Elwira Czerska, 2IM1 aC
POMIAR pH METOD
POTENCJOMETRYCZN

Cel ćwiczenia:
1. Teoretyczne i praktyczne zapoznanie siÄ™ z metodÄ… potencjometrycznÄ… pomiaru pH.
2. Sporządzenie krzywych miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą i słabego kwasu mocną zasadą.
3. Wyznaczenie punktu równoważnikowego metodą analityczną.
4. Obliczenie wartości pH roztworu w czasie miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą.
Opracowanie wyników:
Na niepewność pomiaru pH miała wpływ przede wszystkim niepewność pomiarowa pehametru, która wynosi:
Na niepewność pomiaru dodanej objętości roztworu NaOH miała wpływ niepewność kalibracji biurety i niepewność
odczytu położenia menisku, przyjmuję więc, że:
TABELA 1. WYNIKI MIARECZKOWANIA KWASU SOLNEGO PRZY POMOCY 0.1 M NaOH
V [cm3] pH
NaOH
0 1,54
5 1,61
10 1,72
15 1,84
20 1,97
25 2,11
30 2,31
35 2,65
36 2,75
37 2,92
37,2 2,96
37,4 3,00
37,6 3,04
37,8 3,09
38,0 3,15
38,2 3,21
38,4 3,29
38,6 3,38
38,8 3,50
39,0 3,75
39,2 4,14
39,4 5,75
39,6 6,98
39,7 7,71
40,0 8,96
40,5 10,93
5,75
39,4
Z Wykresu 2 odczytałam, że punkt równoważnikowy miareczkowania HCl nastąpił po dodaniu 39,4 cm3 roztworu
NaOH. Z Wykresu 1 odczytałam, że przy tej objętości dodanego NaOH pH roztworu wynosi 5,75.
Podczas miareczkowania kwasu solnego w roztworze zachodziły następujące reakcje:
HCl + NaOH Ä…ð NaCl + H2O
HCl óð H+ + Cl-
NaOH óð Na+ + OH-
H2O óð H+ + OH-
Na ich podstawie można wyznaczyć teoretyczną krzywą miareczkowania 0,1 M roztworu HCl roztworem 0,1 M
NaOH.
Dane potrzebne do wyznaczenia teoretycznej krzywej miareczkowania zostały zamieszczone w Tabeli 2.
TABELA 2.
nadmiar
V V V
NaOH HCl r-ru pH
n n n n n [H+] [OH-]
HCl NaOH NaCl HCl NaOH
[cm3] [cm3] [cm3]
0 40 40 0,004 0 0 0,004 - 0,1 0 1,00 -
5 40 45 0,004 0,0005 0,0005 0,0035 - 0,077778 0 1,11 -
10 40 50 0,004 0,001 0,001 0,003 - 0,06 0 1,22 -
15 40 55 0,004 0,0015 0,0015 0,0025 - 0,045455 0 1,34 -
20 40 60 0,004 0,002 0,002 0,002 - 0,033333 0 1,48 -
25 40 65 0,004 0,0025 0,0025 0,0015 - 0,023077 0 1,64 -
30 40 70 0,004 0,003 0,003 0,001 - 0,014286 0 1,85 -
35 40 75 0,004 0,0035 0,0035 0,0005 - 0,006667 0 2,18 -
36 40 76 0,004 0,0036 0,0036 0,0004 - 0,005263 0 2,28 -
37 40 77 0,004 0,0037 0,0037 0,0003 - 0,003896 0 2,41 -
37,2 40 77,2 0,004 0,00372 0,00372 0,00028 - 0,003627 0 2,44 -
37,4 40 77,4 0,004 0,00374 0,00374 0,00026 - 0,003359 0 2,47 -
37,6 40 77,6 0,004 0,00376 0,00376 0,00024 - 0,003093 0 2,51 -
37,8 40 77,8 0,004 0,00378 0,00378 0,00022 - 0,002828 0 2,55 -
38 40 78 0,004 0,0038 0,0038 0,0002 - 0,002564 0 2,59 -
38,2 40 78,2 0,004 0,00382 0,00382 0,00018 - 0,002302 0 2,64 -
38,4 40 78,4 0,004 0,00384 0,00384 0,00016 - 0,002041 0 2,69 -
38,6 40 78,6 0,004 0,00386 0,00386 0,00014 - 0,001781 0 2,75 -
38,8 40 78,8 0,004 0,00388 0,00388 0,00012 - 0,001523 0 2,82 -
39 40 79 0,004 0,0039 0,0039 1E-04 - 0,001266 0 2,90 -
39,2 40 79,2 0,004 0,00392 0,00392 8E-05 - 0,00101 0 3,00 -
39,4 40 79,4 0,004 0,00394 0,00394 6E-05 - 0,000756 0 3,12 -
39,6 40 79,6 0,004 0,00396 0,00396 4E-05 - 0,000503 0 3,30 -
39,7 40 79,7 0,004 0,00397 0,00397 3E-05 - 0,000376 0 3,42 -
40 40 80 0,004 0,004 0,004 0 0 7,00 7,00
40,5 40 80,5 0,004 0,00405 0,004 - 5E-05 - 0,000621 - 10,79
41 40 81 0,004 0,0041 0,004 - 0,0001 - 0,001235 - 11,09
41,5 40 81,5 0,004 0,00415 0,004 - 0,00015 - 0,00184 - 11,27
42 40 82 0,004 0,0042 0,004 - 0,0002 - 0,002439 - 11,39
42,5 40 82,5 0,004 0,00425 0,004 - 0,00025 - 0,00303 - 11,48
43 40 83 0,004 0,0043 0,004 - 0,0003 - 0,003614 - 11,56
43,5 40 83,5 0,004 0,00435 0,004 - 0,00035 - 0,004192 - 11,62
44 40 84 0,004 0,0044 0,004 - 0,0004 - 0,004762 - 11,68
44,5 40 84,5 0,004 0,00445 0,004 - 0,00045 - 0,005325 - 11,73
45 40 85 0,004 0,0045 0,004 - 0,0005 - 0,005882 - 11,77
45,5 40 85,5 0,004 0,00455 0,004 - 0,00055 - 0,006433 - 11,81
46 40 86 0,004 0,0046 0,004 - 0,0006 - 0,006977 - 11,84
46,5 40 86,5 0,004 0,00465 0,004 - 0,00065 - 0,007514 - 11,88
47 40 87 0,004 0,0047 0,004 - 0,0007 - 0,008046 - 11,91
47,5 40 87,5 0,004 0,00475 0,004 - 0,00075 - 0,008571 - 11,93
48 40 88 0,004 0,0048 0,004 - 0,0008 - 0,009091 - 11,96
48,5 40 88,5 0,004 0,00485 0,004 - 0,00085 - 0,009605 - 11,98
49 40 89 0,004 0,0049 0,004 - 0,0009 - 0,010112 - 12,01
49,5 40 89,5 0,004 0,00495 0,004 - 0,00095 - 0,010615 - 12,03
50 40 90 0,004 0,005 0,004 - 0,001 - 0,011111 - 12,05
55 40 95 0,004 0,0055 0,004 - 0,0015 - 0,015789 - 12,20
60 40 100 0,004 0,006 0,004 - 0,002 - 0,02 - 12,30
65 40 105 0,004 0,0065 0,004 - 0,0025 - 0,02381 - 12,38
70 40 110 0,004 0,007 0,004 - 0,003 - 0,027273 - 12,44
Gdy w roztworze był nadmiar HCl pH obliczyłam ze wzoru:
Gdy w roztworze był nadmiar NaOH pH obliczyłam ze wzoru:
Gdy w roztworze była równowaga kwasowo-zasadowa przyjęłam, że pH w przybliżeniu jest równe pH czystej wody:
Mimo że krzywa miareczkowania otrzymana w doświadczeniu ma podobny przebieg, a w niektórych punktach nawet
pokrywa się z teoretyczną krzywą miareczkowania, to wyznaczona na jej podstawie wartość pH znacząco odbiega od
wartości oczekiwanej. Punkt równoważnikowy powinien nastąpić po dodaniu 40cm3 roztworu NaOH przy pH równym
7. Błąd może wynikać z niedokładnego odmierzenia roztworów i niedokładnego odczytania zużytej objętości
roztworu NaOH.
9,54
39,2
TABELA 3. WYNIKI MIARECZKOWANIA KWASU SOLNEGO PRZY POMOCY 0.1 M NaOH
V [cm3] pH
NaOH
0 3,19
5 4,08
10 4,42
15 4,64
20 4,84
25 5,05
30 5,30
35 5,72
36 5,85
37 6,01
37,2 6,07
37,4 6,11
37,6 6,18
37,8 6,22
38,0 6,33
38,2 6,37
38,4 6,53
38,6 6,67
38,8 7,02
39,0 7,66
39,2 9,54
40,0 10,93
Z Wykresu 5 odczytałam, że punkt równoważnikowy miareczkowania CH3COOH nastąpił po dodaniu 39,2 cm3
roztworu NaOH. Z Wykresu 4 odczytałam, że przy tej objętości dodanego NaOH pH roztworu wynosi 9,54.