Лабораторная работа Определение концентрации кислоты методом рН-метрического титрования
Реактивы: раствор гидроксида натрия NaOH (титрант) с точно известной концентрацией
(Cэ = …. моль/л)
раствор уксусной кислоты СН3СООН
Выполнение работы:
1. Запишите значение молярной концентрации эквивалента используемого для работы раствора гидроксида натрия (данные возьмите у студентов, выполнявших лабораторную работу «Определение точной концентрации раствора NaOH методом кондуктометрического титрования» или «Определение точной концентрации щелочи методом рН-метрического титрования»)..
2. В компьютере в папке Мои документы добавьте папку Э 9-41 или Э 9-42 (если таковая отсутствует)
3. Соберите установку (если она не собрана лаборантом):
1 – штатив, 2 – муфты, 3 – лапка, 4 – датчик объема жидкого реагента, 4а – металлический диск, 5 – шприц,
6 – электроды и датчик рН, 7 – химический стакан, 8 – магнитная мешалка, 9 – компьютер
4. Отмерьте пипеткой 4 мл раствора СН3СООН, концентрацию которого необходимо определить, перенесите в химический стакан (7) и добавьте в него дистиллированной воды примерно до метки 80 мл (или 100 мл). Опустите в стакан магнит, покрытый тефлоновой оболочкой. Поставьте стакан на магнитную мешалку (8). Погрузите в раствор чистые (при необходимости промойте дистиллированной водой) электроды (6).
5. В шприц (5) на 20 (или 10) мл наберите раствор гидроксида натрия точно известной концентрации. Доведите объем раствора в шприце до точной отметки 20 мл (или 10 мл) таким образом, чтобы в шприце не было пузырька воздуха. Вставьте шприц в датчик объема жидкого реагента (4). Подведите толкатель в датчике объема жидкого реагента путем вращения металлического диска (4а) к поршню шприца так, чтобы из иглы показалась капля раствора. Поместите закрепленный шприц в химический стакан таким образом, чтобы его игла располагалась над раствором кислоты и не касалась никаких предметов.
6. Включите магнитную мешалку, отрегулируйте вращение и положение магнита (чтобы не было выброса раствора из стакана, а также, чтобы магнит не соприкасался со стенками стакана и датчиком рН).
7. На компьютере двумя щелчками левой кнопки мыши входят в программу L-химия-практикум. Затем также двумя щелчками левой кнопки мыши переходят на вкладки выбор работы → титрование → 1 параметр → рН-метрия → автоматическое определение объема титранта → настройка оборудования → сначала задают в мл объем шприца 20, затем в см длину шприца 63 (если использовали шприц на 10 мл, то соответственно вводите числа 10 и 49) → выход → проведение измерений → пуск (на экране монитора число в правом верхнем углу характеризует значение рН, а число в правом нижнем углу – объем титранта) → запоминаете нулевую точку нажатием кнопки выбор.
8. Вращением металлического диска на датчике объема жидкого реагента из шприца добавьте примерно 0,4÷0,5 мл раствора щелочи (смотрите на экран монитора в правом нижнем углу). Нажмите также двумя щелчками левой кнопки мыши на экранную кнопку выбор. Затем вновь введите примерно 0,4÷0,5 мл раствора щелочи и нажмите на экранную кнопку выбор. Данную операцию повторяйте до тех пор, пока не введете около 3,0 мл раствора щелочи. После этого проведите аналогичные манипуляции, но только добавляя по 0,05÷0,1 мл щелочи. И так до тех пор, пока не получите на экране полную кривую титрования.
9. Остановите измерения нажатием экранной кнопки стоп (на графике появляется вертикальная желтая линия) → архив → задайте имя файла (свою фамилию и название лабораторной работы) и сохраните его в папке Э 9-41 или Э 9-42, находящуюся в папке Мои документы → сохранить → выход (выйти из программы).
10. Повторите п.4–9 несколько раз до трех сходящихся результатов (одинаковый объем титранта в точке эквивалентности).
Оформление работы:
1. Откройте сохраненный Вами файл и перепишите экспериментальные данные: первый столбец соответствует объему добавленного титранта, второй – рН при этом объеме (или перенесите данные в программу Excel).
2. Постройте на миллиметровке (или с помощью Excel) график зависимости рН от объема титранта.
3. На графике рН = f(V(NaOH))
по скачку титрования определите объем
титранта
,
соответствующий точке эквивалентности
4. Запишите уравнение титриметрической реакции
5. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента уксусной кислоты по формуле
Сэ(СН3СООН)
=
………………………………………………………………………………………………………………………….
Таблица
Интервалы перехода некоторых кислотно-основных индикаторов
индикатор |
изменение окраски |
интервал перехода рН |
рТ |
Ализариновый желтый |
желтая-фиолетовая |
9,7 – 10,8 |
11,0 |
Бромтимоловый синий |
желтая-синяя |
6,0 – 7,6 |
7,0 |
Лакмус |
красная-синяя |
5,0 – 8,0 |
7,0 |
Метиловый желтый |
красная-желтая |
2,9 – 4,0 |
3,2 |
Метиловый красный |
красная-желтая |
4,2 – 6,2 |
5,5 |
Метиловый оранжевый |
красная-желтая |
3,2 – 4,4 |
4,0 |
Тимоловый синий |
красная-желтая |
1,2 -2,8 |
2,0 |
желтая-синяя |
8,0 – 9,6 |
8,0 |
|
Тимолфталеин |
бесцветная-синяя |
9,4 – 10,6 |
10,0 |
Феноловый красный |
желтая-красная |
6,8 – 8,0 |
7,5 |
Фенолфталеин |
бесцветная-малиновая |
8,2 – 10,0 |
9,0 |
………………………………………………………………………………………………………………………….
Таблица
Интервалы перехода некоторых кислотно-основных индикаторов
индикатор |
изменение окраски |
интервал перехода рН |
рТ |
Ализариновый желтый |
желтая-фиолетовая |
9,7 – 10,8 |
11,0 |
Бромтимоловый синий |
желтая-синяя |
6,0 – 7,6 |
7,0 |
Лакмус |
красная-синяя |
5,0 – 8,0 |
7,0 |
Метиловый желтый |
красная-желтая |
2,9 – 4,0 |
3,2 |
Метиловый красный |
красная-желтая |
4,2 – 6,2 |
5,5 |
Метиловый оранжевый |
красная-желтая |
3,2 – 4,4 |
4,0 |
Тимоловый синий |
красная-желтая |
1,2 -2,8 |
2,0 |
желтая-синяя |
8,0 – 9,6 |
8,0 |
|
Тимолфталеин |
бесцветная-синяя |
9,4 – 10,6 |
10,0 |
Феноловый красный |
желтая-красная |
6,8 – 8,0 |
7,5 |
Фенолфталеин |
бесцветная-малиновая |
8,2 – 10,0 |
9,0 |
………………………………………………………………………………………………………………………
Таблица
Интервалы перехода некоторых кислотно-основных индикаторов
индикатор |
изменение окраски |
интервал перехода рН |
рТ |
Ализариновый желтый |
желтая-фиолетовая |
9,7 – 10,8 |
11,0 |
Бромтимоловый синий |
желтая-синяя |
6,0 – 7,6 |
7,0 |
Лакмус |
красная-синяя |
5,0 – 8,0 |
7,0 |
Метиловый желтый |
красная-желтая |
2,9 – 4,0 |
3,2 |
Метиловый красный |
красная-желтая |
4,2 – 6,2 |
5,5 |
Метиловый оранжевый |
красная-желтая |
3,2 – 4,4 |
4,0 |
Тимоловый синий |
красная-желтая |
1,2 -2,8 |
2,0 |
желтая-синяя |
8,0 – 9,6 |
8,0 |
|
Тимолфталеин |
бесцветная-синяя |
9,4 – 10,6 |
10,0 |
Феноловый красный |
желтая-красная |
6,8 – 8,0 |
7,5 |
Фенолфталеин |
бесцветная-малиновая |
8,2 – 10,0 |
9,0 |
……………………………………………………………………………………………………………………..