Bartosz Puchalski 20.X.2004

Ćwiczenie nr 17

Wyznaczanie stałej dysocjacji wskaźników

Alkacymetrycznych metodą spektrofotometryczną

Po umyciu kuwetek i kolbek sporządziłem roztwory buforowe o zmierzonym pH = 2.35 i pH = 12.3. Do kolbki odmierzając pipetą przeniosłem 8 cm³ buforu o pH = 2.35 jak i pH = 12.3 do obu dodałem 0.3 cm³ wskaźnika. Bufor zawierający wskaźnik wlałem do kuwetki spektrofotometru (jedna z nich była dość wyszczerbiona) i przeprowadziłem pomiar absorbancji roztworu w zakresie 400 - 700 nm zmieniając długość fali co 20 nm. Ponieważ wskaźnik jaki otrzymałem był jednobarwny, w zakresie w jakim występowała największa absorpcja powtórzyłem pomiar zmieniając długość fali co 5 nm. Wyznaczyłem długość fali λ przy jakiej występowała największa różnica absorbancji. Sporządziłem cztery roztwory buforowe, które leżały w zakresie zmiany barwy wskaźnika o pH równym: 9.03, 9.24, 9.66, 9.96. Pobrałem 8 cm³ każdego z tych buforów i dodałem do nich 0.3 cm³ wskaźnika. Zmierzyłem ich absorbancję wobec danego buforu. Następnie sporządziłem pięć buforów o pH przekraczającym zakres zmiany barwy wskaźnika (wartość zmierzona: 11.08, 11.45, 11.61, 12.19, 12.39. I wyznaczyłem maksymalną absorbancję - A_max = 1.016.

1) Obliczanie stałej dysocjacji K przy określonym zakresie pH:

wiedząc, że (dla słabego kwasu):

podstawiając:

skracając C pozostaje:

obie strony ujemnie logarytmując:

;gdzie K - stała dysocjacji, [H₃O⁺] - stężenie jonów hydroniowych, α - A/A_max, C - stężenie początkowe kwasu.

a) roztwór buforowy o pH = 9.03 α =0.013/1.016 :

b) roztwór buforowy o pH = 9.24 α = 0.015/1.016:

c) roztwór buforowy o pH = 9.66 α = 0.028/1.016:

d) roztwór buforowy o pH = 9.96 α = 0.106/1.016:

.

Wyniki:

λ_m = 590 nm

A_max = 1.016

Objętość dodanego wskaźnika = 0.3 cm³

Nr roztworu	pH buforu	absorpcja A	α = A/Amax	Kwsk
1.	9.03	0.013	0.013
2.	9.24	0.015	0.015
3.	9.66	0.028	0.028
4.	9.96	0.106	0.106

K_śr =

Z wykresu w punkcie α=0.5: pK = pH =10.66, czyli K = 10^-10.66 =

Jak widać metoda graficznego wyznaczania K_wsk jest mało dokładna. Wysoka wartość pH może również wpływać na końcowe wyniki pomiaru absorbancji. Stosunek absorbancji do jej wartości maksymalnej rośnie w miarę wzrostu pH. Jednak w bardzo wysokim pH pomiar może być zakłócony na skutek zbyt dużego stężenia jonów.

---