Лабораторная работа №8

8.1 Определение pH раствора с неизвестным значением концентрации

ионов Н⁺

Цель работы: определить pH водных растворов солей с неизвестной концентрацией ионов H⁺ и объяснить полученные результаты.

Задача: определить рН водных растворов солей с неизвестной

концентрацией ионов водорода Н⁺.

Реактивы и 1н. растворы Na₂CO₃, NaNO₃ и Al₂(SO₄)₃;

оборудование: стеклянный и вспомогательный электроды; рН-метр рН-150М; стакан на 50 мл – 3 шт.;

1. Подготовить pH – метр к работе.

2. Перед измерением следует промыть электроды дистиллированной водой, осушить фильтровальной бумагой и погрузить в исследуемый раствор.

3. Измерить рН растворов Na₂CO₃, NaNO₃ и Al₂(SO₄)₃ и водопроводной воды. Объяснить различие рН у растворов солей.

8.2 Составление буферного раствора с заданным значением pH и

определение его буферной емкости

Цель работы: приготовить ацетатный буферный раствор с заданным значением pH, экспериментально определить значение pH буферного раствора, определить буферную емкость ацетатного буферного раствора.

Задача: Определить буферную емкость раствора.

Реактивы и 0,1 М растворы NaOH, СН₃СООН, СН₃СООNa;

оборудование: рН-метр рН-150М; колба на 250 мл; стакан на 50 мл;

стеклянный и вспомогательный электроды; бюретки на 25 мл–3 шт.

1. Подготовить pH – метр к работе.

2. Получить данные у преподавателя для составления ацетатного буферного раствора: значение рН и объем буферного раствора.

3. Рассчитать требуемое количественное соотношение объемов растворов СН₃СООН и СН₃СООNa по следующим уравнениям:

, ,

где рН – значение рН приготовляемого буферного раствора;

V_кис. – объем кислоты, необходимый для приготовления буферного

раствора, мл;

V_сол. – объем соли, необходимый для приготовления буферного

раствора, мл;

V_буф. – объем приготовляемого буферного раствора.

3. При помощи бюреток отмерить требуемые объемы растворов в одну колбу и перемешать.

4. Измерить рН приготовленного буферного раствора и вычислить отклонения рН от требуемого значения:

где рН_б – требуемое значение рН;

рН_и – определенное рН-метром значение.

5. После измерения буферный раствор обратно количественно перенести из измерительного стакана в колбу, добавить из бюретки 2 мл 0,1М раствора NaOH, перемешать и измерить рН.

6. Если значение рН изменилось незначительно (< 0,5 единиц), то буферный раствор обратно перенести в колбу, прибавить еще 2 мл 0,1М раствора NaOH, перемешать и измерить рН. Таким образом добиться изменения рН примерно на одну единицу. Вычислить буферную емкость (В) раствора:

,

где В – буферная емкость раствора, ;

С_NaOH – концентрация раствора NaOH;

рН_и – значение рН буферного раствора до добавления раствора NaOH;

рН_к – значение рН буферного раствора после добавления раствора NaOH в количестве V_NaOH мл;

V_буф. – объем приготовляемого буферного раствора.

Упражнения и задачи

1) В чем сущность ионного произведения воды?

2) Что означает понятие рН?

3) Что такое буферные растворы? Назовите вещества, из которых можно приготовить буферные растворы.

4) Объяснить механизм действия ацетатного буфера.

5) Что такое буферная емкость?

6) Что называется электродным потенциалом? Нормальным электродным потенциалом?

7) Вычислить рН раствора, если концентрация ионов ОН^- равна 10^-6 моль/л.

8) Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов Н⁺ (моль/л) равна:

а) 2  10^-7; б) 8,1  10^-3; в) 2,7  10^-10

9) Вычислить рН 0,01н раствора уксусной кислоты в котором степень диссоциации кислоты равна 0,042.

10). Вычислить рН раствора, в 1л которого содержится 0,1 г NaOH. Диссоциацию щелочи считать полной.