Лабораторная работа 6.3. Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора

Цель работы: изучение влияния добавления кислот и щелочей на рН буферного раствора колориметрическим и потенциометрическим методами.

Реактивы: растворы буферных смесей, растворы соляной кислоты (НСl) и едкого натра (NaOH) концентрации 0,1моль/л; 1% раствор универсального индикатора, дистиллированная вода.

Оборудование: прибор рН-метр, пробирки, колбы вместимостью 50 мл, бюретки вместимостью 25 мл, пипетки вместимостью 10 мл, стаканы вместимостью 50–100 мл, стеклянные палочки, фильтровальная бумага.

Методика работы

В трех пробирках готовят по 10 мл буферного раствора (по заданию). Затем прибавляют по 5 капель в одну пробирку раствор HСl концентрации 0,1 моль/л, в другую – раствор NaOH концентрации 0,1 моль/л, в третью – дистиллированной воды и в каждую по 2 капли универсального индикатора. Отличается ли окраска растворов? Сделайте вывод о влиянии кислоты и щелочи на рН буферных систем.

Для проведения исследований на рН-метре объем буферных растворов увеличивают до 30 мл.

Лабораторная работа 6.4. Определение буферной емкости раствора

Цель работы: определение значения буферной емкости раствора по кислоте и основанию (по заданию преподавателя) потенциометрическим методами.

Реактивы: буферный раствор (по заданию преподавателя); растворы соляной кислоты и едкого натра концентрации 0,1моль/л, дистиллированная вода.

Оборудование: конические колбы вместимостью 50 мл, бюретки на 25 мл, пипетки вместимостью 10 мл, стаканы вместимостью 50 мл, фильтровальная бумага, рН-метр.

Методика работы

В двух конических колбах вместимостью 50 мл готовят буферные растворы (по заданию преподавателя) с заданным соотношением компонентов объемом 30 мл.

Затем проводят исследования зависимости рН буферного раствора от количества добавленной кислоты. Для этого в один из буферных растворов добавляют порциями по 0,05 мл раствор соляной кислоты концентрации 0,1 моль/л до тех пор, пока pH раствора не изменится на единицу. После добавления каждой порции раствора кислоты определяют pH на pH-метре.

Данные заносят в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Результаты титрования и измерения рН

Объем добавленной кислоты Vкисл, мл	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	...
рH

Используя полученные данные, аналитически вычисляют значение буферной емкости по кислоте (В_кисл) по формуле

,

где C_кисл – молярная концентрация эквивалентов кислоты, моль/л; V_кисл – объем раствора кислоты, мл; V_б – объем буферного раствора, мл; рН₀значения pH исходного раствора; рН₁ – значение рН контрольного раствора.

Буферную емкость растворов определяют также графически по тангенсу угла наклона зависимости рН= f(V_кисл), где tg  = = рН/V_кисл, а рН = рН₀– рН₁.

Аналогичные исследования проводят для нахождения значения буферной емкости по основанию (В_осн). В заданный буферный раствор добавляют сильное основание (NaOH) концентрации 0,1 моль/л. После добавления каждой порции раствора основания определяют pH на pH-метре.

Полученные данные заносят в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Результаты титрования и измерения рН

Объем добавленного основания Vосн., мл	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	…
рH

Значение буферной емкости по основанию вычисляют аналитически и графически так же, как и для определения В_к, по аналогичной формуле:

.

где C_осн – молярная концентрация эквивалентов основания, моль/л; V_осн – объем раствора основания, мл; V_б – объем буферного раствора, мл; рН₀значения pH исходного раствора; рН₂ – значение рН контрольного раствора.