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滴定法による酸化亜鉛の純度をどのように見つけますか?

滴定方法を使用して、酸化亜鉛(ZNO)の純度を決定する方法は次のとおりです。

原則を理解する

この方法は、酸化亜鉛と強酸、通常は塩酸(HCl)との反応に依存しています。 反応は次のとおりです。

ZnO + 2HCl→ZnCl₂ +H₂O

原則は、過剰な塩酸に酸化亜鉛の既知の重量を溶解することです。次に、過剰酸を水酸化ナトリウム(NAOH)の標準溶液で滴定します。使用したNaOHの量とその濃度を知ることにより、ZNOと反応したHClの量を計算できます。これから、ZnOサンプルの純度を計算できます。

材料と機器

* 酸化亜鉛サンプル: サンプルが乾燥していて、細かく粉末になっていることを確認してください。

* 塩酸(HCl): 既知の濃度の標準ソリューション。

* 水酸化ナトリウム(NAOH): 既知の濃度の標準ソリューション。

* フェノルフサレインインジケーター: これは、滴定のエンドポイントを示すために使用されます。

* 体積フラスコ: 標準的なソリューションを準備するため。

* ブレット: NaOHソリューションを分配するため。

* ピペッ​​ト: HCl溶液を転送するため。

* 円錐形のフラスコ: 滴定反応の場合。

* 分析バランス: ZNOサンプルの重量を正確に計量するため。

* ビーカー: ZnOを溶解するため。

* 攪拌棒: ソリューションを混合するため。

手順

1。ソリューションの準備:

* 標準NaOH: 既知の濃度(0.1 M)でNaOHの標準ソリューションを準備します。適切な方法を使用して、正確な標準化を確認します。

* 標準HCl: 既知の濃度(0.1 M)でHClの標準ソリューションを準備します。適切な方法を使用して、正確な標準化を確認します。

2。酸化亜鉛の重量:

*酸化亜鉛サンプル(0.2 gなど)の正確に既知の質量を計量し、重量を記録します。

3。 ZnOの溶解:

*計量したZNOをきれいな円錐形のフラスコに移します。

*標準のHCl溶液(25 mLなど)の既知の過剰量をフラスコに追加します。

*フラスコを静かに渦巻かせてZNOを溶解します。すべての固体が溶けることを確認します。

*溶解が遅い場合は、フラスコを優しく加熱して反応を加速できます。

4。 naOHによる滴定:

*溶解したZnOとHClを含むフラスコにフェノルフターインインジケーターを数滴加えます。

*標準のNAOHソリューションでビュレットを満たします。

*ブレットからフラスコにゆっくりとnaOH溶液を加え、溶液を混ぜてフラスコを絶えず渦巻かせます。

*フラスコの溶液がかすかにピンクになり、少なくとも30秒間ピンクのままになるまで、NaOHを追加し続けます。これは、滴定のエンドポイントを示しています。

5。データ記録:

*最初のビュレットの読み取りを記録します。

*最終的なビュレットの読み取りを記録します。

*使用されているNAOHのボリュームを計算します(最終読み取り - 最初の読み取り)。

計算

1。使用したNaOHのモル:

*使用された(リットルで)naOHの濃度(モル/リットル)を掛けることにより、滴定で使用されるNaOHのモルを計算します。

2。 HClのモルはZnO:と反応しました

* NaOHとHClは1:1の比率で反応するため、使用されるNaOHのモルはZNOと反応したHClのモルに等しくなります。

3。 ZnOのモル:

*バランスの取れた化学式(ZnO + 2HCl→ZnCl₂ +H₂O)から、1モルのZnOが2モルのHClと反応することがわかっています。 したがって、ZnOのほくろは、反応したHClのモルの半分のモルの半分です。

4。 ZnOの質量:

* ZnOのモルにZnOのモル質量(81.38 g/mol)を掛けることにより、ZnOの質量を計算します。

5。 ZnOの純度:

* ZnOの質量をZNOサンプルの初期質量で除算し、サンプルの純度率を取得するために100%増加します。

エンドポイントに到達するために0.2 gのZnO、25 mLの0.1 M HCl、および15 mLの0.1 M NAOHを使用したとしましょう。計算の見た目は次のとおりです。

1。 naohのモル: (15 ml/1000 ml/l) * 0.1 mol/l =0.0015モルnaoh

2。 hclのモルは反応しました: 0.0015モルHCl

3。 ZnOのモル: 0.0015モルHCl / 2 =0.00075モルZnO

4。 ZnOの質量: 0.00075モルZnO * 81.38 g/mol =0.061 g ZnO

5。 ZnOの純度: (0.061 g / 0.2 g) * 100%=30.5%

重要な考慮事項

* 精度: サンプルの正確な計量、ソリューションの適切な標準化、および慎重な滴定技術を確保することは、正確な結果に重要です。

* 干渉: ZNOサンプルの不純物は、滴定を妨げる可能性があります。干渉物質の存在が疑われる場合は、手順を調整するか、別の方法を使用する必要がある場合があります。

* 安全性: 化学物質を扱うときは、常に適切な安全装置(手袋、ゴーグル、白衣)を着用してください。

* 廃棄物処理: 実験室の安全ガイドラインに従って、化学廃棄物を適切に処分します。

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