Взвешивание
Взвешивание - одна из самых распространенных операций химических исследований. В настоящее время в учебных и научных лабораториях используются одночашечные весы без разновесов. При работе на таких весах необходима большая осторожность и аккуратность. Включив осветитель шкалы, следует установить нуль с помощью рукоятки расположенной на правой стороне весов. Осторожно поставив на чашку весов взвешиваемое вещество, помещенное в стеклянную тару (бюкс, стакан, часовое стекло или фарфоровая чашка), записывают показания на освещенной шкале.
При взвешивании необходимо соблюдать следующие правила:
проверить правильность весов;
использовать предварительно взвешенную сухую тару для вещества;
запрещается взвешивать нагретые вещества, температура весов и взвешиваемого объекта должна быть одинаковой.
Точность взвешивания. Точность взвешивания составляет величину, равную цене деления шкалы весов. Для одночашечных весов эта величина равна 0,1 грамма. При записи определенной массы необходимо записать столько цифр после запятой (значащих цифр), сколько их содержится в наименьшей определяемой величине. В нашем случае это цена деления.
Пример: Определена масса вещества, равная точно 10 граммам. Результат записывают 10,0 г. Эта запись означает, что взвешивание проводилось с точностью, равной 0,1 г.
Ошибки измерений. Всякая величина, полученная измерением, имеет определенную ограниченную степень точности. При измерении мы получаем не истинную величину а измеренную Истинное значение отличается от измеренного в большую или меньшую сторону на величину цены деления прибора Отклонение результата измерения от истинного значения величины называется абсолютной ошибкой, а отношение абсолютной ошибки к измеряемой величине – относительной ошибкой. В эксперименте должно проводиться несколько одинаковых (параллельных) опытов, по результатам измерений которых и вычисляют ошибку эксперимента. В зависимости от причин возникновения ошибки бывают систематическими, случайными и грубыми. Систематические ошибки связаны с особенностями и недостатками оборудования. Случайные ошибки могут возникать при отклонении условий проведения опыта от стандартных. Грубые ошибки обнаруживаются при проведении параллельных опытов и при обработке результатов не учитываются.
Для определения ошибки необходимо получить 4-5 результатов параллельных измерений. Средняя арифметическая величина этих измерений является лучшим приближением к истинному значению величины.
С
реднее
арифметическое определяется следующим
образом:
где xn - результат отдельного измерения, n -число измерений.
О
тклонение
от среднего равно:
Фильтрование
Для отделения твердых веществ от жидкости применяют фильтрование через бумажные фильтры (гладкие или складчатые). Фильтрующими веществами также могут служить вата, асбестовое волокно, стеклянная вата, измельченный уголь, пористое стекло и ряд других материалов. Жидкость, отделяющаяся при фильтровании, называется фильтратом.
Гладкий фильтр готовят из фильтра, соответствующего размеру воронки, складывают его пополам, а затем еще раз пополам. Полученный конус вставляют в воронку и смачивают дистиллированной водой. Необходимо, чтобы фильтр всей своей поверхностью плотно прилегал к стенкам воронки. Край фильтра должен быть ниже края воронки не менее чем на 0,5 см. Между фильтром и воронкой не должно быть пузырьков воздуха. О приемах изготовления складчатого фильтра следует спросить у преподавателя.
Воронку с фильтром помещают в кольцо штатива так, чтобы нижний конец ее соприкасался со стенкой сосуда, в который фильтруют (для чего?). Жидкость переносится на фильтр по стеклянной палочке, которую следует держать в левой руке.
В случае перекристаллизации веществ обычно приходится фильтровать горячие насыщенные растворы. При этом происходит охлаждение раствора, и вещество, кристаллизуясь на фильтре, затрудняет процесс фильтрования. Одновременно происходит большая потеря кристаллизуемого вещества. Во избежание потерь рекомендуется проводить фильтрование горячих растворов в стеклянной воронке, помещенной в прибор с электрическим или водяным обогревом.
Контрольные вопросы и упражнения
Получите у преподавателя два предмета и определите их массы. Проверьте правильность полученных результатов и их записи у преподавателя.
Какие типы ошибок вам известны?
Плотность раствора равна 1,527 г/мл, объем составляет по результатам измерения 7,82 мл (цена деления цилиндра 0,02 мл). Вычислите массу раствора и запишите результат.