Chemia, 2 rok studiów	Julita Przeździecka Adrian Marzec	Kielce 08.01.2010
Nr. 20	Jonity	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zdolności wymiennej kationitu w stosunku do jonów sodu.

Etapy wykonania ćwiczenia:

Regeneracja kolumny:

Przed rozpoczęciem oznaczania zdolności wymiennej jonitu należy kolumnę zregenerować, tzn. otrzymać jonit w formie wodorowej. Regeneracja polega na powolnym przepuszczaniu przez kolumnę kw. solnego:

• kolumnę przemyć 100 cm³ r-r HCl rozcieńczonego w stosunku 1:4, szybkość przepływu - 8 cm³/min (160 - 170 kropli/min)

• następnie przepuścić 150 cm³ wody destylowanej i ponownie 100 cm³ r-r HCl rozcieńczonego w stosunku 1:9 (szybkość przepływu: 8 cm³/min)

• kolumnę następnie przemywać wodą destylowaną aż do całkowitego usunięcia niezwiązanego kwasu. Kwasowość wycieku badać papierkiem wskaźnikowym

Oznaczanie zdolności wymiennej kationitu:

• przez kolumnę jonitową przepuścić 150 cm³ 1M r-r NaCl tak, by szybkość przepływu wynosiła 2,5 cm³/min (70 kropli/min). Jony Na⁺ wypierają z grup czynnych jony H⁺, które przechodzą do wycieku. Ponieważ pierwsze partie wycieku zawierają jeszcze czystą, wypartą z kolumny wodę, należy badać odczyn wycieku. Właściwy etap ćwiczenia rozpoczyna się w chwili, gdy z kolumny zacznie wyciekać kwas

• po przepuszczeniu przez kolumnę 150 cm³ r-r NaCl, przepuścić wodę destylowaną, a eluat zbierać w zlewce o poj. 400 cm³ do momentu, aż wyciek będzie miał odczyn obojętny

• do oznaczenia stężenia kwasu w eluacie stosujemy metodę miareczkowania potencjometrycznego. W tym celu zlewkę z wyciekiem, który otrzymaliśmy umieścić na podstawie mieszadła magnetycznego, zanurzyć w roztworze elektrodę kombinowaną oraz mieszalnik. Miareczkować 2M NaOH, wprowadzając do eluatu po 1 cm³ związku do chwili, gdy pH cieczy w zlewce przekroczy wartość 10 jednostek.

Opracowywanie wyników:

Sporządzamy dwa wykresy krzywej miareczkowania:

1. Wykres 1

,

gdzie:

V- objętość dodanej zasady

2. Wykres 2

,

gdzie:

- zmiana pH spowodowana dodaniem V objętości.

Wyniki pomiarów zestawiamy w tabeli 1 i tabeli 2.

Z wykresu 2 określamy punkt końcowy miareczkowania.

Punkt końcowy w miareczkowaniu (PK) jest równy 72,0
.

Znając stężenie zasady wyznaczamy całkowitą ilość gramorównoważników kwasu w eluacie. Zdolność wymienną jonitu obliczamy ze wzoru:

,

gdzie:

1. ilość gramorównoważników kwasu w wycieku

q- masa jonitu w kolumnie (q=50g)

Reakcja zachodząca pomiędzy
:

W reakcji zachodzącej pomiędzy NaOH i HCl zauważamy, że jeden gramorównoważnik kwasu jest równy co do wartości jednemu molowi kwasu.

Wynika z tego że liczba moli zasady jest równy liczbie moli kwasu.

Aby wyliczyć liczbę moli zasady korzystamy z wzoru:

,

gdzie:

C- stężenie zasady (w naszym ćwiczeniu 2,000M)

V- objętość zużytej zasady do zobojętnienia kwasu ( w naszym ćwiczeniu 0,072
)

= a - jest to liczba moli zasady która się równa co do wartości całkowitej liczbie gramorównoważników kwasu w eluacie. Z tego wynika że:

Zdolność wymienną należy wyrazić w odpowiednich jednostkach, więc:

,

zatem:

Rachunek błędów:

Błąd popełniony przy odczytywaniu objętości z biurety wynosi:
0,1 cm³.
Błąd popełniony przy odczycie pH wynosi:
0,01.
Błąd popełniony przy odczycie punktu końcowego miareczkowania

Błąd:

Wnioski:

W doświadczeniu badaliśmy zdolność wymiennej kationu w stosunku do jonów sodu. Według naszych obliczeń wynosi ona
. Wynik ten jest obarczony błędem wynikającym z niepoprawnego odczytania przez nas objętości biurety, odczycie pH oraz odczycie punktu końcowego miareczkowania. Według naszych wyliczeń wynosi on 0,13%.

Informacje pozyskane z instrukcji

Informacje pozyskane z instrukcji

3