KAMIL KARNY OŚ D GR. B

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 8

DOŹWIADCZENIE 5.1

ZAPOZNANIE SIĘ Z METODĄ OKREŚLANIA PRZYBLIŻONEJ, A NASTĘPNIE DOKŁADNEJ, WARTOŚCI pH ROZTWORU ZA POMOCĄ WSKAŹNIKÓW KWASOWO ZASADOWYCH I UNIWESALNYCH PAPIERKÓW WSKAŹNIKOWYCH.

1. Do 5 probówek wlewamy po około 5cm³ badanego roztworu, następnie

dodajemy po 2 krople roztworów wskaźnikowych i odczytujemy wartość pH badanego roztworu.

2. Próbkę z błękitem bromotymolowym porównujemy ze skalą wzorców i określamy dokładnie pH roztworu.

Nr próbówki	Wskaźnik	Kolor roztworu	Określenie pH (orientacyjne)
1	Fenoloftaleina	Bezbarwny	8 lub mniejsze
2	Oranż metylowy	Żółty	Wyższe niż 4,4
3	Czerwień metylowa	Żółty	Wyższe niż 6,2

pH zmierzone za pomocą papierka wskaźnikowego (barwa jasnozielona- pH około 6)

Dokładne porównanie próbki z błękitem bromotylowym ze skalą wzorców (barwa próbki jasnozielona) wskazuje na wartość pH 6,5.

DOŚWIADCZENIE 5.3

MIESZANINY WYSTĘPUJĄCE W PRZYRODZIE.

WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWE WODY WODOCIĄGOWEJ W PORÓWNANIU Z WODĄ DESTYLOWANĄ.

Do dwóch par zlewek wlewamy:

• wodę destylowaną

• wodę wodociągową

Następnie mierzymy pH w zlewkach. Po dokonaniu pomiarów do zlewek dolewamy HCl i NaOH o stężeniu 0,01mol/dm³. Mieszamy roztwory w zlewkach za pomocą bagietki i dokonujemy pomiaru pH.

Woda	pH wody	pH wody pododaniu NaOH	pH wody pododaniu HCl	ΔpH		β		Δn
Woda destylowana	6,27	8,29	4,07	-2,02	2,2	0,00024	0,00022	0,0005
Woda wodociągo-wa	6,86	7,08	6,74	-0,22	0,12	0,00025	0,0041	0,0005

Obliczam Δn.

1000cm³ 0,1mol

5cm³ X ---> X = 0,0005

Obliczam pojemność buforową.

β = Δn /ΔPh

β₁ = ^0,0005/_2,02 = 0,00024

β₂ = ^0,0005/_2,2 =0,00022

β₃ = ^0,0005/_0,22­ = 0,00025

β₄ = ^0,0005/_0,12 = 0,0041

WNIOSEK:

Woda wodociągowa zachowuje się jak bufor po dodaniu NaOH lub HCl. Jej pH nieco się zmienia, świadczy to o istnieniu w wodzie soli które neutralizują działanie kwasów i zasad.

DOŚWIADCZENIE 5.4

BADANIE WPŁYWU SKŁADU ROZTWORU BUFOROWEGO NA JEGO POJEMNOŚĆ BUFOROWĄ.

Do sporządzenia roztworów wykorzystujemy kwas octowy i octan sodowy o stężeniu 0,1mol/dm³.Po dokładnym wymieszaniu roztworów mierzymy pH, następnie dodajemy po 5cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,1mol/dm³ i ponownie mierzymy pH.

Ck/Cs	Objętość CH3COOH [CM^3]	Objętość CH3COONa [CM^3]	pH	pH po dodaniu 5 cm^3 HCl	Δn HCl	ΔpH	β [mol/m^3]
0,25 0,5 1 2 3 4	8,0 13,3 20,0 26,7 30,0 32,0	32,0 26,7 20,0 13,3 10,0 8,0	5,37 5,04 4,71 4,34 4,29 4,05	4,73 4,5 4,17 3,68 3,34 2,62	0,0125 0,0125 0,0125 0,0125 0,0125 0,0125	0,64 0,54 0,54 0,66 0,95 1,43	0,019 0,023 0,023 0,018 0,013 0,008

a)Obliczam Δn HCl

1000cm³ 0,1mol

5cm³ X

X = 0,0005

Δn = 0,0005 * 25 = 0,0125

b)Obliczam pojemność buforową.

β = Δn /ΔpH

β₁ = ^0,0125/_0,64 = 0,019 mol/dm³

β₂ = ^0,0125/_0,54 = 0,023 mol/dm³

β₃ = ^0,0125/_0,54 = 0,023 mol/dm³

β₄ = ^0,0125/_0,66 = 0,018 mol/dm³

β₅ = ^0,0125/_0,95 = 0,013 mol/dm³

β₆ = ^0,0125/_1,43 = 0,008 mol/dm³

WYKRES

WNIOSEK:

Maksymalna pojemność buforu jest wtedy, gdy objętość CH₃COOH wynosi 20cm³ (13,3cm³⁾, a objętość CH₃COONa wynosi 20cm³ (26,7cm³.) Skład roztworu buforowego ma istotny wpływ na jego pojemność buforową. Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można stwierdzić, że pojemność buforowa jest największa wtedy, gdy stosunek stężeń składników buforu zbliżony jest do jedności.

DOŚWIACZENIE 5.5

BADANIE WPŁYWU SUMARYCZNEGO STĘŻENIA SKŁADNIKÓW BUFORU NA JEGO POJEMNOŚĆ BUFOROWĄ.

Roztwory buforowe o różnym sumarycznym stężeniu kwasu i soli sporządza się z roztworu kwasu octowego o stężeniu 0,1mol/dm³ i stężeniu soli 0,1mol/dm³.Uzyskuje się różne stężenia poprzez odpowiednie rozcieńczenie wodą destylowaną. Po przygotowaniu roztworów należy je dokładnie wymieszać i zmierzyć pH. Następnie należy dodać do każdego roztworu po 5cm³ roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,1mol/dm³ i ponownie zmierzyć pH.

Ck + Cs [mol/dm^3]	Objętość CH3COOH [cm^3]	Objętość CH3COONa [cm^3]	Objętość H2O [cm^3]	pH	pH po dodaniu 5 cm^3 HCl	Δn HCl	ΔpH	β [mol/m^3]
0,025 0,050 0,075 0,100	10 20 30 40	10 20 30 40	60 40 20 0	4,65 4,69 4,55 4,54	3,72 4,26 4,3 4,36	0,0125 0,0125 0,0125 0,0125	0,93 0,43 0,25 0,18	0,00664 0,014530 0,025 0,03472

a)Obliczam Δn HCl

1000cm³ 0,1mol

5cm³ X

X = 0,0005

Δn = 0,0005 * 12,5 = 0,00625 mola

b) Obliczam pojemność buforową.

β = Δn /ΔpH

β₁ = ^0,00625/_0,94 = 0,00664

β₂ = ^0,00625/_0,43 = 0,01453

β₃ = ^0,00625/_0,25 = 0,025

β₄ = ^0,00625/_0,18 = 0,03472

WYKRES

WNIOSEK :

Wraz ze wzrostem sumarycznego stężenia składników rośnie pojemność buforowa roztworu. Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można stwierdzić, że stężenie roztworu jest proporcjonalne do jego pojemności buforowej. Im większe stężenie roztworu tym większa jest jego pojemność buforowa.

1

---