Лабораторна робота № 9 електрометричне визначення рН розчинів електролітів

Мета роботи - ознайомлення з електрометричним визначенням рН розчинів електролітів.

Загальні вказівки

Електрометричне визначення рН розчинів 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;

― активність Н⁺ іонів.

Замінивши на водневий показник одержуємо

Значення рН реєструється мілівольтметром, що градуйований в одиницях рН, а прилад, яким користуються з цією метою, називають рН – метром.

Точно визначити неможливо, оскільки величина його змінюється залежно від сорту скла, температури та складу електрода. Тому перед визначенням рН розчину слід перевірити водневу функцію скляного електрода, тобто інтервал значень рН, в якому ЕРС ланцюга скляний електрод – буферний розчин – хлорсрібний електрод лінійно залежить від рН буферного 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, рН яких 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 допомогою рН - 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	рН буферного розчину	ЕРС

Дослід 2. Визначення рН розчинів електролітів.

У три склянки налити розчини

Заміряти рН розчинів за допомогою рН–метра та універсального індикаторного паперу.

Результати вимірювань записати в таблицю:

№ пп	Сіль	рН за прибором	рН за універсальним індикаторним папером