Alkacymetria

1. W 4 próbkach zawierających odpowiednio CH₃COOH, NH_3, H₂SO₄ i KOH, oznaczano zawartość poszczególnych składników metodą alacymetryczną. Zaproponuj odpowiednie roztwory titrantów i wskaźników jakie mogą być użyte do poszczególnych miareczkowań tak, aby wyniki oznaczeń obarczone były najmniejszymi błędami. Przebieg miareczkowań i dobór wskaźników uzasadnij podając odpowiednie krzywe.

2. W jaki sposób można oznaczyć zawartość azotu w soli amonowej (np. NH₄Cl) ? Podaj wykorzystywane reakcje i sposób obliczeń.

3. Podaj 2 przykłady (wymień składniki) roztworów buforowych o pH kwaśnym i zasadowym.

4. Zasada działania wskaźników alkacymetrycznych. Od czego zależy zakres zmiany barwy wskaźnika i ile wynosi w przypadku wskaźnika dwubarwnego ?

Zadanie :

Próbkę mieszaniny węglanu sodu i chlorku sodu o masie 3,00 g po rozpuszczeniu przeniesiono ilościowo do kolby miarowej o pojemności 250 ml i uzupełniono do kreski wodą destylowaną. Na zmiareczkowanie 25,0 ml otrzymanego roztworu zużyto wobec oranżu metylowego 21,0 ml 0,105 M kwasu solnego. Oblicz % zawartość NaCl w stałej mieszaninie wyjściowej.

1. Jakim naczyniem odmierzysz 25,00 ml roztworu, a jakim 25 ml wody potrzebnej do rozcieńczenia badanej próbki ?

2. Co to jest substancja podstawowa w analizie miareczkowej i jakie musi spełniać wymagania ?

3. Narysuj przykładową krzywą miareczkowania kwasu octowego za pomocą NaOH. Zaznacz charakterystyczne punkty na rysunku oraz zakres zmiany barwy stosowanego wskaźnika.

4. Wyjaśnij dlaczego można stosować fenoloftaleinę jako wskaźnik w miareczkowaniu HCl roztworem NaOH jeżeli punkt równoważnikowy dla tego układy przypada dla pH=7. Zmiana barwy fenoloftaleiny zachodzi w zakresie pH 8 - 10.

5. Co to jest liczba kwasowa i jak się ją oznacza w próbkach olejów ?

Zadanie :

Na zmiareczkowanie 1,000 g zanieczyszczonej sody zużyto 35,00 ml 0,2500 M roztworu kwasu siarkowego. Jaka jest zawartość Na₂CO₃ w analizowanym preparacie ? Masy molowe wynoszą : H = 1 g/mol, S=32 g/mol, O=16 g/mol, Na=23 g/mol, C=12 g/mol.

1. Narysuj krzywą miareczkowania 0,1 M kwasu octowego wodorotlenkiem sodu o identycznym stężeniu. Oblicz pH roztworu wyjściowego, pH w punkcie równoważnikowym. Jakie jest pH po zmiareczkowaniu 50% kwasu (pK_a=4,75) ?

2. Wyjaśnij zasadę działania i doboru wskaźników w alkacymetrii. Uzasadnij na podstawie krzywych miareczkowania dobór wskaźników przy oznaczaniu kwasu solnego i kwasu octowego.

3. Jak sprawdzić czy przygotowany roztwór wodorotlenku sodu zawiera węglany ?

4. Na zmiareczkowanie roztworu zawierającego 320 mg Na₂CO₃ zużyto 4,25 ml roztworu H₂SO₄. Jakie jest stężenie kwasu ?

Zadanie :

Mieszaninę o masie 2,5000 g zawierającą NaOH, Na₂CO₃, i substancję obojętną rozpuszczono w wodzie i zmiareczkowano 0,1643 M HCl. Oblicz masę i zawartość % NaOH i Na₂CO₃ miareczkując wobec fenoloftaleiny zużyto 25,80 ml HCl. Miareczkując drugą próbkę wobec oranżu metylowego zużyto 29,8 ml HCl. Masa NaOH = 40 g/mol

1. Co nazywamy roztworami buforowymi, od czego zależy ich pH i jakie mają właściwości ?

2. Jaka jest wartość pH roztworu powstałego ze zmieszania takich samych objętości roztworów kwasu octowego i octanu sodu o takich samych stężeniach ? pK kwasu octowego wynosi 4,75.

3. Zaproponuj sporządzenie roztworu buforowego o pH = 4,75. Przyjmij odpowiednie założenia i wyprowadź stosowny wzór.

4. W jaki sposób można alkacymetrycznie oznaczyć bar wiedząc, że w środowisku zasadowym i obojętnym tworzy się trudno rozpuszczalny węglan baru ?

5. Jakie będzie pH roztworu w przypadku odmiareczkowania 40% 50 ml :

1. 0,1235 M kwasu octowego ; pK_a=4,75,

2. kwasu siarkowego o stężeniu 0,1523 mol/l.

Zadanie :

Oblicz stężenie roztworu NaOH, jeżeli :

• na zmiareczkowanie (wobec oranżu metylowego) odważki 0,4595 g Na₂CO₃ zużyto 45,00 ml roztworu HCl,

• na zmiareczkowanie 20,00 ml NaOH zużyto 30,00 ml tego roztworu HCl.

1. Wyjaśnij dlaczego przygotowując 0,2 M roztwór NaOH należy przygotować większą odważkę i przemyć ją wodą.

2. Dlaczego podczas oznaczania kwasu octowego należy przestrzegać dodawania takiej samej ilości wskaźnika?

3. Jakie jest pH roztworów wodnych lub mieszanin :

1. 0,01 M NaOH,

2. 0,01 M CH₃COOH, [ pK_a (CH₃COOH) = 4,8 ]

3. 10 ml 0,1 M HCl + 10 ml 0,1 M NaOH,

4. 5 ml 0,1 M HCl + 10 ml 0,1 M NaOH,

5. 10 ml 0,1 M CH₃COOH + 5 ml 0,1 M NaOH.

1. Jakie związki chemiczne są substancjami podstawowymi używanymi do nastawiania miana roztworów : NaOH, HCl ?Jakie warunki musi spełniać substancja podstawowa ?

2. Narysuj krzywą miareczkowania ,01 M roztworu amoniaku ( pK_b=4,75 ) za pomocą 0,01 M roztworu HCl. Zaznacz punkt równoważnikowy. Który z podanych wskaźników i dlaczego zastosujesz w tym miareczkowaniu

1. czerwień benzolowa - zmiana barwy przy pH 7,2 - 8,2

2. żółcień metylowa - zmiana barwy przy pH 2,9 - 4,0

3. Wyjaśnij zasadę działania wskaźników alkacymetrycznych.

4. Od czego zależy wielkość skoku krzywej miareczkowania

1. słabego kwasu miareczkowanego mocną zasadą,

2. mocnego kwasu miareczkowanego mocną zasadą.

5. Jak można sprawdzić metodą miareczkowania alkacymetrycznego czy roztwór KOH zawiera węglany ? Odpowiedź uzasadnij.

6. Napisz równania wszystkich reakcji wykorzystywanych przy mianowaniu niezbędnych roztworów i oznaczaniu kwasu octowego. Wymień stosowane w tych oznaczeniach wskaźniki.

Zadanie:

Rozpuszczono 0,106 g Na₂CO₃ w 100 ml roztworu NaOH o stężeniu 0,1 M. Ile ml 0,2 M HCl zużyto na zmiareczkowanie tego roztworu wobec oranżu metylowego ? Masa molowa Na₂CO₃ = 16 g/mol.

---