Nr sprawozdania 3	Data wykonania ćwiczenia	Termin oddania sprawozdania	Data oddania sprawozdania
Temat ćwiczenia Alkacymetria. Oznaczenie kwasowości syntetycznego soku żołądkowego.	Imię i nazwisko studenta
Uwagi:	Poprawa	Oceniający sprawozdanie
	Ocena

1. Wstęp teoretyczny:

Sok żołądkowy jest to ciecz wydzielana przez gruczoły ściany żołądka, wśród których wyodrębnia się gruczoły wpustowe, właściwe i odźwiernikowe (mięśniowy pierścień łączący żołądek z dwunastnicą).

Głównym składnikiem soku żołądkowego jest kwas solny, wydzielany przez komórki okładzinowe. Inne składniki to: pepsyna, czynnik wewnętrzny Castle’a, amylaza, katepsyny, elektrolity, glikoproteiny i proteoglikany śluzu, woda i inne.

Odczyn pH soku żołądkowego u zdrowego człowieka wynosi od 1,5 do 3,5.

W tym ćwiczeniu w celu oznaczenia kwasu solnego w próbce syntetycznego soku żołądkowego zastosowano metodę miareczkowania alkacymetrycznego mianowanym roztworem 0,1124 mol/dm³ Na OH wobec wskaźnika „5.1”

wskaźnik „5.1” to mieszanina zieleni bromokrezolowej i czerwieni metylowej, sporządzona z roztworów o stężeniu 0,1% i zmieszanych w stosunku 3 : 2. Wskaźnik ten zmienia barwę z czerwonej na zieloną przy pH równym 5,1.

1. Cel ćwiczenia

Oznaczenie kwasu solnego w syntetycznej próbce soku żołądkowego metodą miareczkowania alkacymetrycznego mianowanym roztworem 0,1124 mol/dm³ NaOH wobec wskaźnika „5.1” oraz wyznaczenie pH tego płynu biologicznego.

1. Część doświadczalna

1. Wykazy sprzętu laboratoryjnego

• biureta o pojemności 10 mL,

• kolba stożkowa (3 szt),

• kolka miarowa o pojemności 100 mL,

• pipeta miarowa 25 ml

• gruszka

• zlewka o pojemności 50 mL,

• tryskawka,

• lejek,

• wkraplacze.

1. wykaz odczynników chemicznych

• mianowany roztwór 0,1 mol/L NaOH, (0,1124 mol/dm³)

• wskaźnik „5.1”

• woda destylowana.

1. Opis wykonania ćwiczenia

Otrzymany roztwór przeniesiono ilościowo do kolby miarowej o wyznaczonej pojemności na 100 ml, dopełniono wodą destylowaną do kreski, wymieszano, a następnie pobrano pipetą
o wyznaczonej pojemności, trzy porcje po 25 ml do kolb stożkowych i miareczkowano mianowanym roztworem NaOH w obecności wskaźnika „5.1” do zmiany barwy z czerwonej na zieloną.

1. Zestawienie wyników

Tabela 1 Oznaczenie kwasowości syntetycznego soku żołądkowego

Lp.	Objętość NaOH użyta do miareczkowania próbki [ml]	Średnia masa HCl mHCl [g]	Stężenie HCl CHCl [mol/dm^3]
1	4,20	0, 0694	$$0,0381\frac{\text{mol}}{l}$$
2	4,25
3	4,25

1. Wzory i obliczenia

W trakcie miareczkowania między titrantem a analitem zachodzi reakcja:

Na jej podstawie wyprowadzono wzór na podstawie którego obliczono masę analitu:

gdzie:

V – objętość roztworu NaOH zużyta do miareczkowania [mL],

c – stężenie roztworu NaOH [mol/L],

36,461 – masa molowa HCl [g/mol],

W – współczynnik współmierności kolby i pipety.

Dla średniej objętości zużytego titranta V=4,23 ml.

$m_{\text{HCl}} = \frac{4,23 \bullet 0,1124 \bullet 36,461\ \bullet 3,9984}{1000} = 0,0694\ g$

Znając objętość otrzymanej próbki przeliczono zawartość kwasu solnego w [g] na stężenie molowe [mol/L]

V=50ml = 0,05 l

M=$36,461\ \frac{g}{\text{mol}}$

C_HCl=$\frac{0,0694}{0,05 \bullet \ 36,461} = 0,0381\frac{\text{mol}}{l}$

HCl H⁺ + Cl^-

Stężenie jonów H⁺ jest równe stężeniu roztworu kwasu solnego. Na jego podstawie wyznaczono pH badanego syntetycznego soku żołądkowego.

[H⁺] = $0,0381\frac{\text{mol}}{l}$

pH= -log[H⁺] = -log(0, 0381) = 1,42

Obliczono niepewność standardową

Na pomiar objętości titranta mają wpływ:

- u₁(V)- niepewność kalibracji biurety (dla biurety o poj. 50 mL: 0,1 mL)

- u₂(V) - niepewność kropli (wyznaczona objętość kropli, średnio 0,06 mL)

- u₃(V) - niepewność odczytu (0,05 mL)

- u₄(V) - poprawka temperaturowa objętości szkła (do 0,0025 mL dla ± 2°C)

- u₅(V) - rozrzut wyników miareczkowania – odchylenie standardowe średniej

Po przeliczeniu na niepewności standardowe:

u₁(V) = 0,1 mL / $\sqrt{3}$= 0,058 mL (rozkład prostokątny)

u₂(V) = 0,06 mL /$\sqrt{3}$ = 0,035 mL(rozkład prostokątny)

u₃(V) = 0,05 mL /$\sqrt{3}$ = 0,029 mL(rozkład prostokątny)

u₄(V) = 0,0025 mL / $\sqrt{3}$= 0,001 mL (rozkład prostokątny)

u₅(V) = s(V_NaOH,śr) (rozkład normalny);

s(V_NaOH,)=$\sqrt{\frac{1}{3 - 1} \bullet \left\lbrack \left( 4,20 - 4,23 \right)^{2} + \left( 4,25 - 4,23 \right)^{2} + \left( 4,25 - 4,23 \right)^{2} \right\rbrack} = 0,029$

s(V_NaOH,śr)= $\frac{0,029}{\sqrt{3}} = 0,017\ $ml

Niepewność standardowa dla V_NaOH

$u\left( V_{\text{NaOH}} \right) = \sqrt{{0,058}^{2} + {0,035}^{2} + {0,029}^{2} + {0,017}^{2}} = 0,076\ \text{ml}$

Dla C_NaOH = 0,1124 mol/L u(C_NaOH)=0,0004 (k=2), V_NaOH,śr = 4,23 mL i W = 3,9984 u(W)=0,0008 (k=2) oraz gdy m_HCl =0, 0694  Złożona niepewność standardowa dla mHCl:

$u_{c}(m_{\text{HCl}}) = 0,0694 \bullet \sqrt{\left( \frac{0,076}{4,23} \right)^{2} + \left( \frac{0,0004}{0,1124} \right)^{2} + \left( \frac{0,0008}{3,9984} \right)^{2}\ } = 0,0013\ \mathrm{g}$

Niepewność rozszerzona dla m_HCl: U(m_HCl) = k · u_c(m_HCl) dla P = 95% k = 2

U(m_HCl)= 2 · 0, 0013 = 0,0026 g

Ostatecznie m_HCl = (0,0692 ± 0,0026) g

1. Podsumowanie

Celem ćwiczenia było oznaczenie kwasu solnego w syntetycznej próbce soku żołądkowego oraz wyznaczenie pH tego płynu biologicznego.

Zastosowano metodę miareczkowania alkacymetrycznego za pomocą 0,1124 mol/dm³ roztworu NaOH wobec wskaźnika „5.1”.

W badanej próbce syntetycznego soku żołądkowego oznaczono 0, 0692 g kwasu solnego co oznacza iż pH tego płynu wynosi ok. 1,42.

Odczyn pH soku żołądkowego u zdrowego człowieka wynosi od 1,5 do 3,5. Odczyn pH badanej próbki nie mieści się w tym zakresie, jest zbyt niski.