data	Imię i nazwisko	grupa
16-10-2000	Anna Stradomska
nr ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia	nr	Nazwisko asystenta
27	Efekt nasycenia

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zbadanie efektu nasycenia na przykładzie kwasów: octowego, chlorooctowego i dwuchlorooctowego. Badano wpływ zastąpienia kolejnych atomów wodoru atomami chloru na wzrost mocy tych kwasów. W tym celu wyznaczono stałe dysocjacji tych kwasów poprzez potencjometryczne miareczkowanie kwasu mocną zasadą.

Wyniki pomiarów:

Wyniki pomiarów znajdują się na stronie 3 i 4.

Opis przeprowadzonych pomiarów:

1. Skalibrowano pH-metr.

2. Zmiareczkowano kolejno po 50 cm³ badanych kwasów za pomocą 0,1 M roztworu NaOH. W tym celu w miareczkowanym roztworze zanurzono elektrodę szklaną kombinowaną, uruchomiono mieszadło magnetyczne i dodawano z biurety po 1 cm³ roztworu NaOH i odczytywano ustabilizowane wartości pH. W pobliżu punktu równoważnikowego dodawano po 0,5cm³, a następnie po 0,2cm³ zasady.

Opracowanie wyników:

1. Na stronach 5 - 10 znajdują się wykresy zależności pH = f(V_NaOH) i pH/V = f(V_NaOH).

2. Z krzywych różnicowych odczytano punkty końcowe miareczkowania:

dla kwasu octowego V_końc. = 20,4cm³ ± 0,02 cm³

dla kwasu chlorooctowego V_końc. = 20,2cm³ ± 0,02 cm³

dla kwasu dwuchlorooctowego V_końc. = 17,6 cm³ ± 0,02 cm³

( Ponieważ odczytanie punktu końcowego dla kwasu dwuchlorooctowego przysparzało pewnych trudności ze względu na istnienie dwóch maksimów dla V_. = 17,2 cm³ oraz V_. = 17,6 cm³, dopasowano do punktów pomiarowych krzywą Lorentza i otrzymano wynik: V_końc. = 17,6 cm³ ± 0,03 cm³ )

Następnie z krzywej pH = f(V_NaOH) odczytano wartości pH dla połowicznego zobojętnienia kwasów i wyznaczono przybliżone wartości stałych dysocjacji kwasów:

dla kwasu octowego pH(10,2cm³) = 4,6 ± 0,1 K_przybliżone = 10^-4,6 = 2,5⋅10^-5

dla kwasu chlorooctowego pH(10,1cm³) = 2,7 ± 0,1 K_przybliżone = 10^-2,7 = 1,9⋅10^-3

dla kwasu dwuchlorooctowego pH(8,8cm³) = 2,0 ± 0,1 K_przybliżone = 10^-2,0 = 1,0⋅10^-2

3. Obliczono dokładne stężenia wyjściowe kwasów; skorzystano z wzoru: c_kwasu = c_zasady⋅V_zasady/V_kwasu

4. Znależiono wartości pH odpowiadające zadanym ułamkom zmiareczkowania, obliczono odpowiadające im stężenia jonów wodorowych . Skorzystano z wzoru:

5. 
   Wyznaczono wartości wyrażenia:

a następnie wartości logK dla każdego ułamka zmiareczkowania. Skorzystano z wzoru:

Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli:

C°HA [mol/dm^3]	a	pH			log K	log Kśr
0,0408	0,3	4,2	0,0000631	-0,3647833	-4,5647833
0,0408	0,5	4,6	0,0000251	0,0010695	-4,5989305	-4,60
0,0408	0,7	5,0	0,0000100	0,3684838	-4,6315162
0,0404	0,3	2,5	0,0031623	-0,2157922	-2,7157922
0,0404	0,5	2,7	0,0019953	0,0860759	-2,6139241	-2,64
0,0404	0,7	3,0	0,0010000	0,4204663	-2,5795337
0,0352	0,5	2,0	0,0100000	0,5600955	-1,4399045
0,0352	0,6	2,1	0,0079433	0,6754085	-1,4245915	-1,65
0,0352	0,7	2,2	0,0063096	0,8622222	-1,3377778
0,0352	0,8	2,4	0,0039811	0,0126424	-2,3873576

6. 
   Wyznaczono granice przedziałów ufności dla logK. Skorzystano z wzoru:

(gdzie t to odpowiedni współczynnik Studenta dla poziomu ufności 0,95 )

dla kwasu octowego _logK = 0,09

dla kwasu chlorooctowego _logK = 0,18

dla kwasu dwuchlorooctowego _logK = 0,79

Porównano wyznaczone doświadczalnie wartości logK_śr z danymi tablicowymi:

dla kwasu octowego | logK_śr - logK_tablicowe | = 0,16

dla kwasu chlorooctowego | logK_śr - logK_tablicowe | = 0,23

dla kwasu dwuchlorooctowego | logK_śr - logK_tablicowe | = 0,17

( wartości logK_tablicowe wynoszą odpowiednio -4,756; -2,866; -1,479 )

7. 
   Obliczono współczynniki wyrażające wzrost kwasowości badanych kwasów:

1. dla stałych dysocjacji wyznaczonych doświadczalnie:

2. 
   dla tablicowych wartości stałych dysocjacji:

1

2

---