буферная емкость

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ПРИГОТОВЛЕНИЕ БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ ЕМКОСТИ ФОСФАТНОЙ БУФЕРНОЙ СИСТЕМЫ

Оборудование. Химические стаканы вместимостью 100 мл (2 шт.), мерные пипетки вместимостью 5 мл и 10 мл, конические колбы для титрования вместимостью 50-100 мл, бюретки вместимостью 25 мл на штативе (2 шт.: для HCl и для KOH).

Реактивы. Растворы дигидрофосфата натрия и ;

растворы гидрофосфата натрия и ;

рабочие растворы соляной кислоты и гидроксида калия

растворы индикаторов фенолфталеин и метилрот, универсальный индикатор (бумажные полоски),

вода дистиллированная.

Сущность работы: определение буферной емкости буферных систем с различными концентрациями компонентов.

Буферную емкость системы по щелочи определяют алкалиметрическим методом. Буферную емкость системы по кислоте определяют ацидиметрическим методом.

ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

В лабораторный журнал вносят исходные данные:

Состав буферной смеси 1: 10 мл раствора NaH₂PO₄ (C(NaH₂PO₄) = 0,02 моль/л) + 10 мл раствора Na₂HPO₄ (C (Na₂HPO₄) = 0,02 моль/л).

Состав буферной смеси 2: 10 мл раствора NaH₂PO₄ (C(NaH₂PO₄) = 0,2 моль/л) + 10 мл раствора Na₂HPO₄ (C (Na₂HPO₄) = 0,2 моль/л).

Концентрации титрантов: – 0,02 моль/л;

Аликвотные доли анализируемых растворов: 5 мл (буферная смесь 1) и 2 мл (буферная смесь 2).

Индикатор – метилрот (рТ=5,1) и фенолфталеин (рТ=8,5)

и таблицы для записи результатов титрования и расчета буферной емкости:

Таблица 1. Результаты титрования

буф. смесь	Vал мл	V(HCl) мл	V(KOH) мл
1	5
		Vср (HCl) =	Vср(KOH) =
2	2
		Vср (HCl) =	Vср(KOH) =

Таблица 2. Буферная емкость

буферная смесь 1	рН0	рН	моль/л	Vбуф мл	Vк-ты мл	Bк моль/л	Bк ммоль/л
		5,1		5
	рН0	рН	моль/л	Vбуф мл	Vщел. мл	Bщ моль/л	Bщ ммоль/л
		8,5		5
буферная смесь 2	рН0	рН	моль/л	Vбуф мл	Vк-ты мл	Bк моль/л	Bк ммоль/л
		5,1		2
	рН0	рН	моль/л	Vбуф мл	Vщел. мл	Bщ моль/л	Bщ ммоль/л
		8,5		2

ХОД РАБОТЫ

1. В химическом стакане на 100 мл готовят буферную смесь 1: смешивают 10 мл NaH₂PO₄ (С (NaH₂PO₄) = 0,02 моль/л) и 10 мл Na₂HPO₄ (С(Na₂HPO₄) = 0,02 моль/л). С помощью полоски универсального индикатора определяют pH раствора и записывают полученное значение в таблицу 2, в ячейки «буферная смесь 1 - pH₀».

С помощью мерной пипетки в 3 колбы для титрования переносят по 5 мл полученного буферного раствора. В колбы добавляют 2-3 капли индикатора метилрот и титруют рабочим раствором HCl – 0,02 моль/л) до перехода окраски из желтой в оранжевую. Полученные значения объема HCl заносят в таблицу 1.

Далее проводят титрование таких же количеств буферной смеси рабочим раствором KOH . В качестве индикатора используют фенолфталеин. Титрование проводят до появления бледно-розовой окраски. Полученные значения объемов KOH заносят в таблицу 1.

2. В химическом стакане на 100 мл готовят буферную смесь 2: смешивают 10 мл NaH₂PO₄ (С (NaH₂PO₄) = 0,2 моль/л) и 10 мл Na₂HPO₄ (С(Na₂HPO₄) = 0,2 моль/л). С помощью полоски универсального индикатора определяют pH раствора и записывают полученное значение в таблицу 2, в ячейки «буферная смесь 2 - pH₀».

Титрование аликвот буферной смеси 2 проводят с помощью тех же титрантов и индикаторов, которые были использованы для титрования буферной смеси 1, но объем каждой аликвоты составляет 2 мл. Полученные объемы HCl и KOH заносят в таблицу 1.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Вычисляют средние значения объемов HCl и KOH, израсходованных на титрование буферных растворов 1 и 2.

Буферную емкость каждого раствора по кислоте рассчитывают по формуле:

где:

- среднее значение объема HCl, мл;

V_буфера – объем аликвоты, мл;

рН₀ – исходное значение рН буферного раствора;

рН – рТ индикатора метилрот.

Полученные значения буферной емкости переводят в ммоль/л (1ммоль=10^-3 моль).

Буферную емкость каждого раствора по щелочи рассчитывают по формуле:

где:

- среднее значение объема КОН, мл;

V_буфера – объем аликвоты, мл;

рН₀ – исходное значение рН буферного раствора;

рН – рТ индикатора фенолфталеин.

Полученные значения буферной емкости переводят в ммоль/л (1ммоль=10^-3 моль).

4