Как се прави 10 разтвор на солна киселина. Изчисления при приготвяне на разтвори с процентна концентрация

31.10.2023 -

Химията е завладяваща наука. Тези, които се интересуват не само от теория, но и опитват уменията си на практика, знаят точно за какво говорим. Всеки ученик е запознат с повечето елементи от периодичната таблица. Но всеки ли е успял да опита да смеси реактиви и да проведе химически тестове от първа ръка? Дори и днес не всички съвременни училища разполагат с необходимото оборудване и реактиви, така че химията остава наука, отворена за независимо изучаване. Мнозина се стремят да го разберат по-дълбоко, като провеждат изследвания у дома.

Нито един домашен работник не може без азотна киселина - изключително важно нещо в домакинството. Трудно е да се получи веществото: то може да бъде закупено само в специализиран магазин, където покупките се извършват с документи, потвърждаващи употребата на веществото за мирни цели. Следователно, ако сте DIYer, най-вероятно няма да можете да получите този компонент. Тук възниква въпросът как да направите азотна киселина у дома. Процесът не изглежда сложен, но изходът трябва да бъде вещество с достатъчно ниво на чистота и необходимата концентрация. Няма начин да направите това без уменията на химик експериментатор.

Къде се използва веществото?

Разумно е да се използва азотна киселина за безопасни цели. Веществото се използва в следните области на човешката дейност:

създаване на оцветяващи пигменти;
Проявяване на фотографски филми;
приготвяне на лекарства;
рециклиране на пластмасови изделия;
използване в химията;
торене на градински и зеленчукови култури;
производство на динамит.

Чистата азотна киселина в непроменен вид се явява като течно вещество, което при контакт с въздуха започва да отделя бели пари. Замръзва вече при -42 o C и кипи при +80 o C. Как да премахнете вещество като азотна киселина със собствените си ръце у дома?

Метод 1

Димящото вещество се получава чрез излагане на концентрата на натриев (калиев) нитрат (натриев (калиев) нитрат). В резултат на реакцията се получава желаното вещество и натриев (калиев) хидрогенсулфат. Схемата на реакцията изглежда така: NaNO 3 + з 2 ТАКА 4 => HNO 3 + NaHSO 4. Не забравяйте, че концентрацията на полученото вещество зависи от преди да влезе в реакцията.

Метод 2

Получаването на азотна киселина у дома с по-ниска концентрация на веществото става по същия начин, само трябва да замените натриевия нитрат с амониев нитрат. Химическото уравнение изглежда така: Н.Х. 4 НЕ 3 + з 2 ТАКА 4 =>(Н.Х.4) 2 ТАКА 4 + HNO 3 . Моля, имайте предвид, че амониевият нитрат е по-достъпен от калиевия или натриевия нитрат, поради което повечето изследователи провеждат реакцията въз основа на него.

Колкото по-висока е концентрацията на H 2 SO 4, толкова по-концентрирана ще бъде азотната киселина. За да се получи балансирано вещество, е необходимо да се увеличи обемът на електролита, необходим за реакцията. За да постигнат желания резултат, на практика те използват метода на изпаряване, който се състои в постепенно намаляване на обема на електролита с около 4 пъти оригинала.

Характеристики на метода на изпаряване

На дъното на съда се изсипва пресят пясък и се поставя резервоар с електролит. В този случай процесът на кипене се регулира от вентила на газовата печка, като се увеличава или намалява огъня. Процесът отнема много време, така че търпението е важно по този въпрос. Експертите препоръчват използването на котли - стъклени или керамични тръби, предназначени за химически експерименти, включително изпаряване. Те неутрализират образуването на мехурчета и намаляват силата на кипене, предотвратявайки пръскането на веществото. При такива условия е допустимо да се получи азотна киселина у дома с концентрация около 93%.

Инструменти и реактиви за практическо приготвяне на веществото

За да извършите реакцията, ще ви трябва:

концентрирана H 2 SO 4 (>95%) - 50 ml;
амониев нитрат, калий, натрий;
100 ml контейнер;
1000 ml контейнер;
стъклена фуния;
еластични ленти;
водна баня;
натрошен лед (може да се замени със сняг или студена вода);
термометър.

Получаването на азотна киселина у дома, подобно на всяка друга химическа реакция, изисква следните предпазни мерки:

В процеса на производство на азотна киселина у дома е необходимо да се поддържа температура в рамките на 60-70 o C. Ако тези граници бъдат превишени, киселината ще започне да се разпада.
По време на реакцията могат да се отделят пари и газове, така че когато работите с киселини, не забравяйте да използвате защитна маска. Ръцете трябва да бъдат защитени от внезапен контакт на веществото с кожата, така че химиците работят в гумени ръкавици. В големите химически заводи, където хората влизат в контакт с опасни за здравето вещества, работниците обикновено работят в специални защитни костюми.

Сега знаете как да получите азотна киселина в проста реакция. Бъдете внимателни, когато използвате такова вещество и го използвайте само за мирни цели.

Киселината за запояване е флюс, който е в специална категория, тъй като се характеризира с повишена агресивност към материалите, с които работи. Това вещество се разпространява предимно в течна форма, независимо от концентрацията му. Понякога може да се продава разредена версия или концентрирано вещество, което можете да разредите сами. Освен това можете да опитате да направите киселина за запояване със собствените си ръце.

Всички свойства на материала определят обхвата на неговото приложение. Предназначен е по-скоро за силно замърсени метали, които бързо образуват оксиди или имат остатъци от ръжда по повърхността. Поради високата си активност, материалът се оказва опасен при контакт с кожата и повърхността на лигавиците. Трябва да знаете правилата за използване на киселина, преди да започнете работа с нея.

Технологията за производство на киселина за запояване у дома предполага, че крайният резултат трябва да бъде вещество, което ще има свойства, които най-добре отговарят на GOST 23178-78. Това ще спомогне за подобряване на качеството на потока за създаване на надеждни връзки. Основното е, че свойствата на киселината се проявяват дори след нанасяне, тъй като потокът върху метала не само премахва мастните филми и оксиди, но също така предотвратява тяхното повторно образуване. Заслужава да се отбележи и по-доброто разпространение на спойката върху повърхността и високото ниво на адхезия към основния материал.

Физико-химични свойства и състав

Преди да направите киселина за запояване, трябва да се запознаете със състава на материала. Това вещество включва:

Солна киселина;
Амониев хлорид;
Цинков хлорид;
Дейонизирана вода;
Омокряща добавка.

Киселината за запояване у дома може да има други компоненти в състава си. Основното нещо е да се постигнат необходимите свойства, които този поток има. Първо, трябва да има висока активност на материала. Бързото взаимодействие с елементите прави околната среда агресивна и унищожава почти всички вредни вещества, които пречат на нормалното запояване. Това има страничен ефект, че малки метални части могат да се повредят, ако влязат в контакт с киселината. Активната спояваща мазнина също има подобни свойства.

Киселината излъчва специфична миризма и е вредна за здравето, когато човек вдишва нейните пари. Така че по време на работа трябва да се използва респиратор, а помещението, в което се случва всичко това, трябва да бъде добре проветрено. Необходимо е да се предотврати попадането на поток върху ръцете, очите и други повърхности, с изключение на самия детайл и спойката.

Необходими инструменти и материали за изработка

Трябва да се разбере, че киселината за запояване у дома ще има малко по-различен състав, което от своя страна улеснява производството. За да го подготвите, са необходими следните материали и инструменти:

Буркан или друг съд за приготвяне и смесване (за предпочитане стъкло);
Гранулиран цинк или вместо това можете да използвате чаши от стари батерии, които съдържат този елемент;
Вода, която служи за разреждане на концентрата;
Концентрирана солна киселина, която е основният елемент и може да разтваря допълнителни примеси.

Технология за създаване на киселина за запояване със собствените си ръце

Първата стъпка е да подготвите лабораторен контейнер, който представлява стъклен буркан или друг порцеланов или керамичен съд. Трябва да поставите цинк или остатъци от батерия в него. Едва след поставяне на добавките в контейнера се поставя концентратът на солната киселина. Трябва да го излеете много внимателно, тъй като ако попадне върху ръката ви, можете да получите химическо изгаряне. Общото ниво на течността в контейнера не трябва да надвишава ¾ от общия обем.

Пропорциите на веществото, ако има точни измервателни уреди, трябва да изглеждат по следния начин - за един литър солна киселина са необходими 412 g цинк. Естествено, възможни са малки отклонения, но те не трябва да бъдат твърде големи.

Следващата стъпка за това как да подготвите киселина за запояване е да изчакате реакцията да завърши. Когато киселината и цинкът влязат в контакт, металът започва да се разтваря. По време на разтварянето се отделя водород, което води до образуване на мехурчета в течността.

Течността също става по-прозрачна. След като всичко приключи, полученото вещество трябва да се изсипе в друг съд, който се затваря плътно. Можете да закупите всички материали без никакви проблеми в магазини, които продават химически реактиви. Ако използвате батерии, тогава почти всеки тип „AAA“ и „AA“ ще свърши работа.

Ако не се нуждаете от соло концентриран материал, но трябва да направите нещо по-слабо, което няма да има високо ниво на агресивност, тогава можете да добавите вода, за да намалите концентрацията. Това също трябва да се направи много внимателно, за да не се пръсне течността. Можете сами да изберете пропорциите в зависимост от характеристиките на запояване.

Как правилно да подготвите киселина за запояване у дома

На първо място, трябва да обърнете внимание на мерките за безопасност, тъй като това е много опасен бизнес. По време на производството в предприятията всичко се извършва в специални шкафове, където реагентите се смесват под капак и на места, защитени от външни лица. У дома определено трябва да използвате лични предпазни средства, които ще ви помогнат да защитите кожата, очите, дихателните органи и други. Процесът на разтваряне се извършва най-добре на открито на открито или се осигурява добра вентилация. Това е необходимо поради факта, че водородът се отделя активно във въздуха. Наблизо трябва да има и източник на вода, за да можете да измиете увредената област на кожата, ако възникне инцидент. Препоръчително е да има течаща чешмяна вода, за предпочитане студена, тъй като това леко ще намали нивото на болка.

Ако веществото е разлято върху някаква повърхност, то може да се измие с разтвор на основа и вода. Не забравяйте за правилното съхранение на материала: контейнерът трябва да е херметичен и всичко трябва да се съхранява на хладно и тъмно място. Непознати, които не знаят, не трябва да имат достъп до него. Понякога за флюс се използва чиста солна киселина, без добавяне на цинкови примеси, а също и неразредена с вода. Този флюс най-често се използва за железни материали.

При приготвяне на разтвори с процентна концентрация веществото се претегля на технико-химичен баланс, а течността се измерва с мерителен цилиндър. Затова, закачете го! вещества се изчисляват с точност до 0,1 g, а обемът на 1 течност с точност до 1 ml.

Преди да започнете да приготвяте разтвора, | необходимо е да се направи изчисление, т.е. да се изчисли количеството разтворено вещество и разтворител, за да се приготви определено количество разтвор с дадена концентрация.

ИЗЧИСЛЕНИЯ ПРИ ПРИГОТВЯНЕ НА СОЛНИ РАЗТВОРИ

Пример 1. Необходимо е да се приготвят 500 g 5% разтвор на калиев нитрат. 100 g от такъв разтвор съдържа 5 g KN0 3;1 Съставяме пропорцията:

100 g разтвор - 5 g KN0 3

500 » 1 - х» KN0 3

5-500 „_ х= -jQg- = 25 g.

Трябва да вземете 500-25 = 475 ml вода.

Пример 2. Необходимо е да се приготвят 500 g 5% разтвор на CaCl от солта CaCl 2 -6H 2 0. Първо, извършваме изчислението за безводната сол.

100 g разтвор - 5 g CaCl 2 500 "" - х "CaCl 2 5-500 _ x = 100 = 25 g -

Моларна маса на CaCl 2 = 111, моларна маса на CaCl 2 - 6H 2 0 = 219*. Следователно 219 g CaCl 2 -6H 2 O съдържат 111 g CaCl 2. Да направим пропорция:

219 g CaCl 2 -6H 2 0-111 g CaCl 2

х » CaС1 2 -6Н 2 0- 26 » CaCI,

219-25 х = -jjj- = 49,3 g.

Количеството вода е 500-49,3=450,7 гр., или 450,7 мл. Тъй като водата се измерва с помощта на мерителен цилиндър, десети от милилитър не се вземат предвид. Следователно трябва да измерите 451 ml вода.

ИЗЧИСЛЕНИЯ ПРИ ПРИГОТВЯНЕ НА КИСЕЛИНИ РАЗТВОРИ

При приготвянето на киселинни разтвори е необходимо да се има предвид, че концентрираните киселинни разтвори не са 100% и съдържат вода. Освен това необходимото количество киселина не се претегля, а се измерва с помощта на мерителен цилиндър.

Пример 1. Необходимо е да се приготвят 500 g 10% разтвор на солна киселина от наличната 58% киселина, чиято плътност е d = l.19.

1. Намерете количеството чист хлороводород, което трябва да бъде в приготвения киселинен разтвор:

100 g разтвор -10 g НС1 500 "" - х » NS1 500-10 * = 100 = 50 g -

* За изчисляване на разтвори с процентна моларна концентрация, масата се закръгля до цели числа.

2. Намерете броя на грамовете концентриран)
киселина, която ще съдържа 50 g НС1:

100 g киселина - 38 g НС1 х » » -50 » NS1 100 50

х gg— » = 131,6 G.

3. Намерете обема, който заема това количество 1
киселини:

V — -— 131 ‘ 6 110 6 sch

4. Количеството разтворител (вода) е 500-;
-131,6 = 368,4 g, или 368,4 ml. Тъй като необходимото съ-
Количеството вода и киселина се измерва с помощта на мерителен цилиндър.
ром, тогава десети от милилитър не се вземат предвид
ут. Следователно, за да приготвите 500 g 10% разтвор
За солна киселина трябва да вземете 111 ml солна I
киселина и 368 ml вода.

Пример 2.Обикновено, когато се правят изчисления за приготвяне на киселини, се използват стандартни таблици, които показват процентното съдържание на киселинния разтвор, плътността на този разтвор при определена температура и броя на грамовете на тази киселина, съдържащи се в 1 литър разтвор на тази концентрация (вижте Приложение V). В този случай изчислението е опростено. Количеството приготвен киселинен разтвор може да се изчисли за определен обем.

Например, трябва да приготвите 500 ml 10% разтвор на солна киселина на базата на концентриран 38% разтвор. Според таблиците установяваме, че 10% разтвор на солна киселина съдържа 104,7 g НС1 в 1 литър разтвор. Трябва да приготвим 500 ml, следователно разтворът трябва да съдържа 104,7:2 = 52,35 g H2O.

Нека изчислим колко трябва да приемате концентриран азкиселини. Според таблицата 1 литър концентрирана НС1 съдържа 451,6 g НС1. Съставяме пропорцията: 1000 ml - 451,6 g НС1 х » -52.35 » NS1

1000-52,35 x = 451,6 = "5 ml.

Количеството вода е 500-115 = 385 мл.

Следователно, за да приготвите 500 ml 10% разтвор на солна киселина, трябва да вземете 115 ml концентриран разтвор на НС1 и 385 ml вода.

Солната киселина не е едно от онези вещества, от които е възможно да се приготви разтвор с точна концентрация въз основа на теглото. Следователно, първо се приготвя киселинен разтвор с приблизителна концентрация и точната концентрация се установява чрез титруване с Na 2 CO 3 или Na 2 B 4 O 7.10 H 2 O.

1. Приготвяне на разтвор на солна киселина

Съгласно формулата C(HCl) =

Изчислява се масата на хлороводорода, необходима за приготвяне на 1 литър киселинен разтвор с моларна концентрация, равна на 0,1 mol/l.

m(HCl) = C(HCl) . Me(HCl).V(разтвор),

където Me(HCl) = 36,5 g/mol;

m(HCl) = 0,1. 36.5. 1 = 3,65 g.

Тъй като разтвор на солна киселина се приготвя от концентрирана киселина, е необходимо да се измери нейната плътност с помощта на хидрометър и да се използва справочник, за да се определи на какъв процент отговаря киселината с такава плътност. Например, плътност (r) = 1,19 g/ml, w = 37%, тогава

m(размер) = G;

V(разтвор) = m(разтвор)/r = 9,85/1,19 = 8 ml.

Така, за да приготвите 1 литър разтвор на HCl, C(HCl) = 0,1 mol/l, измерете около 8 ml солна киселина (r = 1,19 g/ml), като използвате цилиндър (обем 10 - 25 ml) или градуирана епруветка ), прехвърлете го в бутилка с дестилирана вода и доведете разтвора до марката. Приготвеният по този начин разтвор на HCl има приблизителна концентрация (» 0,1 mol/l).

2. Приготвяне на стандартен разтвор на натриев карбонат

Изчислява се количеството натриев карбонат, необходимо за приготвяне на 100,0 ml разтвор с моларна концентрация, еквивалентна на 0,1 mol/l.

m(Na 2 CO 3) = C e (Na 2 CO 3). Me(Na 2 CO 3).V(разтвор),

където Me(Na2CO3) = M(Na2CO3)/2 = 106/2 = 53 g/mol;

m(Na 2 CO 3) = 0.1.53.0.1 = 0.53 g.

Първо, 0,5–0,6 g Na 2 CO 3 се претеглят на техническа везна. Прехвърлете пробата върху часовниково стъкло, предварително претеглено на аналитична везна, и претеглете точно стъклото с пробата. Пробата се прехвърля през фуния в мерителна колба от 100 ml и се добавя дестилирана вода до приблизително 2/3 от обема. Съдържанието на колбата се смесва с внимателни въртеливи движения до пълното разтваряне на пробата, след което разтворът се довежда до марката.

3.Стандартизиране на разтвор на солна киселина

За установяване на точната концентрация на солна киселина се използва приготвен разтвор на Na 2 CO 3 с точна концентрация. Поради хидролиза водният разтвор на натриев карбонат има алкална реакция:

Na 2 CO 3 + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 CO 3 (реакция на хидролиза);

2NaOH + 2HCl = 2NaCl + 2H 2 O;

___________________________________________________

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 CO 3 (реакция на титруване).

От обобщеното уравнение става ясно, че в резултат на реакцията в разтвора се натрупва слаба въглена киселина, която определя pH в точката на еквивалентност:

pH = 1/2 pK 1 (H2CO3) – 1/2 logС (H2CO3) = 1/2 .6.35 – 1/2 log 0.1 = 3.675.

Метиловият оранжев е най-подходящ за титруване.

Бюретата се изплаква с приготвения разтвор на НС1 и се пълни почти догоре с разтвор на солна киселина. След това, като поставите чаша под бюретата и леко отворите скобата, напълнете долния край на бюретата, така че в него да не останат въздушни мехурчета; долният менискус на разтвора на HCl в бюретата трябва да бъде на нулево деление. При четене по бюретата (и пипетата) окото трябва да е на нивото на менискуса.

Напредък на решимостта. 10,00 ml от приготвения разтвор на Na 2 CO 3 се поставят в колбата за титруване с пипета, добавят се 1-2 капки метилоранж и се титруват с разтвор на НС1 до промяна на цвета от жълт в оранжево-розов. Опитът се повтаря няколко пъти, получените резултати се въвеждат в таблица 4, намира се средният обем на солната киселина и се изчислява нейната моларна концентрация на еквивалента, титъра и титъра на определяното вещество.