xx	08.01.2009
Miareczkowanie pehametryczne
Uwagi:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zależności potencjału elektrody szklanej od pH roztworu i ilościowe oznaczenie węglanu sodowego metodą miareczkowania pehametrycznego z zastosowaniem elektrody szklanej.

1. Schemat układu do miareczkowania pehametrycznego:

1. Opracowanie wyników:

1. Wyznaczanie charakterystyki elektrody szklanej

1. Na podstawie wyników z Tabeli 1 wykreśliłam krzywą zależności SEM = f(pH).

Aby określić zakres pH, przy którym możemy stosować elektrodę szklaną wyznaczamy jej charakterystykę.

Z wykresu SEM = f(pH) widać, że w przedziale pH od 3 do 9 zależność

SEM = f (pH) jest prostoliniowa, co wskazuje na to, że elektroda szklana w tym przedziale pH działa prawidłowo. Zależność ta przestaje być już prostoliniowa dla pH >9 i elektroda traci swoje właściwości. Występuje tzw. błąd sodowy – mimo wzrostu pH, SEM nie zmienia się bądź zmienia się nieznacznie. Przy pH <3 występuje błąd kwasowy.

1. Wyznaczyłam nachylenie charakterystyki elektrody szklanej

Nachylenie charakterystyki elektrody wskazuje na to, o ile zmieni się potencjał elektrody szklanej, jeżeli pH zmieni się o 1.

Teoretyczna wartość nachylenia charakterystyki wynosi:

=

Doświadczalna wartość nachylenia charakterystyki wynosi:

= =

Oba wyniki są sobie niemal równe co wskazuje że elektroda działa prawidłowo.

1. Miareczkowanie wobec wskaźników wizualnych

1. Objętość kwasu solnego podczas miareczkowania węglanu sodowego wobec fenoloftaleiny w punkcie końcowym wynosiła:

V_PK2 = 13,5 cm³

1. Objętość kwasu solnego podczas miareczkowania węglanu sodowego wobec oranżu metylowego wynosiła w punkcie końcowym:

V_PK2 = 26,8 cm³

1. Miareczkowanie wobec elektrod

1. Na podstawie wyników zestawionych w Tabeli 2 narysowałam krzywą miareczkowania węglanu sodowego kwasem solnym,

2. Z otrzymanego wykresu, odczytałam wartość punktu końcowego miareczkowania.

• V_PK1 = 13,25 cm³

Jest to objętość titranta odpowiadająca zobojętnieniu połowy ilości węglanu sodu według reakcji:

CO₃^2- + H₃O⁺ ↔ HCO₃^- + H₂O

• V_PK2 = 26,75 cm³

Jest to objętość titranta odpowiadająca zobojętnieniu całości węglanu:

HCO₃^- + H₃O⁺ ↔ H₂O + CO₂

** Wyniki z miareczkowania wizualnego (wobec fenoloftaleiny i oranżu metylowego) są bardzo podobne do wyników uzyskanych za pomocą elektrody szklanej:

ΔPK₁ = 13,50 – 13,25 = 0,25 cm³

ΔPK₂ = 26,80 – 26,75 = 0,25 cm³

Świadczy to zatem o tym, że charakterystyka elektrody szklanej została wyznaczona poprawnie i elektroda działa prawidłowo.

1. Obliczam masę węglanu sodowego zawartego w badanej próbce, korzystając ze wzoru:

m =

Powyższy wzór wynika z równania:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

1 : 2

Masę węglanu sodowego obliczyłam z drugiego skoku miareczkowania, ponieważ jest on wyraźniejszy i zarazem dokładniejszy od pierwszego skoku miareczkowania, co wynika ze stałej dysocjacji kwasu węglowego.

V_HCl = 26,75 cm³

C_HCl = 0,1021 M

M_Na2CO3 = 105,989 g/mol

W = 10

m_Na2CO3 =

m_Na2CO3 = 1,44737 g

.

1. Masa węglanu sodowego obliczona na podstawie pozostałych wyników:

m_Na2CO3 = 1,44467 g

m_{Na2CO3(śred)} = $\frac{m_{1} + \ m_{2}}{2}$

m_{Na2CO3(śred)} = $\frac{1,44737 + 1,44467}{2}$

m_{Na2CO3(śred)} = 1,44602g

Wniosek:

Badana próbka zawierała 1, 44602 g węglanu sodowego