…………… 05.03.2002

I rok chemii środowiska

Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia nr 7 - roztwory ciał stałych i cieczy.

1. Porównanie czystości wody wodociągowej i destylowanej.

1. Gotowanie 50 cm³ wody destylowanej i wodociągowej.

Przed Po

woda destylowana 50 cm³ 43 cm³

woda wodociągowa 50 cm³ 38 cm³

Gotowanie wody pozwala nam zmniejszyć twardość wody. W tym przypadku mamy do czynienia z twardością węglanową - przemijającą, spowodowaną obecnością w wodzie kwaśnych węglanów wapnia i magnezu. W wyniku gotowania następuje ich rozkład i strąca się nierozpuszczalny osad. Jony odpowiedzialne za tę twardość występują tylko w wodzie wodociągowej.

Ca²⁺ + 2HCO₃^- =^T> CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

Mg²⁺ + 2HCO₃^- =^T> MgCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

MgCO₃ + H₂O =^T> Mg(OH)₂↓ + CO₂↑

b) Zmieszanie 50 cm³ wody z 2 cm³ 2MHCl i 2 cm³ 5% BaCl₂

W wodzie wodociągowej nastąpiło zmętnienie. Woda destylowana pozostała bez zmian w wyniku dodawania odczynników. W związku z tym będziemy badać obecność jonów SO₄^2- w wodzie wodociągowej. W tym celu dodajemy 2 cm³ HCl, aby zakwasić roztwór, a następnie dodajemy 2 cm³ BaCl₂, który umożliwi wykrycie jonów SO₄^2-. Cechą tej reakcji jest wytrącenie się białego osadu siarczanu (VI) baru.

Ba²⁺ + SO₄^2- => BaSO₄↓

Doświadczenie to prowadzi się w obecności HCl, gdyż zapobiega on strącaniu się osadu BaCO₃ (jony CO₃^2- również są zawarte w wodzie twardej).

c) Zmieszanie 50 cm³ wody z 2 cm³ 2M HNO₃ i dodanie 1 cm³ 0,5M AgNO₃

W cylindrze z wodą wodociągową nastąpiło zmętnienie.

W cylindrze z wodą destylowaną.

Strącenie się osadu było spowodowane obecnością w wodzie jonów Cl^-. W wyniku zakwaszenia HNO₃ i po dodaniu AgNO₃ wytrącił się biały osad AgCl.

Ag⁺ + Cl^- => AgCl↓

Doświadczenie to przeprowadza się w obecności HnO₃, gdyż zapobiega on tworzeniu się osadów Ag₂CO₃ i Ag₂SO₄ ( jony CO₃^2- i SO₄^2- są również zawarte w wodzie twardej).

d) Ogrzanie 50 cm³ wody z dodatkiem 2 cm³ 2M HNO₃. Do ostudzonych roztworów dodajemy 5 cm³ 20% roztworu rodanku potasowego.

W cylindrze z wodą destylowaną nie zaszła żadna reakcja. Roztwór pozostał bezbarwny.

W cylindrze z wodą wodociągową po dodaniu KSCN zmieniła się barwa na różowo-pomarańczową. Świadczy to o obecności jonów Fe³⁺ w roztworze, które tworzą zw. kompleksowe o takim zabarwieniu z KSCN.

Kolor jasnoróżowy świadczy o znikomej ilości Fe³⁺. Gdyby ich było więcej kolor byłby krwistoczerwony.

Doświadczenie to przeprowadzamy w obecności HNO₃, gdyż umożliwia to nam utlenianie jonów Fe²⁺ do Fe³⁺

W wodzie stwierdzono obecność jonów Ca²⁺, Mg²⁺, HCO^3-, Fe³⁺, SO₄^2-,Cl^-

Za twardość przemijającą odpowiedzialne są jony HCO₃^-. Występują one w wodzie w postaci soli Mg(HCO₃)₂ i Ca(HCO₃)₂, które to można usunąć przez gotowanie, powodujące wytwarzanie nierozpuszczalnego, białego osadu.

Za twardość stałą odpowiadają jony Cl^- i SO₄^2-. Tworzą one rozpuszczalne w wodzie sole, których nie można usunąć poprzez gotowanie, lecz przez destylację lub zmiękczanie wody.

e) Do 2 próbówek wprowadzić roztwór zawierający jony CO₃^2-, Cl^-, SO₄^2-. Do jednej próbówki dodać roztwór AgNO₃, do drugiej BaCl2. Jeżeli wydzieli się osad podzielić go na 2 części i do jednej dodać 2M r-r HCl, do drugiej 2M r-r HNO₃.

• Jony CO₃^2- - roztwór Na₂CO₃

• Jony Cl^- - roztwór Cl^-

• Jony SO₄^2- - roztwór Na₂SO₄

Jony +AgNO₃ +BaCl₂ +HCl +HNO₃

lekkie biały osad osad

CO₃^2- zmętnienie osad ustąpił ustąpił

Ag₂CO₃ BaCO₃

biały osad brak brak brak

Cl^- AgCl reakcji reakcji reakcji

osad osad

lekkie biały osad brak brak

SO₄^2- zmętnienie BaSO₄ reakcji reakcji

Ag₂SO₄ osad osad

• Sporządzanie roztworu KMnO₄

M_KMnO4 = 158,0336 g/mol

m_KMno4 = 0,1399 g

V_{kolby miarowejI} = 0,5dm³

V_{r-ru I pobranego pipetą} = 0,01 dm³

V_{kolby miarowejII} = 0,05 dm³

0,1399 .

C_I = 0,5 * 158,0336 = 1,7705*10^-3 mol/dm³

0,5 dm³ - 0,1399g KMnO₄

0,01 dm³ - x x = 0,002798 g

0,002798 .

C_II = 0,01 * 158,0336 = 3,5410*10^-4 mol/dm³

Stężenie roztworu : stężonego = 1,7705*10^-3 mol/dm³

rozcieńczonego = 3,5410*10^-4 mol/dm³

Czułość wagi określa się jako wielkość przesunięcia punktu równowagi pod wpływem bardzo małego ciężaru (waga analityczna -0,0001g) dodanego na jedną z szalek zrównoważonej wagi.

Rzetelność wagi jest to uczciwość, dokładność jaką waga pokazuje mierzoną wielkość.

---