 |
|
Теоретичні відомості.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ ГУСТИНИ РОЗЧИНУ СОЛІ
ВІД ЇЇ КОНЦЕНТРАЦІЇ
Мета роботи: навчитись визначати густину рідини з допомогою ареометра; вивчити залежність густини розчину від концентрації розчиненої речовини; визначити розчинність солі.
Прилади і матеріали: 1) лабораторні терези з важками; 2) набір ареометрів; 3) мензурки, колби; 4) дистильована вода; 5) кухонна сіль NaCl.
Теоретичні відомості.
В більшості випадків рідини являють собою суміш різних речовин. Якщо одна з них в цій суміші міститься в кількості, що значно переважає інші, то суміш називають розчином, а речовину , що переважає, називають розчинником. Найпростішими є бінарнірозчини, що складаються з двох речовин – розчинника і розчиненоїречовини.
Кількісно розчини характеризують концентрацією, яка визначає вміст розчиненої речовини (або розчинника) в розчині. Концентрацію можна задавати декількома способами:
1. Масова доля – відношення маси розчиненої речовини до масирозчину. Якщо виразити її в процентах то одержимо масову концентрацію:
 ,
| (1) |
де m – маса розчиненої речовини, mp – маса розчинника, m+mp – маса розчину.
2. Молярна доля – відношення числа молів розчиненої речовини до загального числа молів розчину:
| (2) |
3. Концентрація розчину, виражена в молях, що міститься в 1 л розчину (не в 1 л розчинника!), називається молярністю. Розчин, що містить 1 моль розчинної речовини в 1 л розчину, називають одномолярним чи просто молярним.
4. Моляльними називають розчини, які одержують розчиненням одного моля (чи його частини) речовини в 1 кг розчинника (Наприклад, для приготування одномоляльного розчину NaCl розчиняють 58,457 г цієї солі в 1 кг води, приводячи масу води в даних умовах до об’єму).
В деяких випадках речовини можуть розчинятись одна в одній необмежено, тобто концентрація розчину може бути будь-якою (наприклад, спирт у воді). Існують, однак, і такі речовини, які в даному розчиннику здатні розчинятись лише до певної найбільшої концентрації. Ця максимальна рівноважна концентрація називається розчинністю. Розчини з максимальною концентрацією називають насиченими. Розчинність речовин залежить від температури і тиску.
Густина речовини – це маса одиниці її об’єму:
| (3) |
Густину рідини найчастіше визначають двома способами.
1) З допомогою пікнометра – так називають невеликі колби, об’єм яких до мітки відомий з достатньою точністю; зважуючи на терезах порожній і заповнений пікнометр, визначають масу певного об’єму рідини.
2) З допомогою ареометра – рис.1.
Ареометр – це скляний циліндр, що в нижній частині має розширення, заповнене дробом. У верхній вузькій частині ареометра є шкала з поділками. Чим менша густина рідини, тим більше занурюється в неї ареометр. Тому на шкалі зверху нанесене найменше значення густини, яке можна визначити даним ареометром, а знизу – найбільше.
В даній роботі густина рідини буде визначатись ареометром. Для визначення густини рідини її наливають в скляний циліндр об’ємом 0,25-0,5 л (розмір циліндра залежить від розмірів ареометра). Наливати рідину в циліндр до краю не слід, оскільки при зануренні ареометра рідина може перелитись через край. Занурювати ареометр в циліндр слід обережно, не випускаючи його з рук до тих пір, поки не стане зрозуміло, що він плаває. Тоді руку обережно відпускають і ареометр стає в потрібне положення. Ареометр повинен міститись в центрі циліндра (рис.2) і не торкатись його стінок, оскільки положення ареометра в циліндрі впливає на точність показів. Недопустимо також, щоб ареометр торкався дна циліндра. Поділка, навпроти якої встановився верхній меніск рідини, дорівнює густині рідини. Після визначення густини ареометр слід вимити у воді (якщо визначилась густина водних розчинів), витерти і покласти у футляр.
Хід роботи.
1. Виміряйте мензуркою 100 
150 мл води кімнатної температури і вилийте в колбу (об’єм води перед виконанням роботи уточніть у викладача).
2. Зважте на терезах 5 г кухонної солі і всипте в колбу. Помішуючи суміш, розчиніть сіль.
3. Налийте розчин в циліндр (не доливаючи до верху 2 3 см) і обережно опустіть в розчин ареометр. Запишіть в робочий зошит значення густини розчину.
4. Перелийте розчин назад в колбу і додайте туди ще 5 г солі. Розчиніть сіль і знову визначте густину розчину ареометром.
5. Пункти 2 4 повторіть 5 6 раз. Для кожного з дослідів обчисліть концентрацію розчину:
 ,
|
де mc – маса солі, mв – маса води.
6. За даними вимірювань та обчислень побудуйте графік залежності 
та зробіть висновки.
Контрольні запитання.
1. Що називають концентрацією розчину?
2. Що називають густиною речовини та які способи її визначення ви знаєте?
3. Який розчин називають насиченим?
4. Що називають розчинністю та як вона залежить від температури?
5. За якою ознакою на графіку можна сказати, що розчин став насиченим?