Выполнение работы с использованием дозатора

1. Собрать измерительную установку согласно схеме, приведенной на рис. 10.

2. Установить в дозатор капилляр, обеспечивающий скорость истечения около 1 мл в минуту. Залить в дозатор 0,1М раствор уксусной кислоты и проверить скорость истечения как описано в работе “Потенциометрическое титрование” Изменить параметры контрольно-измерительной системы задав: Минимальное значение рН - 2 Максимальное значение - 7 Длительность эксперимента 40 минут

3. Промыть стаканчик для титрования, датчик рН и шток мешалки дистиллированной водой; в стаканчик налить 50 мл дистиллированной воды и измерить рН, включив контрольно-измерительную систему в режим измерений. Если рН воды существенно отличается от 7, что может быть связано с растворением в ней СО₂, добавить в воду по каплям слабый раствор HCl, доведя рН до значения 4,5-4. Эта операция необходима для того, чтобы стабилизировать исходную концентрацию ионов водорода в растворе и нивелировать влияние растворения СО₂.

4. Подготовить систему к включению (на экран должна быть выведена система координат с приглашением к включению).

5. Включить режим измерения одновременно повернув кран дозатора в положение “на капилляр” (эти операции очень важно произвести совершенно синхронно)

6. Наблюдать на экране монитора за изменением рН. После того, как эта величина изменится на одну единицу рН прекратить измерения нажав клавишу "Enter"”. Перевести кран дозатора в нейтральное положение.

7. Записать данные измерений в файл.

В итоге проведения эксперимента будет получен файл данных, представляющих собой зависимость рН раствора от длительности эксперимента. Если длительность эксперимента умножить на скорость подвода раствора кислоты, то может быть получен объем введенного раствора кислоты:

Vс=q[мл]

Затем следует перейти к концентрации кислоты в растворе:

С=С_о V_с/( V_с +V_o)

где V_o-исходный объем воды в стаканчике,[мл]

С_о-концентрация соли,[моль/кг]

От водородного показателя необходимо перейти к концентрации ионов водорода, обусловленной диссоциацией введенной кислоты:

[H⁺]= 10^-pH- 10^-рНо, [моль/кг]

где рН_о- водородный показатель в исходном растворе

и, наконец, рассчитать степень диссоциации:

= [H⁺]/ С

График зависимости степени диссоциации от концентрации является одним из результатов исследования и может быть представлен при защите работы.

Для расчета константы диссоциации можно воспользоваться линейной аппроксимацией зависимости степени гидролиза от концентрации в координатах [H⁺]-.

Вид зависимости в указанных координатах позволяет судить о точности эксперимента и пределах, в которых применимо приближенное выражение для константы равновесия.

В заключение полученное значение константы необходимо сопоставить со справочной величиной.

В выводах рекомендуется обсудить вид зависимости степени диссоциации от концентрации и сопоставить экспериментальное и опытное значения константы диссоциации. Обратите внимание, что в случае слабо диссоциирующих органических кислот константа диссоциации обычно слабо изменяется с температурой, несмотря на эндотермичность процесса. Причиной этого является конкуренция двух факторов: возрастание степени диссоциации с повышением температуры и возрастание степени ассоциации, обусловленное уменьшением с температурой величины диэлектрической проницаемости воды.