Задачи по аналитической химии "Метод интерполяции"

6

Академия дополнительного профессионального образования

Программа профессиональной переподготовки

Лаборант химического анализа (300)

Дисциплина: Техника и технология лабораторных работ (ПО)

Практическое задание, Модуль 3. Практическое ознакомление с методамиэкстрагирования и высаливания, выпаривания и упаривания, сушки. Хранение и очистка газов. Кристаллизация. Упаривание маточных растворов

1. Рассчитайте методом интерполяции массовую долю серной кислоты в растворе, если плотность раствора равна ρ = 1,045 г/мл. В ответе приведите все необходимые расчеты. При расчетах воспользуйтесь справочными таблицами плотностей водных растворов серной кислоты, которые находятся в свободном доступе в интернете.

Решение:

Метод интерполяции заключается в том, что в узком интервале концентраций зависимость между плотностью и концентрацией считают линейной.

Выберем из табличных данных значения плотностей (и соответствующих им массовых долей серной кислоты) больше и меньше данного нам значения

Определим разность в значениях массовых долей и плотностей.

7,706 % – 1,050 г/мл

6,236 % – 1,040 г/мл

___________________

1,47 % – 0,010 г/мл

Затем сравним заданное значение плотности с табличным для одного из растворов, например с 1,050 г/мл.

7,706 % – 1,050 г/мл

ω % – 1,045 г/мл

___________________

(7,706 - ω) % – 0,005 г/мл

Составляем пропорцию

1,47 % – 0,010 г/мл

(7,706 - ω) % – 0,005 г/мл

Находим массовую долю серной кислоты в данном растворе

2. Рассчитайте методом интерполяции массовую долю соляной кислоты в растворе, если плотность раствора равна ρ = 1,108 г/мл. В ответе приведите все необходимые расчеты. При расчетах воспользуйтесь справочными таблицами плотностей водных растворов соляной кислоты, которые находятся в свободном доступе в интернете.

Решение:

Метод интерполяции заключается в том, что в узком интервале концентраций зависимость между плотностью и концентрацией считают линейной.

Выберем из табличных данных значения плотностей (и соответствующих им массовых долей соляной кислоты) больше и меньше данного нам значения

Определим разность в значениях массовых долей и плотностей.

21,36 % – 1,105 г/мл

22,32 % – 1,110 г/мл

___________________

0,96 % – 0,005 г/мл

Затем сравним заданное значение плотности с табличным для одного из растворов, например с 1,110 г/мл.

22,32 % – 1,110 г/мл

ω % – 1,108 г/мл

___________________

(22,32 - ω) % – 0,002 г/мл

Составляем пропорцию

0,96 % – 0,005 г/мл

(22,32 - ω) % – 0,002 г/мл

Находим массовую долю соляной кислоты в данном растворе

3. Рассчитайте методом интерполяции плотность водного раствора серной кислоты, если массовая доля в растворе равна ω = 7,2%. В ответе приведите все необходимые расчеты. При расчетах воспользуйтесь справочными таблицами плотностей водных растворов серной кислоты, которые находятся в свободном доступе в интернете.

Решение:

Метод интерполяции заключается в том, что в узком интервале концентраций зависимость между плотностью и концентрацией считают линейной.

Выберем из табличных данных значения массовых долей серной кислоты больше и меньше данного нам значения, а также соответствующих им плотностей.

Определим разность в значениях массовых долей и плотностей.

7,706 % – 1,050 г/мл

6,955 % – 1,045 г/мл

___________________

0,751 % – 0,005 г/мл

Затем сравним заданное значение массовой доли с табличным для одного из растворов, например с 7,706 %.

7,706 % – 1,050 г/мл

7,2 % – ρ г/мл

___________________

0,506 % – (1,050 – ρ) г/мл

Составляем пропорцию

0,751 % – 0,005 г/мл

0,506 % – (1,050 – ρ) г/мл

Находим плотность данного раствора серной кислоты.

4. Рассчитайте методом интерполяции плотность водного раствора этилового спирта, если массовая доля в растворе равна ω = 92,5%. В ответе приведите все необходимые расчеты. При расчетах воспользуйтесь справочными таблицами плотностей водных растворов этилового спирта, которые находятся в свободном доступе в интернете.

Решение:

Метод интерполяции заключается в том, что в узком интервале концентраций зависимость между плотностью и концентрацией считают линейной.

Выберем из табличных данных значения массовых долей этилового спирта при 20ºС больше и меньше данного нам значения, а также соответствующих им плотностей.

Определим разность в значениях массовых долей и плотностей.

92 % – 0,8126 г/мл

96 % – 0,8014 г/мл

___________________

4 % – 0,0112 г/мл

Затем сравним заданное значение массовой доли с табличным для одного из растворов, например с 96 %.

96 % – 0,8014 г/мл

92,5 % – ρ г/мл

___________________

3,5 % – (ρ - 0,8014) г/мл

Составляем пропорцию

4 % – 0,0112 г/мл

3,5 % – (ρ - 0,8014) г/мл

Находим плотность данного раствора этилового спирта.