ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворимость веществ из "Практикум по общей химии" Растворы. Процессы, протекающие при растворении. Растворение и кристаллизация как обратимый процесс. Насыщенный н пересыщенный раствор. Растворимость и коэфициент растворимости. Кривые растворимости. Тепловые эффекты растворения. [c.80] Концентрация насыщенного раствора при данных условиях есть величина постоянная, характерная для каждого вещества и называемая растворимостью. Обычно растворимость выражают числом весовых частей вещества, насыщающим 100 таких же весовых частей растворителя при данных условиях. В некоторых учебных пособиях и справочниках число, выражающее растворимость вещества, называют коэфициентом растворимости. [c.80] Нередко выражают растворимость в процентах, г. е. числом весовых частей вещества в 100 вес. ч. насыщенного раствора Практически растворимость жидких и твердых веществ зави сит только от температуры, так как их объем заметно не изме няется от давления. Эта зависимость может быть выражена гра фически в виде кривой растворимости, для построения которой на оси абсцисс откладывают температуру, а на оси ординат растворимость (рис. 29). [c.80] Пример. Требуется перекрпсталлизовать 1 кг медного купороса (в расчете па безводную соль). Вычислить, в каком количестве воды его следует растворить и каков будет выход перекристаллизованной соли, если растворение производить при 100°, а затем раствор охладить до 15°. [c.81] Определяем по кривой (рис. 29) растворимость при 100° и 15°. [c.81] Растворимость в 100 г воды при 100° выразится ординатой у-г = 75,4, а при 15° ординатой у1 = 19,0. [c.81] Таким образом, выход перекристаллизованной соли составит 74,8%. [c.81] Кристаллизация веществ может быть вызвана понижением температуры насыщенного раствора (перекристаллизация). При медленном падении температуры вещество кристаллизуется в виде крупных кристаллов, а при быстром охлаждении образуются мелкие кристаллы. Мелкие кристаллы являются более чистым продуктом, свободным от примесей, тогда как рост крупных кристаллов сопровождается захватыванием незначительных количеств маточного раствора, содержащего примеси других веществ. Для получения химически чистого вещества перекристаллизацию производят (иногда несколько раз) при резком понижении температуры раствора и энергичном перемешивании его. Чаще всего насыщение производят при температуре кипения растворителя, а охлаждают льдом, снегом или холодной содой. [c.81] Насыщенный при 100° водный раствор часто требуется отфильтровать от различных механических примесей (пыль, муть и пр.). Если фильтрование производить обычным способом, то вследствие резкого охлаждения раствора в воронке происходит кристаллизация вещества, поры фильтра забиваются, что приводит к снижению скорости фильтрования, а главное, к потере части вещества. Фильтрование горячих насыщенных растворов следует производить б воронке для горячего фильтрования. [c.81] Воронка для горячего фильтрования (рис. 30) обычно делается из медного сплава, имеет двойные стенки и боковой отросток (при электрическом обогреве боковой отросток не нужен). В пространство между стенками заливают через верхнее отверстие воду. Боковой отросток нагревают огнем горелки. В воронку вставляют обычную стеклянную воронку с короткой трубкой и с бумажным фильтром. [c.82] Отделение перекристаллизованного вещества от маточного раствора производят фильтрованием на воронке Бюхнера (рис. 31) под уменьшенным давлением, так как при обычном фильтровании на поверхности кристаллов остается много маточного раствора и кристаллы преходится долго высушивать. [c.82] Для работы требуется-. Сушильный шкаф. — Воронка для горячего фильтрования. — Колба Бунзена с воронкой Бюхнера. — Эксикатор. — Штатив с пробирками. — Чашка фарфоровая ( = 7 см.-— Цилиндр мерный емк. 100 мл. — Стакан емк. 500 мл с мешалкой. — Стакан емк. 50 мл 2 шт.— Термометр до 100°. — Палочка стеклянная. — Ножницы. — Бумага миллиметровая 10 X 12 см. — Бумага фильтровальная. — Бихромат калия кристаллический. — Тиосульфат натрия кристаллический. — Соль, выбранная для определения растворимости. [c.84] Взвесить фарфоровую чашку с точностью до 0,01 г. [c.84] В маленький стаканчик налить 10 мл воды, вставить его в проволочное кольцо и опустить в большой стакан с водой (рис. 32). Нагреть или охладить большой стакан до заданной температуры и затем отрегулировать пламя горелки так, чтобы температура в стакане не изменялась. [c.84] В стаканчик всыпать 1—2 г мелко истертой соли и растворять, помешивая палочкой. Если через некоторое время все вещество растворится, добавить новую порцию и так до тех пор, пока часть твердой соли не будет оставаться нерас-творенной. Необходимо все время следить за температурой и перемешивать раствор. [c.84] Насыщенному раствору дать отстояться, вынуть из него термометр и быстро слить всю жидкость с кристаллов во взвешенную чашку. Чашку с раствором взвесить. [c.84] Поставить чашку на кольцо с сеткой и, нагревая, выпаривать всю жидкость досуха. Под конец выпаривание вести на возможно маленьком пламени, чтобы избежать разбрызгивания раствора с потерей вещества. Затем чашку поставить на 20—25 мин. в сушильный шкаф при 115°. [c.84] По данным опыта определить вес раствора, находившегося в чашке, и вес сухой соли в нем и рассчитать коэфициент растворимости и процентную концентрацию раствора. [c.84] По результатам опытов, выполненных всеми студентами группы, построить на миллиметровой бумаге кривую раств ри-мости по образцу рис. 33. [c.85] Пунктирная линия на рисунке — неправильно построенная кривая растворимости. Сплошная линия — правильно построенная кривая. Из диаграммы видно, что экспериментальное определение точек А, В, С было проведено с большой ошибкой. [c.85] Вернуться к основной статье