Temat: Badanie pH wodnych roztworów elektrolitów.
Doświadczenie 5.1. Zapoznanie się z metodą określania pH za pomocą wskaźników kwasowo-zasadowych i uniwersalnych papierków wskaźnikowych.
Do trzech probówek odmierzyłem po 3 cm3 roztworu, a do czwartej probówki 5 cm3. Następnie dodałem po dwie krople roztworów wskaźników: fenoloftaleiny, oranżu metylowego, czerwieni metylowej, błękitu bromotymolowego.
W probówce z fenoloftaleiną barwa nie zmieniła się pozostał bezbarwny roztwór i wykazało to nam że pH tego roztworu jest mniejsze od 8.
W probówce drugiej roztwór przybrał barwęB pomarańczową - pH powyżej 4,4;
W probówce z czerwienią metylową uzyskałam zabarwienie czerwone. Oznacza to, że pH tego roztworu jest mniejsze od 4,4.
IV) Roztwór w probówce czwartej, gdzie dodałem błękitu bromotymolowego zabarwił się na zielono. Na podstawie skali wzorców mogę dokładnie określić pH i pH tego roztworu wynosi 6,55.
Doświadczenie 5.2. Porównanie pH mocnego i słabego kwasu o tym samym stężeniu.
Za pomocą pehametru zmierzyłem pH roztworu kwasu octowego o c = 0,1 mol/dm3 oraz roztworu kwasu solnego o tym samym stężeniu.
Przyczyną różnicy w wartościach pH jest stopień dysocjacji. HCl jest mocnym kwasem i jego stopień dysocjacji jest równy 1, CH3COOH jest słabym kwasem i ma mniejszy stopień dysocjacji.
Doświadczenie 5.3. Właściwości buforowe wody wodociągowej w porównaniu z wodą destylowaną.
Do dwóch probówek odmierzyłem po 200 cm3 wody destylowanej, a do dwóch kolejnych po 200 cm3 wody wodociągowej.
objętość H2O des
|
pH |
pH po dodaniu 5 cm3 HCl |
pH po dodaniu 5 cm3 NaOH |
n HCl |
n NaOH |
|
pH |
200 |
5.1 |
3,64 |
|
0,00024 |
0,00024 |
0,00016 |
1,46 |
200 |
5.1 |
|
6,58 |
0,00024 |
0,00024 |
0,00016 |
1,48 |
Objętość H2O wodoc. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
7 |
6,82 |
|
0,00024 |
0,00024 |
0,0013 |
0,18 |
200 |
7 |
|
7,12 |
0,00024 |
0,00024 |
0,002 |
0,12 |
=
V = 0,005 cm3
C = 0,01 mol/dm3
n = 0,005 * 0,01 =0,00005 mola
0,00005 mola - 205 cm3
n - 1000 cm3
n = 0,00024
W wodzie kranowej występuje bufor węglanowy, który zawiera
oraz
najczęściej w równowadze węglanowej.
Doświadczenie 5.4. Badanie wpływu składu roztworu buforowego na jego pojemność buforową.
|
objętość CHCOOH
|
objętość CHCOONa
|
pH
|
pH po dodaniu 5 cm3 HCl |
HCl
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
8 |
32 |
5,07 |
4,75 |
0,0125 |
0,32 |
0,039 |
|
|
0,5 |
13,3 |
26,7 |
4,74 |
4,52 |
0,0125 |
0,22 |
0,056 |
|
|
1 |
20 |
20 |
4,40 |
4,18 |
0,0125 |
0,22 |
0,056 |
|
|
2 |
26,7 |
13,3 |
4,10 |
3,84 |
0,0125 |
0,26 |
0,048 |
|
|
3 |
30 |
10 |
3,93 |
3,56 |
0,0125 |
0,37 |
0,033 |
||
4 |
32 |
8 |
3,80 |
3,34 |
0,0125 |
0,46 |
0,027 |
C = 0,1 mol/dm3
V = 0,005 dm3
n = 0,1 mol/dm3 * 0,005 dm3 = 0,0005 mola
0,0005 mola - 40 cm3
n - 1000 cm3
n = 0,0125
=
Pojemność buforowa jest maksymalna dla składu 20 cm3 CH3COOH i 20 cm3 CH3COONa, gdzie
= 1.
Doświadczenie 5.5. Badanie wpływu sumarycznego stężenia składników buforu na jego pojemność buforową.
Sporządziłem roztwór z roztworu kwasu octowego o c = 0,1 mol/dm3 i z CH3COONa o c = 0,1 mol/dm3. Następnie zmierzyłem pH roztworu. Następnie do każdego roztworu dodałem po 5 cm3 roztworu kwasu solnego o c = 0,1 mol/dm3 i ponownie zmierzyłem pH.
Ck + Cs
|
objętość CHCOOH
|
objętość CHCOONa
|
objętość H2O
|
pH
|
pH po dodaniu 5 cm3 HCL |
HCl
|
|
|
0,025 |
10 |
10 |
60 |
4,4 |
4,15 |
0,00625 |
0,25 |
0,025 |
0,05 |
20 |
20 |
40 |
4,52 |
4,33 |
0,00625 |
0,19 |
0,032 |
0,075 |
30 |
30 |
20 |
4,56 |
4,43 |
0,00625 |
0,13 |
0,048 |
0,1 |
40 |
40 |
0 |
4,6 |
4,51 |
0,00625 |
0,09 |
0,069 |
C = 0,1 mol/dm3
V = 0,005 dm3
n = 0,1 mol/dm3 * 0,005 dm3 = 0,0005 mola
0,0005 mola - 80 cm3
n - 1000 cm3
n = 0,00625
=
W miarę wzrostu stężenia sumarycznego składnika buforu jego pojemność buforowa wzrasta.
2