1. Temat ćwiczenia

Wartość pH roztworów wodnych.

1. Cel ćwiczenia

Zaobserwowanie zmian pH spowodowanych dodaniem roztworu mocnej zasady do roztworów kwasów (słabego i mocnego) oraz roztworów buforowych o podobnej początkowej wartości pH.

1. Pomiary

• 0,01 mol dm³ HCl oraz 0,01 mol dm³ CH₃COOH

	HCl	HCl + NaOH
		0,2 [ml]	0,4 [ml]
pH	1,8	2,05	2,15
	1,5 [ml]	2,0 [ml]	2,5 [ml]
	2,04	2,15	2,14
	4,0 [ml]	4,5 [ml]	5,0 [ml]
	2,37	3,07	8,78
	6,5 [ml]	7,0 [ml]	7,5 [ml]
	9,69	9,78	9,85

	CH3COOH	CH3COOH + NaOH
		0,2 [ml]	0,4 [ml]
pH	2,93	3,0	3,03
	1,5 [ml]	2,0 [ml]	2,5 [ml]
	3,45	3,59	3,77
	4,0 [ml]	4,5 [ml]	5,0 [ml]
	5,2	9,06	9,44
	6,5 [ml]	7,0 [ml]	7,5 [ml]
	9,75	9,83	9,9

• 0,1 mol dm³ CH₃COONa + 0,01 mol dm³ CH₃COOH

	CH3COONa	CH3COONa + NaOH
		0,5 [ml]
pH	4,8	4,88
	3,0 [ml]	3,5 [ml]
	7,35	8,88
	5,5 [ml]	6,0 [ml]
	9,92	10,01
	8,0 [ml]
	10,2

• 0,1 mol dm³ CH₃COONa + 0,1 mol dm³ CH₃COOH

	CH3COONa	CH3COONa + NaOH
		0,5 [ml]
pH	3,86	3,86
	3,0 [ml]	3,5 [ml]
	3,88	3,88
	5,5 [ml]	6,0 [ml]
	3,93	3,93
	8,0 [ml]	8,5 [ml]
	3,98	4,0
	10,5 [ml]	11,0 [ml]
	4,04	4,05
	13,0 [ml]	13,5 [ml]
	4,1	4,12
	15,5 [ml]	16,0 [ml]
	4,16	4,17

1. Wykresy

Poniżej przedstawiono cztery wykresy. Odpowiadają one danym zawartym w powyższych tabelach. W tej samej kolejności są również ułożone. Wykresy przedstawiają zależność między pH, a objętością dodawanej substancji. Pierwsza dwa wykresy przedstawiają zmienność pH dla roztworów kwasów (mocnego i słabego), do których dodaje się mocnej zasady, kolejne dwa substancji buforowych, do których również dodaje się mocnej zasady.

1. Wnioski

• dzięki przeprowadzeniu tego ćwiczenia mogliśmy się przekonać jaki wpływ na pH mają różne substancje;

• analizując wykresy możemy zauważyć, że największą zmianę pH zanotowaliśmy dla roztworu HCl po dodaniu do niego NaOH. Zmiana odczynu roztworu nastąpiła po dodaniu 5,0 ml zasady, co wyznaczyło nam punkt końcowy miareczkowania (dodana fenoloftaleina zmieniła kolor roztworu). Początkowo odczyn nie zmieniał się wyraźnie, ale po przekroczeniu punktu końcowego gwałtownie nastąpiła zmiana na charakter zasadowy, który potem niewiele już ulegał zmianie.

• słaby kwas był bardziej podatny na działanie zasady, dlatego już niewielkie jej ilości zmieniały wyraźnie stopień pH. Punkt końcowy miareczkowania nastąpił po dodaniu 4,5 ml zasady.

• w pierwszym z roztworów z substancją buforową trudno było się dopatrzeć charakterystycznej cechy niezmienności pH. Mogło to wynikać z tego, że mieszanina roztworów składała się z bardzo rozcieńczonego kwasu octowego, przez co dodawana zasada mogła stworzyć niewiele dodatkowej substancji buforowej, a dodawano wiele jonów OH^- zmieniających odczyn roztworu.

• ostatni roztworów miał charakter typowo buforowy. Mimo dodania prawie 17 ml roztworu zasady nie zmienił on prawie wcale swojego pH. Zmiana nastąpiła jedynie o 0,34.