molowe i masę wodorotlenku sodu zawartego w danej próbce.

Dane:

V_HCl = 9,7 dm³ = 0,0097 dm³

c_HCl = 0,1 mol/dm³

V_NaOH = 250 cm³ = 0,25 dm³

c_NaOH = ?

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Korzystamy ze wzoru:

ponieważ k_A = k_B, czyli:

C_NaOH =

= 0,0388

Roztwór o objętości 250 cm³ zawierał n = Cv mola zasady sodowej, czyli

n = 0,0388 mol/dm³ ∙ 0,25 dm³ = 0,0097 mol.

Masa molowa NaOH m = 23 + 16 + 1 = 40g/mol

0,0097 mol ∙40 g/mol = 0,388g

Odp.: Masa NaOH w badanej próbce wynosi 0,0388g.

1. LITERATURA

1. Praca zbiorowa pod redakcją Lecha Czarneckiego „ Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej” Oficyna Wydawnicza PW. Warszawa 2001

2. L. Czarnecki, T.Broniewski, O.Henning. „Chemia w Budownictwie”.Wydawnictwo ARKADY. Warszawa 1996

Załącznik:

• konspekt z przeprowadzonych doświadczenia w laboratorium