Oznaczenie H2SO4 (kwasu siarkowego) w roztworze

Cel ćwiczenia: ustalenie zawartości kwasu siarkowego (w gramach) oparte na reakcji z NaOH

(wodorotlenkiem sodu) o stężeniu 0,0739 mol/dm³ wobec błękitu bromotymolowego, jako wskaźnika.

Odczynniki: wodorotlenek sodu o stężeniu 0,0739 mol/dm³,

błękit bromotymolowy

probówka z roztworem kwasu siarkowego

Sprzęt laboratoryjny: biureta, kolba stożkowa o pojemności 250 cm³

Wykonanie ćwiczenia:

Roztwór kwasu siarkowego przeznaczony do analizy przenosimy ilościowo do kolby stożkowej. Następnie dodajemy 5 kropli błękitu bromotymolowego. Po dodaniu wskaźnika zaobserwowaliśmy zmianę barwy na kolor żółty.

[używamy błękitu bromotymolowego, ponieważ środowisko reakcji będzie obojętne, a błękit bromotymolowy jest wskaźnikiem, którego zakres zmiany barwy przypada na pH 6 - 7,6.

Dobór wskaźnika wynika z następującego równania: H₂SO₄ + 2 NaOH -> Na₂SO₄ + 2 H₂O.

Siarczan sodu jest solą pochodzącą od mocnego kwasu i mocnej zasady, zatem sól ta nie hydrolizuje. Środowisko reakcji będzie obojętne.]

Tak sporządzoną próbkę miareczkujemy mianowanym roztworem wodorotlenku sodu

o stężeniu 0,0739 mol/dm³. W trakcie obserwujemy zmianę zabarwienia miareczkowanego roztworu z żółtego na zielony (ponieważ błękit bromotymolowy jest wskaźnikiem dwubarwnym, kolor zielony jest wypadkową barwy żółtej - gdy pH < 6 - i barwy niebieskiej - gdy pH > 7,6). Jest to punkt końcowy miareczkowania. Po zakończonym miareczkowaniu odczytujemy poziom wodorotlenku sodu w biurecie. Następnie w oparciu o równanie reakcji chemicznej obliczamy zawartość kwasu siarkowego w próbce.

H₂SO₄ + 2 NaOH -> Na₂SO₄ + 2 H₂O

V_NaOH = 10,8 cm³ = 0,0108 dm³

C_{mol NaOH} = 0,0739 mol/dm³

1 dm³ NaOH - 0,0739 mol NaOH

0,0108 dm³ NaOH - n _NaOH

n _NaOH = 7,9812* 10 ^-4 mol

2 mol NaOH - 1 mol H₂SO₄

7,9812* 10 ^-4 mol NaOH - n _H2SO4

n _H2SO4 = 3,9906 * 10^-4 mol

1 mol H₂SO₄ - 98 g

3,9906 * 10^-4 mol H₂SO₄ - m _H2SO4

m _H2SO4 = 0,0391 g

Wynik: Masa H₂SO₄ (kwasu siarkowego) w badanej próbce wynosi 0,0391 g

---