Podstawy Chemii Nieorganicznej kod kursu:

CHC012001 l

Sprawozdanie

ROZTWORY BUFOROWE

Nazwisko

Imię i nazwisko:

Nr indeksu:

Ocena

prowadzącego kurs:

Wyznaczanie pojemności buforowej roztworu buforowego (HA/A-;BOH/B+) Stężenia roztworów użytych w doświadczeniu C0CH3OOH = 0,20 mol/dm3 C0CH3OONa = 0,20 mol/dm3 pKa = 4,75

C0HCl = 0,25 mol/dm3 C0NaOH = 0,25 mol/dm3

Objętość roztworów użytych do sporządzenia roztworu buforowego: VCH3COOH = 9,5 cm3 VCH3COONa = 10,5 cm3

1. Pomiar pojemności buforowej w stosunku do HCl Lp

VHCl

nHCl

Vr-r

C

pH

a

Cs

obl

pHpom

[cm3]

[mmol]

[cm3]

[mol/dm3]

[mol/dm3]

1

0

0

20

0,095

0,105

4,79

4,84

2

1

0,25

21

0,102

0,088

4,69

4,66

3

2

0,5

22

0,109

0,072

4,58

4,58

4

3

0,75

23

0,115

0,059

4,46

4,46

5

4

1

24

0,121

0,046

4,33

4,34

6

5

1,25

25

0,126

0,034

4,18

4,20

7

6

1,5

26

0,131

0,023

3,99

4.03

8

7

1,75

27

0,135

0,013

3,73

3,82

9

8

2

28

0,139

0,0036

3,23

3,51

10

9

2,25

29

0,138

0

2,26

2,94

11

10

2,5

30

0,133

0

1,88

2,20

12

11

2,75

31

0,129

0

1,68

1,85

13

12

3

32

0,125

0

1,55

1,66

2. Pomiar pojemności buforowej w stosunku do NaOH

Lp

VNaOH

nNaOH

Vr-r

Ca

Cs

pHobl

pHpom

[cm3]

[mmol]

[cm3]

[mol/dm3]

[mol/dm3]

1

0

0

20

0,095

0,105

4,79

4,84

2

1

0,25

21

0,079

0,112

4,90

4,89

3

2

0,5

22

0,064

0,118

5,02

5,00

4

3

0,75

23

0,05

0,124

5,14

5,12

5

4

1

24

0,038

0,129

5,28

5,26

6

5

1,25

25

0,026

0,134

5,46

5,46

7

6

1,5

26

0,015

0,138

5,71

5,63

8

7

1,75

27

0,006

0,143

6,13

5,91

9

8

2

28

0

0,143

11,55

6,45

10

9

2,25

29

0

0,138

12,08

12,38

11

10

2,5

30

0

0,133

12,3

12,90

3. Pojemność roztworu buforowego w stosunku do kwasu Δn = cHCl • VHCl = 0,0,25mol/dm3 • 0,00700dm3 = 0,00175 mola ΔpH =4,03 – 4,84 = -0,81

Vbuforu = 20,0cm3 = 0,0200dm3

β = -Δn/(ΔpH•V) = -0,00175mol • 1,0dm3/(-0,81 • 0,0200dm3) = 0,108 = 0,11mola 4. Pojemność roztworu buforowego w stosunku do zasady Δn = cNaOH • VNaOH = 0,25mol/dm3 • 0,00700dm3 = 0,00175mol ΔpH = 5,63 - 4,84 = 0,79

Vbuforu = 20,0cm3 = 0,0200dm3

β = Δn/(ΔpH • V) = 0,00175mol • 1,0dm3/(0,79 • 0,0200dm3) = 0,110759 = 0,11mola 5. Do sprawozdania dołączamy obliczenia oraz wykresy.

6. Wnioski:

Wszystkie wyniki są obarczone błędem, ponieważ trudno jest uzyskać idealną objętość idealnie czystego roztworu, stąd różnice między pH mierzonym a obliczonym. Objętość rzeczywista mogła być niewiele większa lub mniejsza ze względu na niedokładność odmierzenia pipetą. Sam roztwór również mógł być minimalnie zanieczyszczony przez niedomyte szkło laboratoryjne bądź zanieczyszczenia z powietrza.

Jednak mimo tych niedokładności na podstawie doświadczenia mogliśmy się przekonać, że roztwór buforowy rzeczywiście jest „odporny” na dodatek mocnej zasady czy kwasu – jego pH ulega niewielkiej zmianie, ale jedynie do pewnego momentu. Zmiana jest zauważalna kiedy przekroczymy pewną granicę – czyli dodatek kwasu lub zasady zużyje całą sól lub kwas w buforze. Sama pojemność buforowa jest zależna od składników buforu.

WYKRESY

1. Pojemność względem HCl

2. Pojemność względem NaOH

3. Wykresy nałożone na siebie