Приготовление раствора заданной концентрации смешиванием растворов более высокой и более низкой концентрации

Раствор можно готовить, непосредственно вводя рассчитанное количество вещества в растворитель, или путем разбавления более концентрированных растворов до требуемого значения концентрации.

ПРИМЕР 2. Приготовить 100 г 36% раствора H₃PO₄, смешав 44% и 24% растворы этой кислоты.

I СПОСОБ РАСЧЕТА:

Обозначим через х количество граммов 44% раствора, которое следует добавить к (100-х) граммам 24% раствора для получения 100 г 36% раствораH₃PO₄. Составим уравнение:

откуда.

Следовательно, необходимо взять 60 г 44% раствора и 100 — х = 40 г 24% раствора.

II СПОСОБ РАСЧЕТА:

Он называется «правилом креста» .

Если в левый угол воображаемого прямоугольника поместить более высокую концентрацию — 44, а в нижний левый — меньшую концентрацию -24, а в центре — концентрацию получаемого смешанного раствора — 36 и затем вычесть по диагонали из большего числа меньшее, то отношение разностей 12: 8 = 3: 2 покажет в каком весовом соотношении следует смешать исходные растворы для получения раствора заданной концентрации.

Так, для получения 100 г 36% раствора достаточно смешать 60 г 44% раствора и 40 г 24% раствора.

Определив по таблице плотности исходных растворов — 1,285 г/см³ (для 24% раствора) находим, что объемы их соответственно составляют:

мл 44% раствора H₃PO₄

мл 24% раствора H₃PO₄

В общей форме «правило креста» имеет вид:

где, а и в соответственно большая и меньшая исходные концентрации;

с — концентрация смешанного раствора;

— показывает, в каком массовом соотношении следует смешать исходные растворы.

Выполнение опыта. Приготовить 250 мл 10% раствора хлорида натрия, имея в своем распоряжении 15% и 5% раствор NaCl.

Учитывая плотности приготовляемого и исходных растворов рассчитать объемы 15% и 5% раствора (см. пример 2). Отмерить вычисленные объемы исходных растворов, слить в колбу на 250 мл, закрыть колбу пробкой и тщательно перемешать раствор, перевернув колбу несколько раз вверх дном. Отлить часть раствора в цилиндр, измерить ареометром плотность приготовленного раствора и по табл.1 найти его концентрацию (в %). Установить расхождение практически полученной концентрации с заданной. Рассчитать относительную ошибку д_отн.