42
Hln H* + In' to wyrażenie (5) przyjmie postać
W roztworze dostatecznie kwaśnym wskaźnik będzie miał barwę charakterystyczną dla jego postaci niezdysocjowanej Hln, natomiast w roztworze dostatecznie zasadowym przyjmie barwę właściwą anionowi In. W roztworze o wartości pH, która warunkuje
dysocjację wskaźnika w 50% tzw. pH, istnieje równość [Hln] = [In] i wtedy równanie (6) przybiera postać
(7)
pKHin = pH,
a oznaczenie sprowadza się do eksperymentalnego wyznaczenia pH, przy którym spełniona jest ta zależność.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z fotometryczną metodą badania stanów równowagi chemicznej w roztworach (zagadnienie bardzo ważne w chemii analitycznej) oraz wyznaczenie stałej dysocjacji kwasowej czerwieni fenolowej metodą graficzną na podstawie pomiarów fotometrycznych.
Odczynniki
Czerwień fenolowa cz.d.a., roztwór wodny 0.01%.
Roztwory buforowe; seria w granicach pH 4-12.
Aparatura i sprzęt laboratoryjny Kolby miarowe pojemności 10 ml - ilość odpowiadająca użytym roztworom buforowym.
1 szt. 1 szt.
Pipeta jednomiarowa pojemności 1 ml Pipeta wielomiarowa pojemności 10 ml Spektrofotometr z wyposażeniem zasadniczym
Wykonanie ćwiczenia 1. Do kolbek miarowych pojemności 10 ml odmierzyć dokładnie po 1.0 ml 0.01% roztworu wskaźnika - czerwieni fenolowej. Kolbki
uzupełnić do kreski roztworami buforowymi kolejno od pH 4 do 12. Roztwory w kolbkach dokładnie wymieszać.
2. Zarejestrować widma absorpcji wskaźnika względem wody w roztworach o najmniejszej i największej wartości pH oraz w roztworze o pH około 7, w granicach długości fali od 400 do 600 nm, w odstępach co 10 nm (patrz instrukcja obsługi spektrofotometru „Spekol”). Uwaga: Wartość zerową absorpcji należy ustawić na kuwetę z wodą dla każdej długości fali. Wyniki pomiarów zapisać w tabeli:
X |
Absorbancja | ||
[nm] |
pHi |
PH* |
pH3 |
Podkreślić długość fali światła, przy których absorbancje osiągają maksimum oraz absorbancje odpowiadające tym długościom.
3. Wykreślić zależność absorbancji od długości fali na podstawie pomiarów zestawionych w powyższej tabeli. Uzasadnić kształt krzywych oraz obecność i znaczenie punktu ich przecięcia.
4. Wykonać pomiary absorbancji wszystkich przygotowanych roztworów przy długościach fali odpowiadających obu maksimom znalezionym w pkt. 2. Wyniki zapisać w tabeli:
Absorbancja I | ||||
[nm] |
pHi |
ph2 |
ph3 |
pHn |
Xmax1 | ||||
Xma*2 |
_ |
5. Na podstawie pomiarów zestawionych w powyższej tabeli wykreślić zależność absorbancji od pH roztworów przy Xłnaxi i przy kmax2; znaleźć stałą dysocjacji wskaźnika sposobem graficznym i uzasadnić przeprowadzone postępowanie.