Sprawozdanie nr 11

Woda. Wybrane właściwości . Oznaczanie twardości wody.

Oznaczanie twardości węglanowej.

1. Celem doświadczenia jest oznaczenie twardości węglanowej metodą acydymetryczną ( miareczkując próbę wody kwasem solnym wobec wskaźnika - oranżu metylowego ).

2. Korzystałam z probówek, biurety, kolb stożkowych, pipet, statywu, zlewki oraz z następujących odczynników: próba wody ( 40 cm³ wody wodociągowej i 60 cm³ wody destylowanej ), 0.01 M HCl ( kwas solny ), wskaźnik - oranż metylowy.

W kolbach przygotowałam dwie próby wody ( każda próba zawierała 40 cm³ wody wodociągowej i 60 cm³ wody destylowanej ). Następnie do każdej z kolb dodałam po trzy krople oranżu metylowego ( próba zabarwiła się na kolor żółty ) . Biuretę napełniłam 0.01 M HCl ( kwasem solnym ), ( do pewnej objętości ). Następnie umieściłam pierwszą kolbę z badaną próbą wody pod biuretą i rozpoczęłam miareczkowanie mojej próby do zmiany zabarwienia z koloru żółtego na kolor cebulkowy. Po zakończeniu miareczkowania odczytałam objętość HCl ( kwasu solnego ) zużytego na miareczkowanie. Oznaczenie powtórzyłam jeszcze raz z drugą kolbą.

Reakcje:

Ca(HCO₃)₂ + 2 HCl → CaCl₂ + 2 H₂O + 2 CO₂

Mg(HCO₃)₂ + 2 HCl → MgCl₂ + 2 H₂O + 2 CO₂

W moich pomiarach uzyskałam następujące wyniki :

1 próba

V_p = 15,8 cm³

V_k = 30,2 cm³

V_k - V_p = 30,2 - 15,8 = 14,4 cm³

2 próba

V_p = 30,2 cm³

V_k = 44,8 cm³

V_k - V_p = 44,8 - 30,2 = 14,6 cm³

Przyjmuję wynik średni 14,5 cm³

Obliczam zawartość CaO w 100 cm³ badanej próby:

Dane: Szukane:

M_CaO = 56,0 g/mol m_CaO= ?

V_HCl = 14,5 cm³ = 0,0145 dm³

C_HCl = 0,01 mol/dm³

Z równania reakcji ( strona 1 ) wynika, że 1 mol Ca(HCO₃)₂ reaguje z 2 molami HCl, więc :

1 mol CaO reaguje z 2 molami HCl

n = C · V

n_HCl = C_HCl · V_HCl

n = m ÷ M

n_CaO = m_CaO÷ M_CaO

n_HCl - n_CaO

2 - 1

C_HCl · V_HCl - m_CaO ÷ M_CaO

2 - 1

C_HCl · V_HCl = 2 · m_CaO ÷ M_CaO

m_CaO = C_HCl · V_HCl · M_CaO ÷ 2

m_CaO = 0,01 · 0,0145 · 56,0 ÷ 2

m_CaO = 0,00406

[ m_CaO ] = [ mol/dm³ · dm³· g/mol ] = [ g ]

Obliczam twardość węglanową wody w 100 cm³ badanej próby:

Dane: Szukane:

m_CaO = 0,00406 g = 4,06 mg T_w = ?

V_wody = 100 cm³ = 0,1 dm³

1° n - 10 mg CaO w 1 dm³

T_w - m_CaO · 10

T_w = m_CaO · 10 ÷ 10

T_w = m_CaO

T_w = 4,06 ° n

Twardość węglanowa wody w 100 cm³ próby wynosi 4,06 ° n.

Oznaczanie twardości ogólnej.

1. Celem doświadczenia jest oznaczenie twardości ogólnej metodą kompleksometryczną ( miareczkując próbę wody wersenianem disodowym EDTA wobec wskaźnika - czerni eriochromowej ).

2. Korzystałam z probówek, biurety, kolb stożkowych, pipet, statywu, zlewki oraz z następujących odczynników: próba wody ( 40 cm³ wody wodociągowej i 60 cm³ wody destylowanej ), bufor amonowy, wskaźnik - czerń eriochromowa, 0,01 M EDTA.

W kolbach przygotowałam dwie próby wody ( każda próba zawierała 40 cm³ wody wodociągowej i 60 cm³ wody destylowanej ). Następnie do każdej z kolb dodałam około 2 cm³ buforu amonowego oraz szczyptę czerni eriochromowej ( próba zabarwiła się na kolor fioletowy ) . Biuretę napełniłam 0.01 M EDTA ( wersenianem disodowym ), ( do pewnej objętości ). Następnie umieściłam pierwszą kolbę z badaną próbą wody pod biuretą i rozpoczęłam miareczkowanie mojej próby do zmiany zabarwienia z koloru fioletowego na kolor niebieski. Po zakończeniu miareczkowania odczytałam objętość EDTA ( wersenianu disodowego ) zużytego na miareczkowanie. Oznaczenie powtórzyłam jeszcze raz z drugą kolbą.

Reakcje:

Ca²⁺ + H₂Y^2- → CaY^2- + 2 H⁺

Mg²⁺ + H₂Y^2- → MgY^2- + 2 H⁺

W moich pomiarach uzyskałam następujące wyniki :

1 próba

V_p = 26,0 cm³

V_k = 37,1 cm³

V_k - V_p = 37,1 - 26,0 = 11,1 cm³

2 próba

V_p = 37,1 cm³

V_k = 48,3 cm³

V_k - V_p = 48,3 - 37,1 = 11,2 cm³

Przyjmuję wynik średni 11,15 cm³

Obliczam zawartość Ca²⁺ w 100 cm³ badanej próby:

Dane: Szukane:

M_CaO = 56,0 g/mol m_CaO = ?

V_EDTA = 11,15 cm³ = 0,01115 dm³

C_EDTA = 0,01 mol/dm³

Z równania reakcji ( strona 3 ) wynika, że 1 mol Ca ( II ) reaguje z 1 molem EDTA (H₂Y^2- ), więc 1 mol CaO reaguje z 1 molem EDTA (H₂Y^2- )

n = C · V

n_EDTA = C_EDTA · V_EDTA

n = m ÷ M

n_CaO = m_CaO÷ M_CaO

n_EDTA - n_CaO

1 - 1

C_EDTA · V_EDTA - m_CaO ÷ M_CaO

1 - 1

C_EDTA · V_EDTA = m_CaO ÷ M_CaO

m_CaO = C_EDTA · V_EDTA · M_CaO

m_CaO = 0,01 · 0,01115 · 56,0

m_CaO = 0,00624

[ m_CaO ] = [ mol/dm³ · dm³· g/mol ] = [ g ]

Obliczam twardość ogólną wody w 100 cm³ badanej próby:

Dane: Szukane:

m_CaO = 0,0624 g = 6,24 mg T_o = ?

V_wody = 100 cm³ = 0,1 dm³

1° n - 10 mg CaO w 1 dm³

T_w - m_CaO · 10

T_w = m_CaO · 10 ÷ 10

T_w = m_CaO

T_w = 6,24 ° n

Twardość ogólna wody w 100 cm³ próby wynosi 4,24 ° n.

5

---