Temat: Badanie pH wodnych roztworów elektrolitów.

DOŚWIADCZENIE 5.2. Porównanie pH mocnego i słabego kwasu o tym samym stężeniu.

Za pomocą pehametru zmierzyliśmy pH roztworu kwasu octowego o c = 0,1 mol/dm³ oraz roztworu kwasu solnego o tym samym stężeniu: pH roztworu kwasu octowego wynosiło 3,1, a roztworu kwasu solnego 1,4.

Przyczyną różnicy w wartościach pH jest stopień dysocjacji. HCl jest mocnym kwasem i jego stopień dysocjacji jest równy 1, CH₃COOH jest słabym kwasem i ma mniejszy stopień dysocjacji.

DOŚWIADCZENIE 5.3. Mieszaniny występujące w przyrodzie. Właściwości buforowe wody wodociągowej w porównaniu z wodą destylowaną.

Do dwóch par zlewek wlewamy wodę destylowaną i wodociągową. Następnie mierzymy pH w zlewkach. Po dokonaniu pomiarów do zlewek dolewamy HCl i NaOH o stężeniu 0,01 mol/dm³. Mieszamy roztwory w zlewkach za pomocą bagietki i dokonujemy pomiaru pH.

WODA	pH wody	pH wody z NaOH	pH wody z HCl	ΔpH		Δβ		Δn
Woda destylowana	7,28	7,36	3,92	0,08	-3,36	0,00625	0,00015	0,0005
Woda wodociągowa	6,75	6,82	6,59	0,07	-0,16	0,00714	0,00313	0,0005

Obliczam Δn:

1000cm³ - 0,1mol

5cm³ - x

x = 0,0005

Obliczam pojemność buforową: β = Δn /ΔpH

β₁ = ^0,0005/_0,08= 0,00625

β₂ = ^0,0005/_3,36= 0,00015

β₃ = ^0,0005/_0,07­= 0,00714

β₄ = ^0,0005/_0,16= 0,00313

Wniosek:

Zaobserwowaliśmy, że woda wodociągowa zachowuje się jak bufor po dodaniu NaOH lub HCl. Jej pH nieco się zmienia, świadczy to o istnieniu w wodzie soli które neutralizują działanie kwasów i zasad.

DOŚWIADCZENIE 5.4. Badanie wpływu składu roztworu buforowego na jego pojemność buforową.

Do sporządzenia roztworów wykorzystujemy kwas octowy i octan sodowy o stężeniu 0,1mol/dm³.Po dokładnym wymieszaniu roztworów mierzymy pH, następnie dodajemy po 5cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,1mol/dm³ i ponownie mierzymy pH.

Ck/Cs	Objętość CH3COOH [cm^3]	Objętość CH3COONa [cm^3]	pH	pH po dodaniu HCl	Δn HCl	ΔpH	β [mol/m^3]
0,25 0,5 1 2 3 4	8,0 13,3 20,0 26,7 30,0 32,0	32,0 26,7 20,0 13,3 10,0 8,0	5,40 5,10 4,58 4,29 3,68 3,56	5,00 4,80 4,23 3,81 3,18 2,50	0,0125 0,0125 0,0125 0,0125 0,0125 0,0125	0,40 0,30 0,35 0,48 0,50 1,06	0,03125 0,04167 0,03571 0,02604 0,02500 0,01179

Obliczam Δn:

1000cm³ - 0,1mol

5cm³ - x

x = 0,0005

Δn = 0,0005 * 25 = 0,0125

Obliczam pojemność buforową: β = Δn /ΔpH

β₁ = ^0,0125/_0,40= 0,03125 mol/dm³

β₂ = ^0,0125/_0,30= 0,04167 mol/dm³

β₃ = ^0,0125/_0,35= 0,03571 mol/dm³

β₄ = ^0,0125/_0,48= 0,02604 mol/dm³

β₅ = ^0,0125/_0,50= 0,02500 mol/dm³

β₆ = ^0,0125/_1,06= 0,01179 mol/dm³

Wnioski:

Z naszego doświadczenia wynika, że bufor ma największą pojemność gdy zmieszamy po równo kwas octowy i roztwór octanu sodowego (w stosunku 1:1), gdy objętość CH₃COOH wynosi 13,3cm³, a objętość CH₃COONa wynosi 26,7cm³.

Wykres funkcji: β = f(c_k/c_s)

---