Inżynieria Ochrony Środowiska

PWSZ w Kaliszu

Labolatorium z Analizy Chemicznej Wody i Ścieków

SPRAWOZDANIE

Ćw. 7 Konduktometria

Oznaczanie mieszaniny kwasów solmego i octowego.

Studia dzienne

Grupa IVb

Sprawozdanie opracowali:

1. Zadanie ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie kwasu solnego i octowego w mieszaninie.

Reakcją wykorzystaną w oznaczaniu jest reakcja zobojętniania. Kwas solny jako mocny elektrolit reaguje pierwszy, kwas octowy jako słaby elektrolit reaguje drugi:

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- → Na⁺ + Cl^- + H₂O

CH₃COOH + Na⁺ + OH^- → CH₃COO^- + Na⁺ + H₂O

2. Wykonanie ćwiczenia:

Wartości teoretyczne mas HCl i CH₃COOH podane przez prowadzącego zajęcia i przyjęte do obliczeń:

∗ m_HCl = 0,00091g

∗ m_CH3COOH = 0,0024g

3. Obliczenia.

3a) Obliczenie masy, błędu bezwzględnego oraz błędu względnego

dla kwasu HCl:

m_HCl = V₁ ∗ n ∗ R_HCl ∗ 10^-3

m_HCl = 2,625dm³ ∗ 0,01mol/dm³ ∗ 36,5 ∗ 10^-3

m_HCl = 0,000958g = W_D

B_B =  W_T - W_D 

B_B =  0,00091 - 0,000958 

B_B = 0,000048g

B_W = B_B/W_T ∗ 100%

B_W = 0,000048/0,00091 ∗ 100%

B_W = 5,27%

3b) Obliczenie masy, błędu bezwzględnego oraz błędu względnego

dla kwasu CH₃COOH:

m_CH3COOH = ( V₂ - V₁ ) ∗ n ∗ R_CH3COOH ∗ 10^-3

m_CH3COOH = ( 8,5cm³ - 2,625cm³ ) ∗ 0,01mol/cm³ ∗ 60 ∗ 10^-3

m_CH3COOH = 0,003525g

B_B =  W_T - W_D 

B_B =  0,0024 - 0,003525 

B_B = 0,001125g

B_W = B_B/W_T ∗ 100%

B_W = 0,001125/0,0024 ∗ 100%

B_W = 46,87%

4. Wnioski.

W celu oznaczenia ilościowego mieszaniny kwasów HCl i kwasu CH₃COOH przeprowadzono miareczkowanie roztworem NaOH o stężeniu 0,01M. Otrzymaną próbke mieszaniny kwasów rozcięzono w zlewce 100cm³ do objętości 70cm³ woda destylowaną. Po czym rozpoczęto miareczkowanie dodając po 0,5cm³ roztworu NaOH, po dokładnym wymieszaniu odczytywano wartości przewodnictwa wskazywane przez konduktometr i zapisywano w tabeli.

Z wykresu μS = f(V) odczytujemy wartość V₁ = 2,625cm³. Pierwsza część wykresu odpowiada zmianą przewodnictwa podczas reakcji mocnego kwasu z zasadą. Na wykresie widoczny jest spadek przewodnictwa bedący efektem zobojętnienia jonów kwasu HCl. Punkt V₁ określa objętość zasady jaka została zużyta na zobojętnienie mocnego kwasu-w tej objętości jony H⁺ kwasu i OH^- zasady osiągneły to samo stężenie w mieszaninie.

Druga część wykresu do objętości w punkcie V₂ = 8,5cm³, określa ilość roztworu NaOH która została zużyta do zobojętnienia słabego kwasu CH₃COOH. Część wykresu zawarta pomiędzy objętością V₁ i V₂ obrazuje wzrost przewodnictwa w trakcie miareczkowania, które w wyniku reakcji pomiędzy słabym kwasem a jonami OH^- mocnej zasady nieco wzrasta.

W ostatniej fazie miareczkowania po zobojętnieniu słabego kwasu CH₃COOH z wykresu można odczytać znaczny wzrost przewodnictwa mieszaniny. Ten skok spowodowany jest nadmiarem jonów OH^- w mieszaninie których ilość wzrasta wraz z dodawaniem kolejnych objętości roztworu NaOH po zobojętnieniu obu kwasów.

Po zakończeniu miareczkowania obliczono zawartość ilościowa obu kwasów w mieszaninie-dla kwasu HCl m = 0,000958g i dla kwasu CH₃COOH m = 0,003525g.

Na podstawie wyliczonych wartości błędu względnego i błędu bezwzględnego stwierdzamy że dokładność pomiarów w przypadku kwasu HCl była bardzo duża, w przypadku kwasu octowego błąd jest już bardzo znaczący, może być on spowodowany zużyciem elektrod konduktometru-skutkiem czego są błędne wartości przewodnictwa właściwego podawne przez urządzenie.

---