Skala pH
Wykonanie ćwiczenia
1.1. Skala pH
1.1.1. Do kolbki miarowej o pojemności 25 cm3 wprowadzić pipetą 2,5 cm3 0,1 M r-ru HCl i dopełnić wodą destylowaną do kreski - po wymieszaniu roztwór przelać do zlewki na 25 cm3. Z tak przygotowanego 0,01 M r-ru HCl pobrać 2,5 cm3 i przenieść roztwór do kolbki miarowej na 25 cm3 i uzupełnić wodą destylowaną do kreski - otrzymujemy roztwór o stężeniu 0,001 M. W ten sam sposób przygotować roztwory o następujących stężeniach 0,0001 M; 0,00001 M HCl.
Przed przystąpieniem do pomiarów należy pH-metr skalibrować (do zlewki na 25 cm3 wlać około 20 cm3 roztworu wzorcowego pH; opuścić elektrodę do zlewki i ustawić pH na wartość pH roztworu wzorcowego).
Te same czynności powtórzyć z roztworem 0,1 M NaOH (do rozcieńczeń używać tylko wody świeżo destylowanej).
1.1.2. W ten sam sposób jak w pkt. 1.1.1. przygotować, zmierzyć i zanotować pH dla roztworów 0,1 M CH3COOH lub 0,1 M (COOH)2 i odpowiednio rozcieńczyć postępując analogicznie jak w pkt. 1.1.1.
1.2. pH zmiany barwy wskaźników: błękitu tymolowego, oranżu metylowego, fenoloftaleiny i czerwieni metylowej.
Do zlewki, w której znajduje się mieszadełko magnetyczne, wprowadzić 10 cm3 roztworu 0,1 M HCl i 5 kropli wskaźnika wytypowanego przez prowadzącego ćwiczenia. Następnie uruchomić mieszadło, zanurzyć elektrodę i powoli dodawać z biurety roztwór 0,1 M NaOH - początkowo po 1 cm3, później mniejsze porcje - jednocześnie mierząc pH roztworu - w pobliżu punktu zmiany barwy wskaźnika. Dodawanie NaOH i pomiar pH przeprowadzamy do momentu zmiany zabarwienia.
Dla usprawnienia wykonania ćwiczenia, przeprowadzić próbę wstępną, dodając NaOH w sposób ciągły kroplami i odczytać objętość NaOH, przy której nastąpiła zmiana barwy wskaźnika.
Opracowanie wyników
Stężenie molowe kwasu: |
0,1 |
0,01 |
0,001 |
0,0001 |
0,00001 |
|
pH |
|
|
|
|
|
|
Stężenie molowe zasady: |
0,1 |
0,01 |
0,001 |
0,0001 |
0,00001 |
|
pH |
|
|
|
|
|
|
Stężenie molowe kwasu: CH3COOH lub (COOH)2 |
0,1 |
0,01 |
0,001 |
0,0001 |
0,00001 |
|
pH |
|
|
|
|
|
|
Nazwa wskaźnika |
Barwa w roztworze |
Barwa w roztworze |
Przedział pH zmiany |
Błękit tymolowy |
|
|
|
Oranż metylowy |
|
|
|
Fenoloftaleina |
|
|
|
Czerwień metylowa |
|
|
|
uzasadnić, że mieszanina kwasów o różnej mocy zachowuje się podobnie jak kwas wieloprotonowy.
przedstawić wyniki z ćwiczenia 1.1. w postaci wykresu pokazującego zależność pH jako funkcję ujemnego logarytmu ze stężenia kwasu (zasady).
Wnioski
Zakres materiału
Pojęcie kwasu i zasady. Teorie kwasów i zasad. Rola rozpuszczalnika.
Iloczyn jonowy wody. Pojęcie pH.
Wartości pH roztworów kwasów i zasad.
Wskaźniki pH.
Reakcje kwasów i zasad.
Kwasy i zasady wieloprotonowe.
Literatura
J. Minczewski, Z, Marczenko, Chemia analityczna t.I. PWN W-wa 1971 str.41-69
Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej PWN W-wa 1972 str. 28-75 oraz 123-173
G. Charlot, Chemia nieorganiczna PWN W-wa 1976 str. 130-202