Opis wykonania ćwiczenia:

Do zlewki odmierzyłam za pomocą pipety 5 ml roztworu kwasu solnego HCl i dodałam tyle wody destylowanej, aby końcówka przyrządu do pomiaru przewodnictwa była całkowicie zanurzona. Przy użyciu mieszadła magnetycznego, wymieszałam roztwór i odczytałam początkową wartość przewodnictwa. Następnie rozpoczęłam miareczkowanie przy pomocy mocnej zasady NaOH porcjami po 0,5 ml. Po zakończeniu przepłukałam zlewkę wodą destylowaną, odmierzyłam 5 ml roztworu kwasu octowego CH₃COOH, powtórzyłam czynności, jak w przypadku roztworu kwasu solnego z tą różnicą, że miareczkowałam NaOH, porcjami po 0,2 ml. Podobne czynności wykonałam przy mieszaninie kwasów solnego i octowego, ponownie miareczkowałam NaOH, porcjami po 0,2 ml.

Wyniki pomiarów:

HCl	CH3COOH	HCl + CH3COOH
VNaOH [ml] 0,2M	Γ1 [mS]	VNaOH [ml] 0,2M
0	6,8	0
0,5	6,32	0,2
1	5,62	0,4
1,5	4,83	0,6
2	4,14	0,8
2,5	3,43	1
3	2,77	1,2
3,5	2,09	1,4
4	2,38	1,6
4,5	2,84	1,8
5	3,28	2
5,5	3,72	2,2
6	4,2	2,4
6,5	4,63	2,6
7	5,08	2,8
7,5	5,45	3
8	5,85	3,2
8,5	6,29	3,4
9	6,63	3,6
9,5	7,04	3,8
10	7,4	4
-	-	4,2
-	-	4,4
-	-	4,6
-	-	4,8
-	-	5
-	-	5,2
-	-	5,4
-	-	5,6
-	-	5,8
-	-	6
-	-	6,2
-	-	6,4
-	-	6,6
-	-	6,8
-	-	7
-	-	7,2
-	-	7,4
-	-	7,6
-	-	7,8
-	-	8
-	-	8,2
-	-	8,4
-	-	8,6
-	-	8,8
-	-	9
-	-	9,2
-	-	9,4
-	-	9,6
-	-	9,8
-	-	10
-	-	10,2
-	-	10,4
-	-	10,6
-	-	10,8
-	-	11
-	-	11,2
-	-	11,4
-	-	11,6
-	-	11,8
-	-	12,0
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-
-	-	-

Wykresy i obliczenia:

Odczytany punkt zobojętnienia (punkt równoważnikowy) ; V = 3,5 ml = 0,0035 dm³

Obliczam ilość moli zużytego kwasu HCl:

Reakcja przebiega według równania:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O,

możemy przyjąć, że liczba moli zużytego kwasu jest równa liczbie moli zużytej zasady.

$$C_{m} = \frac{n}{V}\ \Rightarrow n = C_{m} \bullet V$$

$$n = 0,2\ \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \bullet 0,0035\ \text{dm}^{3} = 0,0007\ mola$$

Obliczam stężenie kwasu:

V= 5 ml = 0,005 dm³

$$C_{m} = \frac{n}{V} = \frac{0,0007}{0,005} = 0,14\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}$$

Odczytany punkt zobojętnienia (punkt równoważnikowy) ; V = 4,8 ml = 0,0048 dm³

Obliczam ilość moli zużytego kwasu CH₃COOH:

Reakcja przebiega według równania:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O,

możemy przyjąć, że liczba moli zużytego kwasu jest równa liczbie moli zużytej zasady.

$$C_{m} = \frac{n}{V}\ \Rightarrow n = C_{m} \bullet V$$

$$n = 0,2\ \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \bullet 0,0048\ \text{dm}^{3} = 0,00096\ mola$$

Obliczam stężenie kwasu:

V= 5 ml = 0,005 dm³

$$C_{m} = \frac{n}{V} = \frac{0,00096}{0,005} = 0,192\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}$$

Odczytany punkt zobojętnienia (punkt równoważnikowy) ;

PR 1 V₁ = 3,8 ml = 0,0038 dm³

PR 2 V₂ = 8,6 ml = 0,0086 dm³

V₂ - V₁ = 8,6 – 3,8 = 4,8 ml = 0,0048 dm³

Obliczam ilość moli zużytych kwasów:

$$n_{\text{HCl}} = 0,2\ \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \bullet 0,0038\ \text{dm}^{3} = 0,00076\ mola$$

$$n_{\text{CH}_{3}\text{COOH}} = 0,2\ \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \bullet 0,0048\ \text{dm}^{3} = 0,00096\text{\ mola}$$

Obliczam stężenia kwasów:

V_HCl= 5 ml = 0,005 dm³ , V_CH3COOH = 5 ml = 0,005 dm³

$$C_{\text{HCl}} = \frac{n}{V} = \frac{0,00076}{0,005} = 0,152\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}$$

$$C_{\text{CH}_{3}\text{COOH}} = \frac{n}{V} = \frac{0,00096}{0,005} = 0,192\frac{\text{mol}}{{dm}^{3}}$$

WNIOSKI:

Dzięki uzyskanym wykresom zależności przewodnictwa elektrycznego od objętości dodanej zasady mogłam określić stężenie miareczkowanych kwasów oraz liczbę ich moli. Po odczytaniu punktów równoważnikowych z wykonanych wykresów obliczyłam stężenia poszczególnych kwasów. Możemy wnioskować, że ćwiczenie zostało wykonane poprawnie, gdyż wygląd wykresów jest zbliżonych do tych zamieszczonych w instrukcji.
Na wykresie zależności przewodnictwa elektrycznego od objętości dodanej zasady dla mocnego kwasu solnego przewodnictwo początkowa spada, natomiast po przekroczeniu punktu równoważnikowego, przy objętości zużytej zasady 0,0035 dm³ zaczyna rosnąć.
Na wykresie miareczkowania słabego kwasu początkowo następuje lekki wzrost przewodnictwa, a po przekroczeniu punkt równoważnikowego (V_NaOH = 0,0048 dm³) następuje wzrost przewodnictwa.
Natomiast na wykresie miareczkowania mieszaniny kwasów początkowo przewodnictwo spada, po przekroczeniu pierwszego punktu równoważnikowego (V_{1, NaOH} = 0,0038 dm³) powoli wzrasta, następnie po przekroczeniu drugiego punktu równoważnikowego (V_{2, NaOH} = 0,0086 dm³) przewodnictwo wzrasta z dużą szybkością.
Wyliczone stężenia molowe dla mocnego kwasu HCl w przypadku miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą wyniosło 0,14 M a dla mieszaniny kwasów mocną zasadą, stężenie molowe wyniosło 0,152 M. Obliczenia w tym przypadku nieznacznie się od siebie różnią, co może być spowodowane niedokładnością odczytu przewodnictwa z wyświetlacza miernika, lub też dodawaniem NaOH niekoniecznie w idealnych porcjach.
Natomiast wyliczone stężenie molowe dla słabego kwasu CH₃COOH zarówno w przypadku miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą i miareczkowania mieszaniny kwasów mocną zasadą wyniosło 0,192 M. Wyniki w obu przypadkach są identyczne, co może świadczyć o tym, że oznaczenie kwasu octowego jest miarodajne.