Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne0

tego, że pH roztworu elektrodowego ma wartość stałą, potencjał elektrody szklanej jako całości jest liniową funkcją pH roztworu, w którym elektroda jest zanurzona Elektroda szklana zanurzona do roztworu o nieznanym stężeniu jonów wodo rowych, zestawiona z elektrodą porównawczą (np. nasyconą elektrodą kalomelo wą) tworzy następujące ogniwo:

Ag, AgCl 10,1 M HCl //roztwór badany/elektroda kalomelowa

T

membrana szklana

Elektroda porównawcza charakteryzuje się stałą wartością potencjału, mimo różnych stężeń jonów wodorowych (w roztworze badanym).

Nowsze rozwiązanie to zastosowanie tzw. elektrod kombinowanych (rys. 5.2) do pomiarów pH. Taka elektroda zbudowana jest z elektrody szklanej i odniesie nia, dzięki czemu zastępuje układ dwuelektrodowy.

Obecnie najbardziej rozpowszechnione przyrządy do pomiaru pH to elektro niczne woltomierze lub jonometry (pX - metry). Mierniki te zawierają wzmai niacz sygnału mierzonego napięcia, dający proporcjonalnie do sygnału:

•    wychylenie wskazówki miernika

•    zapis cyfrowy

•    wydruk na taśmie rejestratora

Schemat nowoczesnego układu do pomiaru pH przedstawiono na rysunku 5.4.

Układ taki umożliwia, między innymi, automatyczną kompensację temperatu ry i np. zapis w pamięci komputera pH buforów.

przetwornik wzmacniacz analogowo-

Rys. 5.4. Schemat pH-mctni

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Doświadczenie 5.1. Zapoznanie się z metodą określania przybliżonej, a następ-

nie dokładnej, wartości pH roztworu za pomocą wskaźników kwasowo-zasadowych i uniwersalnych papierków wskaźnikowych

n/l)o 5 probówek odmierzyć po około 5 cm’ badanego roztworu i następnie dodać po 2 krople roztworów wskaźników^feifoloilaleiny, jśranżu metylowego,

^r

A /erwieni metylowej, błękitu bromotymolowego. Korzystając z tabeli 5.1 określić (o ile jest to możliwe) wartość pH badanego roztworu.

W \ kor/ystując uniwersalny papierek wskaźnikowy określić pH badanego roztwo-m (5-ta probówka).

In Próbkę z błękitem bromotymolowym porównać z tzw. skalą wzorców ¹ i określić dokładnie pH badanego roztworu.

Doświadczenie 5.2. Porównanie pif mocnego i słabego kwasu o tym samym

stężeniu

Zmierzyć pH roztworu kwasu octowego o stężeniu c = 0,1 mol/dm oraz

in/tworu kwasu solnego o tym samym stężeniu.

Wyjaśnić, co jest przyczyną istotnej różnicy w wartościach pH roztworów tych I w asów?

Doświadczenie 5.3. Mieszaniny występujące w przyrodzie. Właściwości buforowi

wody wodociągowej w porównaniu z wodą destylowaną

Przygotować 4 zlewki o pojemności 250 cm'. Do dwóch zlewek należy od-.....i/yć po 200 cm' wody destylowanej, a do dwóch po 200 cnr' wody wodocią-

111 w 11 po 5 cm' roztworu kwasu solnego o stężeniu c_Hq = 0,01 mol/dm', a do po-

i owej (nie podgrzewanej wcześniej). Zmierzyć pH wody we wszystkich zlewkach, i.islępnic należy dodać do jednej zlewki z wodą desty lowaną i z wodą wodocią-

121

1

ule wzorców sporządzono z buforów fosforanowych. W tym celu zmieszano w odpowiedniej pioporcji roztwory KIPK), i K_;HP0₄ o wyjściowym stężeniu c = 0,07 mol/dm¹.