ROZCIEŃCZANIE STĘŻONEGO KWASU

ĆW. 11.

Cel ćwiczenia

Ciepło rozcieńczania to ciepło pobrane lub wydzielone podczas rozcieńczania roztworu. Jeżeli rozcieńczanie roztworu jest procesem endotermicznym, ciepło jest absorbowane przez roztwór z otoczenia. Odwrotnie jest w przypadku egzotermicznego procesu rozcieńczania - ciepło jest wydzielane podczas dodawania substancji do roztworu.

Proces rozcieńczania stężonych kwasów, szczególnie kwasu siarkowego(VI) (98% H₂SO₄) jest silnie egzotermiczny. Z tego względu podczas wykonywania tej czynności wymagane jest zachowanie szczególnych środków ostrożności. Rozcieńczanie kwasu wodą powoduje uwalnianie dużych ilości ciepła. Nie wolno rozcieńczać stężonego kwasu przez dodawanie do niego wody. Uwolnione ciepło mogłoby spowodować zagotowanie się roztworu i jego rozpryskiwanie Zaleca się powolne dodawanie stężonego kwasu do wody podczas ciągłego mieszania. Celem niniejszego ćwiczenia jest poznanie bezpiecznej procedury rozcieńczania stężonych kwasów.

Odczynniki:

► stężony roztwór kwasu solnego, octowego, siarkowego(VI) lub azotowego(V)

Sprzęt laboratoryjny:

► pipeta miarowa o pojemności 5 cm³

► zlewka o pojemności 50 cm³

► bagietka

► lejek szklany

► kolba miarowa o pojemności 50 cm³

► tryskawka

Wykonanie ćwiczenia:

• Oblicz, ile stężonego roztworu kwasu należy odmierzyć, aby przygotować 50 cm³ roztworu o określonym stężeniu.

• Do zlewki wlej około 20 cm³ wody destylowanej. Następnie, za pomocą pipety, powoli dodawaj stężony roztwór kwasu, ciągle mieszając zawartość zlewki.

• Do kolby miarowej o pojemności 50 cm³ wlej za pomocą tryskawki kilka cm³ wody destylowanej, a następnie roztwór kwasu ze zlewki.

• Zlewkę przepłucz niewielką ilością wody destylowanej (z tryskawki) i roztwór ten wlej również do kolby miarowej.

• Roztwór kwasu uzupełnij wodą destylowaną do kreski. Kolbę zamknij korkiem i jej zawartość dokładnie wymieszaj.

Obliczenia:

Korzystając z wartości gęstości podanych w załączonej tabeli oblicz stężenia procentowe i molalne oraz ułamek molowy otrzymanego roztworu kwasu.

Wyniki:

molowość [mol/dm³]	molalność [mol/kg]	% wagowy	ułamek molowy

Kwas	Stężenie procentowe [%]	Gęstość [g/cm^3]	Stężenie molowe [mol/dm^3]	Gęstość [g/cm^3]
H2SO4	96	1,836	3	1,178
						2	1,124
			1	1.034
HNO3	65	1,391	6	1,193
HCl	36	1,179	6	1,098
						3	1,050
			CH3COOH	80	1,070	3	1,024
						1	1,007

Dyskusja:

1.Wyjaśnij znaczenie terminów: ciepło rozpuszczania, ciepło hydratacji, ciepło rozcieńczania.

2. Opisz mechanizm egzotermicznego procesu rozcieńczania kwasu siarkowego(VI).

3. Wyjaśnij znaną regułę: Pamiętaj chemiku młody, wlewaj zawsze kwas do wody!

---