1)Sporz膮dzi膰 wykresy krzywej miareczkowania pH = f(V), odpowiednio dla mocnego i s艂abego kwasu.
Dla HCl
L.p. | V NaOH[cm3] | pH | V HCl[cm3] | barwa roztworu | 聽 聽Punkt r贸wnowa偶nikowy Vr [cm3] 聽 |
---|---|---|---|---|---|
聽 | 聽 | 聽 | 聽 | 聽 | Vrw |
1 | 0 | 3,13 | 18 | bezbarwna | 聽17,6 |
2 | 2 | 3,19 | 18 | bezbarwna | 聽 |
3 | 4 | 3,24 | 18 | bezbarwna | 聽 |
4 | 6 | 3,3 | 18 | bezbarwna | 聽 |
5 | 8 | 3,37 | 18 | bezbarwna | 聽 |
6 | 10 | 3,49 | 18 | bezbarwna | 聽 |
7 | 11 | 3,55 | 18 | bezbarwna | 聽 |
8 | 12 | 3,62 | 18 | bezbarwna | 聽 |
9 | 13 | 3,71 | 18 | bezbarwna | 聽 |
10 | 14 | 3,81 | 18 | bezbarwna | 聽 |
11 | 14,5 | 3,88 | 18 | bezbarwna | 聽 |
12 | 15 | 3,97 | 18 | bezbarwna | 聽 |
13 | 15,5 | 4,07 | 18 | bezbarwna | 聽 |
14 | 16 | 4,21 | 18 | bezbarwna | 聽 |
15 | 16,5 | 4,39 | 18 | bezbarwna | 聽 |
16 | 17 | 4,89 | 18 | bezbarwna | 聽 |
17 | 17,5 | 9,25 | 18 | fio艂kowy zanikajacy | 聽 |
18 | 17,6 | 10,25 | 18 | fio艂kowy blady | 聽 |
19 | 17,7 | 10,89 | 18 | fio艂kowy | 聽 |
20 | 17,8 | 11,14 | 18 | fio艂kowy ciemny | 聽 |
21 | 17,9 | 11,35 | 18 | fio艂kowy ciemny | 聽 |
22 | 18 | 11,49 | 18 | fio艂kowy ciemny | 聽 |
23 | 18,5 | 11,88 | 18 | fio艂kowy ciemny | 聽 |
24 | 19 | 12,09 | 18 | fio艂kowy ciemny | 聽 |
Dla CH3COOH
L.p. | V NaOH [cm3] | pH | VCH3COOH [cm3] | barwa roztworu | Punkt r贸wnowa偶nikowy Vr [cm3] |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 4,43 | 18 | bezbarwny | Vrw |
2 | 2 | 4,98 | 18 | bezbarwny | 聽17,7 |
3 | 4 | 5,3 | 18 | bezbarwny | 聽 |
4 | 6 | 5,53 | 18 | bezbarwny | 聽 |
5 | 8 | 5,75 | 18 | bezbarwny | 聽 |
6 | 10 | 5,92 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
7 | 11 | 6,03 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
8 | 12 | 6,13 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
9 | 13 | 6,25 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
10 | 14 | 6,4 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
11 | 14,5 | 6,45 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
12 | 15 | 6,53 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
13 | 15,5 | 6,64 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
14 | 16 | 6,76 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
15 | 16,5 | 6,92 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
16 | 16,7 | 6,98 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
17 | 17 | 7,14 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
18 | 17,2 | 7,27 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
19 | 17,5 | 7,59 | 18 | fioletowy zanikajacy | 聽 |
20 | 17,7 | 7,94 | 18 | fioletowy | 聽 |
21 | 18 | 10,43 | 18 | fio艂kowy | 聽 |
22 | 18,2 | 11,17 | 18 | fio艂kowy | 聽 |
23 | 18,4 | 11,48 | 18 | fio艂kowy | 聽 |
24 | 18,5 | 11,58 | 18 | fio艂kowy | 聽 |
25 | 18,8 | 11,76 | 18 | fio艂kowy | 聽 |
2)Om贸wienie powy偶szych wykres贸w
Krzywa miareczkowania mocnego kwasu mocn膮 zasada opisuje zale偶no艣膰 zmiany pH miareczkowanego mocnego kwasu od obj臋to艣ci dodawanego titr anta (mocnej zasady).Pocz膮tkowe pH jest niskie i nieznacznie ro艣nie Az do punktu tu偶 przed punktem r贸wnowa偶nikowym, w贸wczas nast臋puje gwa艂towny wzrost pH, kt贸re w punkcie r贸wnowa偶nikowym osi膮ga warto艣膰 7. Po punkcie r贸wnowa偶nikowym pH wzrasta nieznacznie po czym ustala si臋 w wyniku obecno艣ci w roztworze nadmiaru mocnej zasady.
Krzywa miareczkowania s艂abego kwasu mocn膮 zasad膮. Podobnie jak w przypadku miareczkowania mocnego kwasu mocn膮 zasad膮 mo偶na zaobserwowa膰 na wykresie ostr膮 zmian臋 pH w pobli偶u punktu r贸wnowa偶nikowego. Jednak w przypadku analitu s艂abego kwasu, punkt r贸wnowa偶nikowy wyst臋puje zawsze powy偶ej pH =7, poniewa偶 substancj膮 rozpuszczon膮 jest s贸l o zasadowym anionie. Po przekroczeniu punktu r贸wnowa偶nikowego miareczkowania s艂abego kwasu mocn膮 zasad膮, pH zale偶y jedynie od st臋偶enia zasady dodanej w nadmiarze.
3)Przedyskutowa膰 warto艣ci VR w tabelach 1 i 2. Wyja艣ni膰 przyczyny r贸偶nic, itd.
Punkt r贸wnowa偶nikowy dla mocnego kwasu miareczkowanego mocn膮 zasad膮 zosta艂 osi膮gni臋ty po dodaniu 17.5 cm3 NaOH przy pH=7, wynika to z reakcji zoboj臋tniania w stosunku 1:1 mocnego kwasu reaguj膮cego z mocn膮 zasada.
W przypadku s艂abego kwasu miareczkowanego mocn膮 zasad膮 w punkcie r贸wnowa偶nikowym otrzymali艣my pH o warto艣ci 9.7 po dodaniu 18.2 cm3 zasady. W punkcie r贸wnowa偶nikowym miareczkowania kwasu octowego roztworem NaOH roztw贸r zawiera octan sodu i wod臋. Jon octanowy jest zasad膮 a jony Na+ nie wp艂ywaj膮 na pH. Roztw贸r jest wi臋c zasadowy mimo tego, 偶e kwas zosta艂 ca艂kowicie zoboj臋tniony, poniewa偶 substancj膮 rozpuszczon膮 jest s贸l o zasadowym anionie.
4) Tabela
L.p | VNaOH [cm3] | pH | ap=VNaOH/Vrp-VNaOH | log ap | a1=VNaOH/Vr1-VNaOH | log a1 | a2=VNaOH/Vr2-VNaOH | log a2 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 4,43 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 2 | 4,98 | 0,12345679 | -0,90849 | 0,125 | -0,90309 | 0,125944584 | -0,89982 |
3 | 4 | 5,3 | 0,281690141 | -0,55023 | 0,285714286 | -0,54407 | 0,288184438 | -0,54033 |
4 | 6 | 5,53 | 0,491803279 | -0,30821 | 0,5 | -0,30103 | 0,505050505 | -0,29667 |
5 | 8 | 5,75 | 0,784313725 | -0,10551 | 0,8 | -0,09691 | 0,809716599 | -0,09167 |
6 | 10 | 5,92 | 1,219512195 | 0,086186 | 1,25 | 0,09691 | 1,269035533 | 0,103474 |
7 | 11 | 6,03 | 1,527777778 | 0,18406 | 1,571428571 | 0,196295 | 1,598837209 | 0,203804 |
8 | 12 | 6,13 | 1,935483871 | 0,28679 | 2 | 0,30103 | 2,040816327 | 0,309804 |
9 | 13 | 6,25 | 2,5 | 0,39794 | 2,6 | 0,414973 | 2,663934426 | 0,425524 |
10 | 14 | 6,4 | 3,333333333 | 0,522879 | 3,5 | 0,544068 | 3,608247423 | 0,557296 |
11 | 14,5 | 6,45 | 3,918918919 | 0,593166 | 4,142857143 | 0,6173 | 4,289940828 | 0,632451 |
12 | 15 | 6,53 | 4,6875 | 0,670941 | 5 | 0,69897 | 5,208333333 | 0,716699 |
13 | 15,5 | 6,64 | 5,740740741 | 0,758968 | 6,2 | 0,792392 | 6,512605042 | 0,813755 |
14 | 16 | 6,76 | 7,272727273 | 0,861697 | 8 | 0,90309 | 8,510638298 | 0,929962 |
15 | 16,5 | 6,92 | 9,705882353 | 0,987035 | 11 | 1,041393 | 11,95652174 | 1,077605 |
16 | 16,7 | 6,98 | 11,13333333 | 1,046625 | 12,84615385 | 1,108773 | 14,15254237 | 1,150834 |
17 | 17 | 7,14 | 14,16666667 | 1,151268 | 17 | 1,230449 | 19,31818182 | 1,285966 |
18 | 17,2 | 7,27 | 17,2 | 1,235528 | 21,5 | 1,332438 | 25,29411765 | 1,40302 |
19 | 17,5 | 7,59 | 25 | 1,39794 | 35 | 1,544068 | 46,05263158 | 1,663254 |
20 | 17,7 | 7,94 | 35,4 | 1,549003 | 59 | 1,770852 | 98,33333333 | 1,992701 |
21 | 18 | 10,43 | 90 | 1,954243 | 0 | 0 | -150 | 0 |
22 | 18,2 | 11,17 | 0 | 0 | -91 | 0 | -56,875 | 0 |
23 | 18,4 | 11,48 | -92 | 0 | -46 | 0 | -35,38461538 | 0 |
24 | 18,5 | 11,58 | -61,66666667 | 0 | -37 | 0 | -29,83870968 | 0 |
25 | 18,8 | 11,76 | -31,33333333 | 0 | -23,5 | 0 | -20,43478261 | 0 |
pH=f(log ap)
pH= f(logap1)
pH= f(logap2)
Warto艣ci: | pK | K |
---|---|---|
Literaturowa | 4,759 | 1,74*10-5 |
Na podstawie Vrp | 5,7843卤0,1439 | 1,643*10-6 |
Na podstawie Vr1 | 5,83848卤0,02055 | 1,45*10-6 |
Na podstawie Vr2 | 5,83215卤0,00985 | 1,472*10-6 |
Warto艣膰 sta艂ej dysocjacji r贸偶ni si臋 nieznacznie od warto艣ci literaturowej. Otrzymany b艂膮d mo偶e by膰 wynikiem:
- niedok艂adego wykalibrowania elektrody
- odczytywania wskaza艅 pehametru w nier贸wnomiernych odst臋pach czasu
- b艂臋du paralaksy pope艂nionego przy odczytywaniu obj臋to艣ci dodawanego titr anta
- niedok艂adno艣ci przy miareczkowaniu