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:
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:
Roztwór przygotowany w części I ćwiczenia - 3 próbki po 100ml każda
Miareczkowanie próbki numer 1 wersenianem - zużyto 8,1ml substancji
Miareczkowania próbki numer 2 wersenianem - zuzyto 8,1ml substancji
Miareczkowania próbki numer 3 wersenianem - zuzyto 8,1ml substancji
Średnia ilość zużytego podczas miareczkowania wersenianu wniosła8,1)ml