Ćwiczenie nr 12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI WSKAŹNIKÓW ALKACYMETRYCZNYCH METODĄ SPEKTROFOTOMETRYCZNĄ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wersja dla wskaźnika dwubarwnego; wszystkie roztwory winny mieć to samo stężenie całkowite wskaźnika |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zakładam, że widma są dobrze wyznaczone, a dla pH=2 i pH=12 odpowiadają czystym HA i A- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zatem znam macierz S. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[H+] wyznaczam na podstawie pomiaru pH (jeśli nie mam zaufania do pH buforu) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wskaźnik: |
błękit bromotymolowy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zakres pH: |
od 6 do 7,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vdod [ml]= |
wypełnić |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vcałk. r-ru [ml]= |
8 ml |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bufor: |
wypełnić |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pH \ dł.fali |
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
500 |
520 |
540 |
560 |
580 |
600 |
620 |
640 |
660 |
680 |
|
poniżej wpisujemy widmo wskaźnika w postaci niezdysocjowanej (pH = ok. 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1,98 |
0,209 |
0,232 |
0,229 |
0,187 |
0,126 |
0,072 |
0,037 |
0,015 |
0,008 |
0,006 |
0,003 |
0,004 |
0,007 |
0,01 |
0,015 |
|
|
|
|
|
macierz A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
poniżej wpisujemy widma wskaźnika dla pH z zakresu zmiany barwy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
6,09 |
0,164 |
0,183 |
0,181 |
0,146 |
0,105 |
0,070 |
0,047 |
0,039 |
0,036 |
0,042 |
0,046 |
0,048 |
0,036 |
0,025 |
0,022 |
2 |
6,8 |
0,143 |
0,155 |
0,147 |
0,119 |
0,086 |
0,059 |
0,045 |
0,045 |
0,052 |
0,064 |
0,084 |
0,082 |
0,054 |
0,027 |
0,021 |
3 |
7 |
0,132 |
0,129 |
0,115 |
0,096 |
0,077 |
0,063 |
0,062 |
0,073 |
0,097 |
0,127 |
0,156 |
0,152 |
0,101 |
0,045 |
0,025 |
4 |
7,54 |
0,101 |
0,085 |
0,067 |
0,056 |
0,055 |
0,061 |
0,079 |
0,108 |
0,150 |
0,197 |
0,246 |
0,244 |
0,153 |
0,062 |
0,026 |
|
poniżej wpisujemy widmo wskaźnika w postaci zdysocjowanej (pH = ok. 12) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
11,98 |
0,074 |
0,051 |
0,024 |
0,022 |
0,036 |
0,056 |
0,09 |
0,134 |
0,189 |
0,254 |
0,306 |
0,291 |
0,173 |
0,07 |
0,026 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) macierz S (pH=2 i pH=12) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,209 |
0,232 |
0,229 |
0,187 |
0,126 |
0,072 |
0,037 |
0,015 |
0,008 |
0,006 |
0,003 |
0,004 |
0,007 |
0,01 |
0,015 |
|
|
0,074 |
0,051 |
0,024 |
0,022 |
0,036 |
0,056 |
0,09 |
0,134 |
0,189 |
0,254 |
0,306 |
0,291 |
0,173 |
0,07 |
0,026 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) macierz ST |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,209 |
0,074 |
|
3) macierz stężeń C = A.ST.(S.ST)-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,232 |
0,051 |
|
1-a |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
0,229 |
0,024 |
nr r-ru |
[HA]/c0 |
[A-]/c0 |
[HA]/c0 + [A-]/c0 |
pH dośw. |
a śr. |
pK |
a śr. obl. z war.([HA]+[A-])/c0=1 |
pK |
UWAGA: |
|
|
|
|
4 |
0,187 |
0,022 |
1 |
0,7622 |
0,1579 |
0,9201 |
6,09 |
0,172 |
6,77 |
0,198 |
6,09 |
jeśli a < 0, pominąć ten pkt przy obl. średniej pK |
|
|
|
|
5 |
0,126 |
0,036 |
2 |
0,6064 |
0,2636 |
0,8700 |
6,8 |
0,303 |
7,16 |
0,329 |
6,80 |
|
|
|
|
|
6 |
0,072 |
0,056 |
3 |
0,4511 |
0,5102 |
0,9613 |
7 |
0,531 |
6,95 |
0,530 |
7,00 |
|
|
|
|
|
7 |
0,037 |
0,09 |
4 |
0,1998 |
0,8090 |
1,0088 |
7,54 |
0,802 |
6,93 |
0,805 |
7,54 |
|
|
|
|
|
8 |
0,015 |
0,134 |
|
|
|
Im bardziej różne od 1, tym mniej dokł. sporządzone roztwory. |
|
średnia = |
6,95 |
|
6,86 |
|
|
|
|
|
9 |
0,008 |
0,189 |
|
|
|
|
|
odch.std.= |
0,159 |
|
0,600 |
|
|
|
|
|
10 |
0,006 |
0,254 |
|
|
|
|
|
liczba pomiarów = |
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
11 |
0,003 |
0,306 |
|
|
|
|
|
odch.std.średniej= |
0,080 |
|
0,300 |
|
|
|
|
|
12 |
0,004 |
0,291 |
|
|
|
|
|
poziom ufności= |
0,95 |
|
0,95 |
wpisać odpowiedni poziom |
|
|
|
|
13 |
0,007 |
0,173 |
|
|
|
|
|
liczba stopni swobody= |
3 |
|
3 |
wpisać prawidłową liczbę |
|
|
|
|
14 |
0,01 |
0,07 |
|
|
|
|
|
t Stud.= |
3,18 |
|
3,18 |
|
|
|
|
|
15 |
0,015 |
0,026 |
|
|
|
|
|
przedział ufności= |
0,507 |
|
1,908 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ka,apr= |
1,11262142180661E-07 |
|
1,38835330992905E-07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Metoda 2. |
|
|
|
|
|
|
|
Otrzymane wyniki : |
|
|
|
|
|
|
|
pH = 1,98 |
|
|
pH = 11,98 |
|
|
pH = 6,09 |
|
λ [nm] |
A |
|
λ [nm] |
A |
|
λ [nm] |
A |
400 |
0,209 |
|
400 |
0,074 |
|
400 |
0,164 |
420 |
0,232 |
|
420 |
0,051 |
|
420 |
0,183 |
440 |
0,229 |
|
440 |
0,024 |
|
440 |
0,181 |
460 |
0,187 |
|
460 |
0,022 |
|
460 |
0,146 |
480 |
0,126 |
|
480 |
0,036 |
|
480 |
0,105 |
500 |
0,072 |
|
500 |
0,056 |
|
500 |
0,07 |
520 |
0,037 |
|
520 |
0,09 |
|
520 |
0,047 |
540 |
0,015 |
|
540 |
0,134 |
|
540 |
0,039 |
560 |
0,008 |
|
560 |
0,189 |
|
560 |
0,036 |
580 |
0,006 |
|
580 |
0,254 |
|
580 |
0,042 |
600 |
0,003 |
|
600 |
0,306 |
|
600 |
0,046 |
620 |
0,004 |
|
620 |
0,291 |
|
620 |
0,048 |
640 |
0,007 |
|
640 |
0,173 |
|
640 |
0,036 |
660 |
0,01 |
|
660 |
0,07 |
|
660 |
0,025 |
680 |
0,015 |
|
680 |
0,026 |
|
680 |
0,022 |
|
|
|
|
|
|
|
|
pH = 6,80 |
|
|
pH = 7,0 |
|
|
pH = 7,54 |
|
λ [nm] |
A |
|
λ [nm] |
A |
|
λ [nm] |
A |
400 |
0,143 |
|
400 |
0,132 |
|
400 |
0,101 |
420 |
0,155 |
|
420 |
0,129 |
|
420 |
0,085 |
440 |
0,147 |
|
440 |
0,115 |
|
440 |
0,067 |
460 |
0,119 |
|
460 |
0,096 |
|
460 |
0,056 |
480 |
0,086 |
|
480 |
0,077 |
|
480 |
0,055 |
500 |
0,059 |
|
500 |
0,063 |
|
500 |
0,061 |
520 |
0,045 |
|
520 |
0,062 |
|
520 |
0,079 |
540 |
0,045 |
|
540 |
0,073 |
|
540 |
0,108 |
560 |
0,052 |
|
560 |
0,097 |
|
560 |
0,15 |
580 |
0,064 |
|
580 |
0,127 |
|
580 |
0,197 |
600 |
0,084 |
|
600 |
0,156 |
|
600 |
0,246 |
620 |
0,082 |
|
620 |
0,152 |
|
620 |
0,244 |
640 |
0,054 |
|
640 |
0,101 |
|
640 |
0,153 |
660 |
0,027 |
|
660 |
0,045 |
|
660 |
0,062 |
680 |
0,021 |
|
680 |
0,025 |
|
680 |
0,026 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wybieramy długość fali λmax, dla której absorbancja roztworu o pH=1,98 jest bliska zeru, a |
|
|
|
|
|
|
|
absorbancja rozwtoru o pH=11,98 jest największa (A max). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λmax |
600 |
[nm] |
|
|
|
|
|
Amax |
0,306 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla każdego z roztworów liczymy α ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
gdzie: i = 1, ... , n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla roztworu o pH 6,09 α wynosi : |
|
|
|
0,598 |
|
|
|
Dla roztworu o pH 6,8 α wynosi : |
|
|
|
0,507 |
|
|
|
Dla roztworu o pH 7,0 α wynosi : |
|
|
|
0,510 |
|
|
|
Dla roztworu o pH 7,54 α wynosi : |
|
|
|
0,804 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*Dla każdego pH obliczam z zakresu zmiany barwy wskażnika stałą dysocjacji, posługując się |
|
|
|
|
|
|
|
zależnością: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dla roztworu o pH 6,09 α wynosi : |
|
|
|
5,92 |
|
|
|
Dla roztworu o pH 6,8 α wynosi : |
|
|
|
6,79 |
|
|
|
Dla roztworu o pH 7,0 α wynosi : |
|
|
|
6,98 |
|
|
|
Dla roztworu o pH 7,54 α wynosi : |
|
|
|
6,93 |
|
|
|
|
ZESTAWIENIE WYNIKÓW |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wskaznik : błękit bromotymolowy |
|
|
|
|
|
|
|
|
zakres zmiany barwy wskaznika : od pH 6,0 do 7,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
objętość wskaznika : 8 cm3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
λmax = 600 nm, Amax = 0,623 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nr roztworu |
pHexp |
metoda 1 |
|
|
metoda 2 |
|
|
|
i |
|
αi a) |
pKα b) |
pHi c) |
Ai |
αi d) |
pKα b) |
|
|
|
|
|
|
(λmax) |
|
|
|
1 |
6,09 |
0,146 |
6,86 |
6,25 |
0,095 |
0,152 |
6,84 |
|
2 |
6,59 |
0,271 |
7,02 |
6,59 |
0,170 |
0,273 |
7,02 |
|
3 |
7,00 |
0,475 |
7,04 |
6,97 |
0,289 |
0,464 |
7,06 |
|
4 |
7,54 |
0,708 |
7,15 |
7,40 |
0,460 |
0,738 |
7,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
gdzie : |
a) αi obliczone ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) pKα obliczone ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c) pHi obliczone ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d) αi obliczone ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Metoda 1 : |
|
|
|
|
Metoda 2 : |
|
|
|
|
pЌα = |
7,02 |
|
|
|
pЌα = |
7,00 |
|
|
std. Odch. |
pЌα = |
0,123 |
|
|
std. Odch. |
pЌα = |
0,112 |