roztwory buforowe sprawko

Doświadczenie 1. Wyznaczenie pojemności buforowej roztworu buforowego (HA/A; BOH, B+)

Stężenia roztworów używanych w doświadczeniu

C0CH3COOH= 0,20 mol/dm3 C0CH3COONa= 0,20 mol/dm3

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

pKa=4,75

pKb=4,76

pKw=14,00

Objętość roztworów użytych do sporządzenia roztworu buforowego:

VCH3COOH = 20cm3 VCH3COONa = 20cm3

Pomiar pojemności buforowej w stosunku do HCl:

Lp VHCL nHCL Vr-r Ca Cs pHobl pHpom
[cm3] [mmol] [cm3] [mol/dm3] [mol/dm3]
0 0 0 20
    0, 1

    0, 1

4, 75
4,68
1 1 0,25 21
0, 1071

0, 0833

4, 64
4,26
2 2 0,5 22
0, 1136

0, 0682

4, 53
4,11
3 3 0,75 23
0, 1196

0, 0543

4, 41
3,96
4 4 1 24
0, 1250

0, 0417

4, 27
3,81
5 5 1,25 25
0, 1300

0, 0300

4, 11
3,65
6 6 1,5 26
0, 1346

0, 0192

3, 9
3,45
7 7 1,75 27
0, 1389

0, 0093

3, 57
3,25
8 8 2 28
0, 1429

0

2, 80
2,98
9 9 2,25 29
0, 1466
0
2, 79
2,50
10 10 2,5 30
0, 1500
0
2, 78
1,89

Przykładowe obliczenia:


nHCl= CHCl*VHCl,  np.:


0) nHCl = 0, 25 mol/dm3  *  0 dm3 =  0


1) nHCl = 0, 25 mol/dm3  *  0, 001 dm3 =  0,25


na= na0+ nHCl


$$\mathbf{C}_{\mathbf{a}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{C}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{0}}\mathbf{*\ }\mathbf{V}_{\mathbf{a}}\mathbf{+}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{HCl}}}}{V_{r - r}}\mathbf{,\ \ np.:}$$


$${0)\ C}_{a} = \frac{0,2\ \text{mol}/\text{dm}^{3}*0,01\ \text{dm}^{3}}{0,02\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{1}$$


$${1)\ C}_{a} = \frac{\left( 0,2\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}*0,01\ \text{dm}^{3} \right) + 0,25*10^{- 3}\ \text{mol}}{0,021\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{1071}$$


ns= ns0nHCl


$$\mathbf{C}_{\mathbf{s}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{C}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{0}}\mathbf{*\ }\mathbf{V}_{\mathbf{s}}\mathbf{-}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{HCl}}}}{V_{r - r}}\mathbf{,}\mathbf{\ \ np.:}$$


$${0)\ C}_{s} = \frac{0,2\ \text{mol}/\text{dm}^{3}*0,01\ \text{dm}^{3}}{0,02\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{1}$$


$$1)\ C_{s} = \frac{\left( 0,2\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}*0,01\ \text{dm}^{3} \right) - 0,25*10^{- 3}\ \text{mol}}{0,021\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{0833}$$


$${8)\ C}_{s} = \frac{\left( 0,2\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}*0,01\ \text{dm}^{3} \right) - 2,00*10^{- 3}\ \text{mol}}{0,028\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0}$$


PHobl=  log([H+])

$\mathbf{\text{gdy\ }}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{HCl}}}\mathbf{<}\mathbf{n}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{0}}\mathbf{\ ,\ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \mathbf{H}^{\mathbf{+}} \right\rbrack\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{Ka*\ }\mathbf{C}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{'}}}{\mathbf{C}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{'}}}\mathbf{\text{\ \ }}\mathbf{\text{\ \ }}\frac{\mathbf{Ka*}\mathbf{n}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{'}}}{\mathbf{n}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{'}}}$


$$\mathbf{\text{gdy\ }}\mathbf{n}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{0}}\mathbf{= 0}\mathbf{,\ \ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \mathbf{H}^{\mathbf{+}} \right\rbrack\mathbf{= \ }\sqrt{\mathbf{Ka*}\mathbf{C}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{\ '}}\mathbf{\text{\ \ }}}\mathbf{\ ,\ \ \ \ \ \ np.:}$$


$$0)\ - \log\left( 10^{- 4,75}*\frac{0,1\ mol/\text{dm}^{3}}{0,1\ mol/\text{dm}^{3}} \right) = \mathbf{4,75}$$


$$1)\ - \log\left( 10^{- 4,75}*\frac{0,1071\ mol/\text{dm}^{3}}{0,0833\ mol/\text{dm}^{3}} \right) = \mathbf{4,64}$$


$$8)\ \ - \log\left( \sqrt{10^{- 4,75}*0,1429\ mol/\text{dm}^{3}} \right) = \mathbf{2,8}0$$

Pomiar pojemności buforowej w stosunku do NaOH:

Lp VNAOH nNAOH Vr-r Ca (Cb) Cs pHobl pHpom
[cm3] [mmol] [cm3] [mol/dm3] [mol/dm3]
0 0 0 20,0
    0, 1

    0, 1
4,75 4,19
1 1 0,25 21,0
0, 0833

0, 1071
4,86 4,27
2 2 0,5 22,0
0, 0682

0, 1136
4,97 4,46
3 3 0,75 23,0
0, 0543

0, 1196
5,09 4,54
4 4 1 24,0
0, 0417

0, 1250
5,23 4,70
5 5 1,25 25,0
0, 0300

0, 1300
5,39 4,90
6 6 1,5 26,0
0, 0192

0, 1346
5,60 5,17
7 7 1,75 27,0
0, 0093

0, 1389
5,93 5,78
8 8 2 28,0
0

0, 1429
8,95 12,09

Przykładowe obliczenia:


nNaOH= CNaOH*VNaOH,  np.


0)  nNaOH = 0, 25 mol/dm3  *  0 dm3 =  0


1)  nNaOH = 0, 25 mol/dm3  *  0, 001 dm3 =  0,25


na= na0 nNaOH


$$\mathbf{C}_{\mathbf{a}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{C}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{0}}\mathbf{*\ }\mathbf{V}_{\mathbf{a}}\mathbf{-}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{NaOH}}}}{V_{r - r}}\mathbf{,\ \ np.:}$$


$${0)\ \ C}_{a} = \frac{0,2\ mol/\text{dm}^{3}*0,01\ \text{dm}^{3}}{0,02\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0,1}$$


$$1)\ \ \ C_{a} = \frac{\left( 0,2\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}*0,01\ \text{dm}^{3} \right) - 0,25*10^{- 3}\text{\ mol}}{0,021\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0,0833}$$


$$8)\ \ \ C_{a} = \frac{\left( 0,2\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}*0,01\ \text{dm}^{3} \right) - 2,00*10^{- 3}\text{\ mol}}{0,028\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0}$$


ns= ns0+nNaOH


$$\mathbf{C}_{\mathbf{s}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{C}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{0}}\mathbf{*\ }\mathbf{V}_{\mathbf{s}}\mathbf{+}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{NaOH}}}}{V_{r - r}}\mathbf{,}\mathbf{\ \ np.:}$$


$${0)\ \ C}_{s} = \frac{0,2\ mol/\text{dm}^{3}*0,01\ \text{dm}^{3}}{0,02\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0,1}$$


$$1)\ \ C_{s} = \frac{\left( 0,2\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}*0,01\ \text{dm}^{3} \right) + 0,25*10^{- 3}\text{\ mol}}{0,021\ \text{dm}^{3}} = \mathbf{0,1071}$$


PHobl=  log([H+])

$\mathbf{\text{gdy\ }}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{NaOH}}}\mathbf{<}\mathbf{n}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{0}}\mathbf{\ ,\ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \mathbf{H}^{\mathbf{+}} \right\rbrack\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{Ka*\ }\mathbf{C}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{'}}}{\mathbf{C}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{'}}}\mathbf{\text{\ \ }}\mathbf{\text{\ \ }}\frac{\mathbf{Ka*}\mathbf{n}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{'}}}{\mathbf{n}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{'}}}$


$$\mathbf{\text{gdy\ }}\mathbf{n}_{\mathbf{\text{NaOH}}}\mathbf{=}\mathbf{n}_{\mathbf{a}}^{\mathbf{0}}\mathbf{,\ \ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \mathbf{\text{OH}}^{\mathbf{-}} \right\rbrack\mathbf{= \ }\sqrt{\mathbf{Kh*}\mathbf{C}_{\mathbf{s}}^{\mathbf{\ '}}\mathbf{\text{\ \ }}}\mathbf{\ ,\ \ }\mathbf{Kh =}\frac{\mathbf{\text{Kw}}}{\mathbf{\text{Ka}}}\mathbf{\ \ \ \ np.:}$$


$$\operatorname{0)-log}\left( 10^{- 4,75}*\frac{0,1\ mol/\text{dm}^{3}}{0,1\ mol/\text{dm}^{3}} \right) = \mathbf{4,75}$$


$$1)\ \ - \log\left( 10^{- 4,75}*\frac{0,0833\ mol/\text{dm}^{3}}{0,1071\ mol/\text{dm}^{3}} \right) = \mathbf{4,86}$$


$$8)\ \ pOH = - \log\left( \sqrt{\frac{10^{- 14}}{10^{- 4,75}}*0,1429\ mol/\text{dm}^{3}} \right) = 5,05$$


pH = 14 − 5, 05 = 8,95

Zależność pH roztworu buforowego od objętości dodanego

HCl / NaOH:

Obliczenie pojemności buforowej

a) w stosunku do HCl:


$$\beta = \frac{- n_{\text{HCl}}}{pH*V} =$$

b) w stosunku do NaOH:


$$\beta = \frac{n_{\text{NaOH}}}{pH*V} =$$


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
01 roztwory buforoweid 2924 Nieznany
, chemia fizyczna, Równowagi pH w roztworach buforowych
Roztwór buforowy pH 6
Roztwór buforowy pH 1
Roztwór buforowy pH 7
roztwoy buforowe
09 Roztwory buforowe instrukcja
Roztwory buforowe
Roztwór buforowy pH 4
roztwory buforowe
Laboratorium 4 ph, roztwory buforowe
instrukcja - ROZTWORY BUFOROWE, Inżynieria środowiska, inż, Semestr II, Chemia ogólna, laboratorium
12 wykˆad roztwory buforowe [F]2006
Ćw.4 - roztwory buforowe - sprawozdanie, Chemia ogólna i nieorganiczna
Sprawozdanie 4 - Roztwory buforowe, Studia, Chemia
ROZTWORY BUFOROWE O ZNANYM pH W 12, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem III, Chem żywn
roztwory buforowe ćw5, podstawy chemii
Roztwory buforowe, Inżynieria chemiczna i procesowa
09 Roztwory buforowe sprawozdanie

więcej podobnych podstron