Temat: Wyznaczanie stałej i stopnia dysocjacji kwasu octowego oraz kwasów chlorooctowych. |
Materiał teoretyczny: równowaga chemiczna, stała i stopień dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda, iloczyn jonowy wody, pH. Wpływ podstawnika na moc kwasu organicznego.
Odczynniki i szkło: CH3COOH, CH2ClCOOH i CHCl2COOH o stężeniu 0.1 mol/dm3, bufor pH 3.0, pipety o pojemności 1.0 cm3 i 10.0 cm3, kolby miarowe o pojemności 100.0 cm3, zlewki, pehametry.
Wykonanie:
Przygotować w kolbach miarowych po 100.0 cm3 roztworów o stężeniu 0.01 i 0.001 mol/dm3 kwasów: CH3COOH, CH2ClCOOH i CHCl2COOH, odpowiednio rozcieńczając roztwory o stężeniu 0.1 mol/dm3. Skalibrować pehametr a następnie zmierzyć pH roztworów w kolejności: 0.001, 0.01, 0.1 mol/dm3.
Opracowanie wyników:
1. Zapisać równania dysocjacji kwasów zastosowanych w ćwiczeniu.
2. W oparciu o zmierzone wartości pH obliczyć stężenia jonów wodorowych [H+] i hydroksylowych [OH-] w badanych roztworach.
3. Przedstawić wyrażenia na stałą dysocjacji K i stopień dysocjacji α badanych kwasów.
4. W oparciu o obliczone w p.2 wartości [H+] oraz stężenia wyjściowe roztworów obliczyć wartości K i α. Zwrócić uwagę kiedy stosujemy pełny, a kiedy uproszczony wzór na stopień dysocjacji.
5. Wyniki zestawić w tabeli.
|
Stężenie [mol/dm3] |
pH |
[H+] [mol/dm3] |
[OH-] [mol/dm3] |
α |
K |
||
|
|
|
|
|
|
Kexp |
Kśr |
Ktabl |
CH3COOH |
0.001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
CH2ClCOOH |
0.001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
CHCl2COOH |
0.001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
6. Przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników:
a) Jaki jest teoretyczny związek pomiędzy stałą dysocjacji K i stężeniem roztworu?
Czy wyniki eksperymentalne potwierdzają tę zależność? Jeśli wystąpiły odstępstwa od teorii, co mogło je spowodować?
b) Porównaj eksperymentalne wartości stałych dysocjacji K z wartościami tablicowymi. Ile wynoszą różnice procentowe?
c) Jaki jest teoretyczny związek pomiędzy stopniem dysocjacji α i stężeniem roztworu?
Czy wyniki eksperymentalne potwierdzają tę zależność? Jeśli wystąpiły odstępstwa od teorii, co mogło je spowodować?
d) Jaki wpływ wywiera atom chloru jako podstawnik na moc kwasów w szeregu:
kwas octowy, chlorooctowy i dichlorooctowy? Wyjaśnić ten wpływ na podstawie porównania budowy cząsteczek badanych kwasów posługując się pojęciem efektu indukcyjnego.
Sprawozdanie:
1. Temat ćwiczenia, imię i nazwisko autora, data.
2. Cel ćwiczenia.
3. Krótki opis przygotowania roztworów oraz wykonania pomiarów.
4. Opracowanie wyników według planu przedstawionego powyżej.
2