Grupa nr: 1 |
Ćwiczenie: Pomiar pH metodą potencjometryczną |
Data: |
Ćwiczenie nr |
Wykonali: Katarzyna Kulińska Zbigniew Kula |
Uwagi: |
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie z metodą pomiaru
Sporządzenie krzywych miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą
Wyznaczenie punktu równoważnikowego metodą analityczną
Obliczenie wartości pH roztworu w czasie miareczkowania mocnego kwasu macną zasadą.
Wprowadzenie:
Pojęcie ph wprowadzone zostało w 1909 r. Przez S.P.L. Sorensena. Zgodnie z jego definicją:
(1)
Gdzie cH+ oznacza stężenie jonów wodorowych wyrażone w gramojonach na litr roztworu. Zasadniczym powodem wprowadzenia tego terminu była chęć uproszczenia sposobu zapisu stężenia jonów wodorowych.
Obecnie zamiast pierwiastkowej definicji stosuje się dla pH określenie, w którym w miejsce stężenia jonów wodorowych używa się pojęcia wprowadzonego przez G.N. Lewisa - aktywności tych jonów:
(2)
Gdzie fH+ oznacza współczynnik aktywności jonów wodorowych.
Pomiary pH wykonuje się najczęściej dwoma metodami:
Kolorymetryczną lub potencjometryczną. W metodzie kolorymetrycznej wykorzystuje się wpływ stężenia jonów wodorowych na zabarwienie pewnych związków organicznych zwanych wskaźnikami kwasowo - zasadowymi. W metodzie potencjometrycznej pomiar pH sprowadza się do wyznaczenia SEM odpowiedniego ogniwa, w którym potencjał jednej elektrody nie zależy od stężenia jonów wodorowych, natomiast potencjał drugiej zmienia się proporcjonalnie do niego. Pierwszą z tych elektrod przyjęto nazywać elektrodą porównawczą lub odniesienia, drugą - wskaźnikową lub pomiarową.
Jako elektrody porównawczej używa się najczęściej elektrody kalomelowej.
Podstawową elektrodą wskaźnikową w pomiarach pH jest elektroda wodorowa.
Badanie pH roztworów buforowych :
Roztwór buforowy o pH 5,00±0,05 wartość obliczona: 5,3
2) Roztwór buforowy o pH 7,00±0,05 wartość obliczona 7,5
3) Rozwór buforowy o pH 6,00±0,05 wartość obliczona 6,4
4) Roztwór buforwy o pH 8,00±0,05 wartość obliczona 8,15
Część obliczeniowa:
V NaOH |
pH |
0 |
1,71 |
5 |
1,74 |
10 |
1,83 |
15 |
1,91 |
20 |
1,97 |
25 |
2,05 |
30 |
2,23 |
35 |
2,7 |
40 |
10,71 |
45 |
11,85 |
50 |
11,95 |
Wykres do tego miareczkowania:
Po wyznaczeniu objętość w którym nastąpiło przegięcie krzywej, miareczkowaliśmy z dokładnością do 0,2 cm3 i otrzymaliśmy następujące wyniki :
V NaOH |
pH |
0 |
1,71 |
5 |
1,74 |
10 |
1,83 |
15 |
1,91 |
20 |
1,97 |
25 |
2,05 |
30 |
2,23 |
35 |
2,65 |
35,2 |
2,66 |
35,4 |
2,67 |
35,6 |
2,69 |
35,8 |
2,72 |
36 |
2,75 |
36,2 |
2,77 |
36,4 |
2,8 |
36,6 |
2,83 |
36,8 |
2,9 |
37 |
2,97 |
37,2 |
3 |
37,4 |
3,06 |
37,6 |
3,09 |
37,8 |
3,14 |
38 |
3,19 |
38,2 |
3,24 |
38,4 |
3,35 |
38,6 |
3,44 |
38,8 |
3,56 |
39 |
3,61 |
39,2 |
3,99 |
39,4 |
5,34 |
39,6 |
7,3 |
39,8 |
9,86 |
40 |
10,28 |
45 |
11,85 |
50 |
11,95 |
Miareczkowanie CH3COOH zasadą NaOH :
V NaOH |
pH |
0 |
3,32 |
5 |
4,3 |
10 |
4,48 |
15 |
5,11 |
20 |
5,3 |
25 |
5,58 |
30 |
6,03 |
35 |
11,55 |
Po wyznaczeniu objętość w którym nastąpiło przegięcie krzywej, miareczkowaliśmy z dokładnością do 0,2 cm3 i otrzymaliśmy następujące wyniki :
V NaOH |
pH |
0 |
3,32 |
5 |
4,3 |
10 |
4,48 |
15 |
5,11 |
20 |
5,3 |
25 |
6,03 |
30 |
6,3 |
30,2 |
6,42 |
30,4 |
6,43 |
30,6 |
6,46 |
30,8 |
6,54 |
31 |
6,6 |
31,2 |
6,61 |
31,4 |
6,68 |
31,6 |
6,79 |
31,8 |
6,91 |
32 |
7,1 |
32,1 |
7,62 |
32,4 |
10,07 |
32,6 |
10,63 |
32,8 |
11,01 |
33 |
11,01 |
33,2 |
11,3 |
33,4 |
11,42 |
33,6 |
11,54 |
35 |
11,56 |
Wnioski:
W przeprowadzonym ćwiczeniu występują błędy pomiarowe których przyczyną niedokładności:
sporządzenia roztworów
miareczkowania
przyrządu pomiarowego
Otrzymane krzywe nie pokrywają się całkowicie z uzyskanymi krzywymi teoretycznymi jednak kształt ich jest mniej więcej zachowany.