RÓWNOWAGA KWASOWO-ZASADOWA W ROZTWORACH WODNYCH. WSKAŹNIKI I pH

Sprawozdanie z wykonanych ćwiczeń powinno zawierać opis doświadczenia, obserwacje, równania przeprowadzonych reakcji, zestawienie danych liczbowych pomiarów w postaci tabelek i wykresów, wyjaśnienie zachodzących procesów, obliczenia stężeń lub pH roztworów oraz wnioski do każdego doświadczenia. Podsumowaniem laboratorium powinny być wnioski ogólne wyciągnięte na podstawie wszystkich wykonanych doświadczeń.

Na jednej kartce papieru przygotować dużą skalę pH (0 - 14), na której będą nanoszone wartości pH badanych roztworów.

Doświadczenie 1: Badanie przewodnictwa elektrycznego w roztworach wodnych

1. Do dwóch naczynek z zestawu do pomiaru przewodnictwa elektrycznego wlewamy po ok. 20 cm³: do 1 - wody destylowanej, do 2 - stężonego kwasu siarkowego(VI). Badamy przewodnictwo elektryczne (za pomocą układu elektrod grafitowych, baterii i diody). Następnie kwas przelewamy ostrożnie do naczyńka z wodą destylowaną. Obserwujemy zmiany intensywności świecenia diody.

UWAGA!!! Zawsze wlewamy kwas do wody, a nie odwrotnie! Należy założyć okulary.

1. W analogiczny sposób wykonujemy pomiary przewodnictwa elektrycznego 0.1-molowych roztworów HCl i CH₃COOH.

Doświadczenie 2: pH wodnych roztworów wybranych związków o różnych stężeniach

Do 5 probówek wlewamy po 1 cm³ wybranego roztworu: wody wodociągowej, 0.1-molowe roztwory: HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, CH₃COOH, NaOH, NH₄OH, KCl, NH₄NO₃, ewentualnie innych roztworów wskazanych przez prowadzącego zajęcia. Mierzymy pH (za pomocą pH-metru lub papierków wskaźnikowych). Następnie każdą próbkę rozcieńczamy dziesięciokrotnie wodą destylowaną. Dla kwasów i zasad obliczamy przewidywaną wartość pH.

Doświadczenie 3. Pomiar pH roztworów spotykanych w praktycznej działalności i życiu codziennym człowieka

Wyznaczyć pH roztworów zaproponowanych prowadzącego zajęcia (proszę przynieść na jedna grupę: sok z cytryny, roztwór mydła, mleko, coca cola, ). Po pomiarze badany roztwór należy wylać do zlewu.

Doświadczenie 4: Reakcja wodorotlenku baru z kwasem siarkowym (VI)

Do naczynka z zestawu do pomiaru przewodnictwa elektrycznego wlewamy ok. 20 cm³ nasyconego roztworu wodorotlenku baru. Zanurzamy elektrody i mieszając wkraplamy 1-molowy roztwór kwasu siarkowego (VI). Obserwujemy zmiany intensywności świecenia diody, można także mierzyć pH roztworu.

Doświadczenie 5: Określenie zakresu pH zmiany zabarwienia wskaźników kwasowo-zasadowych

Mając do dyspozycji 0.1-molowe roztwory HCl i NaOH przygotować w probówkach roztwory o pH od 1 do 13. Sprawdzić przy jakich wartościach pH następuje zmiana zabarwienia wskazanych przez prowadzącego wskaźników (np. oranżu metylowego, fenoloftaleiny).

Doświadczenie 6: Hydroliza soli

Wyznaczamy pH 0.1-molowych roztworów K₂SO₄, CH₃COONa, NH₄Cl i (NH₄)₂CO₃ lub innych soli wskazanych przez prowadzącego zajęcia.

Doświadczenie 7: Hydroliza octanu sodu w zależności od temperatury

Do probówki wlewamy 3 cm³ 0.3- lub 0.5- molowego roztworu octanu sodu i dodajemy 3 krople fenoloftaleiny. Zawartość probówki powoli ogrzewamy do wrzenia, a następnie chłodzimy pod bieżącą wodą. Obserwujemy zmiany intensywności zabarwienia roztworu.

Zakres materiału:

1. Dysocjacja elektrolityczna - stopień i stała równowagi dysocjacji.

2. Elektrolity słabe, prawo rozcieńczeń Ostwalda.

3. Elektrolity mocne, pojęcie aktywności.

4. Iloczyn jonowy wody, pH, wskaźniki pH.

5. Hydroliza soli.

Literatura:

1. Podręczniki do chemii z zakresu liceum ogólnokształcącego (zakres rozszerzony)

2. Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, T. Lipiec i Z.S. Szmal

3. Chemia analityczna, J. Minczewski i Z. Marczenko

4. Analiza jakościowa, B. Jankiewicz, I. Ludomirska, A. Korczyński

5. Materiały otrzymane od prowadzącego na zajęciach

6. Notatki z wykładów