lastscan47

6.2. Alkacymetria

Alkacymetria jest działem analizy objętościowej, w której do ilościowego oznaczania substancji wykorzystuje się reakcje zobojętnienia. Metoda ta pozwala na wyznaczenie ilości kwasów poprzez ich miareczkowanie roztworami zasad o znanym stężeniu (alkalimetria) oraz na wyznaczenie zawartości zasad poprzez ich miareczkowanie kwasami o znanym stężeniu (acydymetria).

6.2.1. Sporządzanie roztworu HCI o stężeniu około 0,1 mol/dm³

Kwas solny o stężeniu 0,1 mol/dm³ zawiera 0,1 mola czystego chemicznie chlorowodoru w 1 dm³ roztworu. Sporządza się go przez rozcieńczenie w kolbie miarowej wodą destylowaną odpowiedniej ilości stężonego kwasu solnego o znanym stężeniu procentowym. Tak sporządzony roztwór nie jest roztworem mianowanym i jego stężenie musi być ustalone za pomocą mianowanego roztworu substancji podstawowej, np. węglanu sodu. Ze względu na fakt, że chemicznie czysty chlorowodór jest gazem, sporządzenie roztworu mianowanego HCI bezpośrednio z naważki analitycznej nie jest możliwe.

Odczynniki    Szkło

Stężony (36-38%) kwas solny, woda    Areometr, kolba miarowa na 250 cm³,

destylowana.    pipeta, cylinder.

Wykonanie

Gęstość stężonego kwasu solnego d_HC1 zmierzyć za pomocą areometru, po czym odczytać z tabeli 7 odpowiadającą tej gęstości zawartość procentową chlorowodoru w roztworze. Następnie obliczyć objętość stężonego kwasu solnego (V_Ha), potrzebną do sporządzenia 250 cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,1 mol/dm³.

Tabela 7. Gęstość wodnych roztworów HCI o określonym stężeniu procentowym

d [g/cm^3]	‘hcW	d [g/cm^3]	^CHCI
1,145	28,61	1,171	33,65
1,150	29,57	1,175	34,42
1,152	29,95	1,180	35,39
1,155	30,55	1,185	36,31
1,160	31,52	1,190	37,23
1,163	32,10	1,195	38,16
1,165	32,49	1,200	39,11
1,170	33,46

Przykładowe obliczenia.

Zadanie: Obliczyć ilość cm¹ stężonego kwasu solnego potrzebną do sporządzenia 500 cm³ roztworu tego kwasu o stężeniu 0,5 mol/dm³.

1. W 1000 cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,5 mol/dm³ znajduje się 0,5 mola czystego chemicznie chlorowodoru, zatem w 500 cm³ powinno się go znaleźć:

1000 cm³ — 0,5 mola

=>*t =

500 cm³ —

500 -0,5 _ ₀ 25 ^cmJ' ^mo* - _mo) 1000    ’ cm³

2. 1 mol czystego chlorowodoru ma masę 36,5 g, zatem 0,25 mola odpowiada:

lmol — 36,5g 0,25 mola — x₂

>x_t-

0,25 -36,5 1

9,11

mol-g mol *

3.    Na podstawie pomiaru areometrem stwierdzono że stosowany, stężony roztwór HCI ma gęstość 1,191 g/cm³, co zgodnie z tabelą 7 oznacza stężenie 37,3%. Zatem, z definicji stężenia procentowego, w 100 g takiego roztworu znajduje się 37,3 g czystego chlorowodoru. A więc obliczona w punkcie 2 ilość HCI (9,11 g) znajdzie się w następującej masie roztworu stężonego:

gg

= g

37,3gHCI — lOOg roztworu    9,11 • 100 -24,4

9,1 lg HCI —    ³⁷-³

4.    Roztwory stężonych kwasów znacznie wygodniej jest odmierzać objętościowo niż odważać, zatem w rozważanym przypadku objętość stężonego HCI wyniesie:

•24,4 _ ,191

lcm¹ roztworu HCI x.

1,191 g roztworu

⁰    =>x,

24,4 g roztworu

Do kolby miarowej zawierającej około 50 cm³ wody destylowanej wprowadzić obliczoną objętość stężonego kwasu solnego odmierzoną pipetą, dopełnić wodą destylowaną do kreski miarowej, zamknąć korkiem i dokładnie wymieszać.

Środki ostrożności

Stężony kwas solny jest substancją silnie żrącą, pary chlorowodoru mają właściwości duszące - pracować pod digestorium.

Pytania dodatkowe

1.    Dlaczego kwas solny stężony posiada stosunkowo niskie stężenie HCI, wynoszące około 36%, a nie np. bliskie 100% jak to ma miejsce w przypadku kwasu siarkowego^)?

2.    Dlaczego rozcieńczanie stężonych roztworów kwasów jest procesem egzotermicznym?

93