Лабораторна робота № 9 електрометричне визначення рН розчинів електролітів

Мета роботи - ознайомлення з електрометричним визначенням рН розчинів електролітів.

Загальні вказівки

Електрометричне визначення рНрозчинів засноване на вимірюванні електрорушійної сили (ЕРС) гальванічного ланцюга, який складається з двох електродів: скляного (індикаторного) та хлорсрібного (порівняльного)

Скляний електрод має вигляд порожнистої кульки з літієвого електродного скла. При зануренні електрода у водні розчини іони літію поверхневого шару скла обмінюються з іонами водню, внаслідок чого виникає потенціал, величина якого залежить від активності (концентрації) іонів водню в розчині та від температури:

,

де ― стандартний потенціал скляного електрода, В;

― універсальна газова стала, 8,313 Дж·моль^-1·К^-1;

Т― абсолютна температура, К;

F ― число Фарадея;

― активністьН⁺іонів.

Замінивши на водневий показник одержуємо

Значення рНреєструється мілівольтметром, що градуйований в одиницяхрН, а прилад, яким користуються з цією метою, називаютьрН– метром.

Точно визначити неможливо, оскільки величина його змінюється залежно від сорту скла, температури та складу електрода. Тому перед визначеннямрНрозчину слід перевірити водневу функцію скляного електрода, тобто інтервал значеньрН, в якому ЕРС ланцюга скляний електрод – буферний розчин – хлорсрібний електрод лінійно залежить відрНбуферного розчину та тангенс кута нахилу цієї прямої дорівнює ().

Якщо при перевірці водневої функції скляного електрода встановлено, що , то електрод витримують в 0,1 М розчині декілька днів і знову проводять калібровку.

Буферними називаються розчини, рНяких не змінюється при доданні незначної кількості сильної кислоти або лугу. Буферні розчини містять компоненти, що дисоціюють з утворенням однойменного іона, але відрізняються один від одного ступенем дисоціації. Наприклад, ацетатний буферний розчин (), амонійний ( ), фосфатний ().

Порядок виконання роботи

Дослід 1. Перевірка водневої функції скляного електрода.

Ретельно промити електроди дистильованою водою і просушити фільтрувальним папером. У склянку ємністю 100-150 мл налити 50-70 мл одного з буферних розчинів, починаючи з меншого значення рН. Занурити в нього електроди і виміряти значення ЕРС ланцюга за допомогоюрН- метра .

Вміст склянки вилити, промити електроди дистильованою водою, просушити фільтрувальним папером і виміряти ЕРС ланцюга в інших буферних розчинах. Результати вимірювань записати в таблицю:

№ пп	рНбуферного розчину	ЕРС

Дослід 2. Визначення рН розчинів електролітів.

У три склянки налити розчини

Заміряти рНрозчинів за допомогоюрН–метра та універсального індикаторного паперу.

Результати вимірювань записати в таблицю:

№ пп	Сіль	рН за прибором	рН за універсальним індикаторним папером

Оформлення результатів роботи

1. Розрахувати тангенс кута нахилу прямої ЕРС ―рН. Порівняти його значення з теоретичною величиною Зробити висновок щодо можливості використання скляного електрода для роботи.

2. Записати рівняння реакцій гідролізу солей. Зробити висновок щодо реакції середовища.