Sprawozdanie ćw.2

(badanie odczytu i twardości wody)

Gr.VI

BADANIE ODCZYTU I TWARDOŚĆ WODY

Odczyt (pH)-cecha roztworu elektrolitu określona przez zawartość stężenia jonów wodorowych. Odczyn kwaśny następuje wtedy, gdy mowa jest o przeważającej liczbie jonów wodorowych (H+) występujących w wyniku dysocjacji elektrolitycznej. Przewaga jonów wodorotlenkowych natomiast (OH-) to odczyn zasadowy. Kiedy mamy do czynienia z tą samą ilością jonów (są w równowadze) to jest to odczyn obojętny.

.

Woda, której odczyn jest obojętny, zawiera 0,000 0001 g H+ na 1 dm3, czyli 10 do potęgi -7 g/dm3,

H+ > Z odczyn kwaśny (przy większej ilości jonów H+)

H+< Z odczyn zasadowy (przy mniejszej ilości)

Większość roztworów związków chemicznych posiada odczyn w zakresie pH od 0 do 14. Ph to liczba niemianowana, miara ilościowa odczyny; równa wartości bezwzględnej z wykładnika

pH =7 odczyn obojętny

pH <7 odczyn kwaśny

pH >7 odczyn zasadowy

Ph jako wykładnik stężenia molowego jonów wodorowych w roztworze /

pH jest to ujemny logarytm ze stężenia jonów

np.

pH = -log₁₀[H⁺]=> pH= -log 10 =>pH=4

Do określania pH używa się wzkażników kwasowości, czyli substancji, których kolor zależy od pH roztworu. Do popularnych wskaźników należą:

• błękit bromotymolowy, (środowisko kwaśne barwę żółtą, w zasadowe błękitna, a w środowisku obojętnym zielona)

• błękit tymolowy, (przybiera barwę od czerwonej do żółtej w zakresie pH 1,2 - 2,8 i od żółtej do niebieskiej w zakresie pH 8,0-9,6.

• czerwień metylowa, (Zmienia barwę od ciemnoczerwonej do jasnożółtej w zakresie pH od 4,2 do 6,3)

• fenoloftaleina, (zmienia formę z bezbarwnej w środowisku kwaśnym na malinowoczerwoną w środowisku zasadowym)

• lakmus, (w roztworach kwaśnych przyjmująca barwę czerwoną, w zasadowych zaś - niebieską. Zakres zmiany barwy pH 5-8)

• oranż metylowy. Oranż metylowy zmienia barwę z pomarańczowej na czerwoną. W środowisku zasadowym i lekko kwaśnym (do pH=4,4) jest intensywnie żółty.

Pehametr- Pehametr, woltomierz elektroniczny służący do wyznaczania pH roztworu (odczynu roztworu wodnego) na podstawie pomiaru siły elektromotorycznej ogniwa.

Twardość wody - jest to cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia, czyli zawartość jonów wapnia magnezu i innych metali w wodzie.

Wyróżniamy twardość:

nietrwałą, zwaną też węglanową - odpowiada tej części wapnia i magnezu, która występuje w wodzie w postaci kwaśnych węglanów

niewęglanowa - składają się na nią chlorki ,siarczany,krzemiany oraz azotany wapnia i magnezu

twardość ogólną(całkowitą) -stanowi suma twardości węglanowej i niewęglanowej

METODA WERSENIANOWA

metoda wersenianowa - oznacza się łącznie zawartość jonów Ca²⁺ i Mg²⁺ przez miareczkowanie próbki wody wersenianem disodowym (EDTA), przy pH około 10.

. Barwnik czerń eriochromowa T jest wzkażnikiem potrzebnym do przeprowadzenia miareczkowania .Gdy Ph jest równe około 10 tworzy on zabarwienie czerwone z kationami wapnia i magnezu . Jednak związki wapnia i magnezu z czernią eriochromową T są mniej trwałe niż z wersenianem i w trakcie miareczkowania wody badanej, kationy wapnia i magnezu przechodzą w połączenie kompleksowe z wersanianem

Podczas miareczkowania należy bardzo intensywnie mieszać próbkę wody. W punkcie końcowym miareczkowania czerń eriochromowa T zostaje całkowicie uwolniona z uprzednio powstałych jej związków kompleksowych, co prowadzi do zmiany barwy roztworu z czerwonej na niebieską. Jony magnezowe a raczej ich odpowiednia ilośc powodują bardziej wyrazisty układ zabarwienia .

Jednak odczyn próbki nie może być zbyt wysoki, gdyż może wtedy występować wytrącanie węglanu wapniowego lub wodorotlenku magnezowego. Ponadto barwnik stosowany jako wskaźnik w bardzo alkalicznym pH zmienia swe zabarwienie .

Przyjęty odczyn pH ok. 10,0 zapewnia wystarczająco dobry przebieg oznaczania. Samo miareczkowanie nie powinno trwać dłużej, niż 5 minut,

Gdy Ph wynosi 2,5 do 5 musi nastąpić zobojętnienie przy pomocy dodaniu zasady azotowej, (na 100ml 5ml NaOH )pH poniżej 2,5 (na 100ml 10 ml zasady azotowej) ,pH wynoszące powyżej 5 nie potrzebuje zobojętniania.

DOŚWIADCZENIE

Opis stanowiska

1.1.próbka nr 29.

1.2. 10 ml zasady sodowej

1.3. 5 ml buforu

1.4 szczypta czerni eriochromowej T.

1.5 titronta wersenianu

Ponadto pehametr, pipeta, miarka,

Przebieg

-przygotowałam sobie wymierzone 100 ml wody w miarce i zmierzyłam pH mojej wody za pomocą pehametru wynik równy 2 pH

-moje docelowe pH powinno wynosić 10 więć aby moją wymierzoną wodę dodałam do niej odmierzone dokładnie 10 ml zasady sodowej (NaOH) i zmieszałam to razem,

-następnie dodałam 5ml buforu i szczyptę czerni eriochromowej T, co dało nam piękną różowo-fioletową barwę (stało się tak dzięki jonom Ca i Mg utworzonych w związkach w wodzie)

-Przystąpiłam do miareczkowania dodając po trochu titrionata -wersenianu, energicznie mieszałam Az do momentu gdy zauważyłam lekką zmianę barwy na kolor błękitny.

- po ostrożniejszym miareczkowaniu (wlewaniu teraz tylko po kropli wersenianu)nastąpił w końcu moment kiedy roztwór zmienił swoją barwę z fioletowo-różowej na czysty niebieski.

-czerń oddała jony Ca i Mg wersenianowi na czym moje doświadczenie się kończy.

Obliczenia

Miara Przy miareczkowaniu początkowym	Wynik miareczkowaniu końcowego	Wynik całościowy
39,8	31,7	8,1
49,9	41,8	8,1
35,7 46,5	28 (po czym brakło wersenianu i należało dodać) 46,1	7,7+0,4=8,1

Przebieg doświadczenia - próbka numer 29:

1. Roztwór przygotowany w części I ćwiczenia - 3 próbki po 100ml każda

2. Miareczkowanie próbki numer 1 wersenianem - zużyto 8,1ml substancji

3. Miareczkowania próbki numer 2 wersenianem - zuzyto 8,1ml substancji

4. Miareczkowania próbki numer 3 wersenianem - zuzyto 8,1ml substancji

5. Średnia ilość zużytego podczas miareczkowania wersenianu wniosła8,1)ml