Miareczkowanie konduktometryczne
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest określenie ilości kwasu w badanym roztworze za pomocą pomiaru przewodnictwa roztworu. Miareczkowanie polega na dodawaniu do badanego roztworu niewielkimi porcjami roztworu zasady o znanym stężeniu i pomiar przewodnictwa roztworu po każdej dodanej porcji zasady. Po sporządzeniu wykresu zależności przewodnictwa od dodanej zasady możemy odczytać punkt końcowy miareczkowania i obliczyć ilość kwasu w badanym roztworze.
Wykonanie ćwiczenia
Otrzymany roztwór dopełniamy do kreski i 20 cm3wlewamy do zlewki. Zlewkę ustawiamy na mieszadle magnetycznym a do zlewki wkładamy naczynko konduktometryczne i dolewamy wody tak aby roztwór pokrył paski platyny. Włączamy mieszadło i po ustabilizowaniu się wskazań konduktometru zapisujemy wartość przewodnictwa. Następnie dodajemy po 1 cm3roztworu zasady o znanym stężeniu i po każdej porcji zapisujemy wskazania konduktometru. Miareczkowanie prowadzimy do uzyskania 15 pomiarów po skoku przewodnictwa.
Opracowanie wyników
Otrzymane wyniki umieszczamy w tabeli i rysujemy wykres zależności przewodnictwa od ilości dodanej zasady.
VNaOH |
λ HCl |
VNaOH |
λ CH3COOH |
VNaOH |
λ HCl+CH3COOH |
0 |
0,485 |
0 |
0,0235 |
0 |
0,246 |
1 |
0,463 |
1 |
0,0213 |
1 |
0,216 |
2 |
0,431 |
2 |
0,0267 |
2 |
0,1799 |
3 |
0,4 |
3 |
0,0341 |
3 |
0,1521 |
4 |
0,366 |
4 |
0,0418 |
4 |
0,1243 |
5 |
0,335 |
5 |
0,0502 |
5 |
0,0993 |
6 |
0,33 |
6 |
0,0588 |
6 |
0,0897 |
7 |
0,295 |
7 |
0,0677 |
7 |
0,0942 |
8 |
0,262 |
8 |
0,0825 |
8 |
0,1013 |
9 |
0,226 |
9 |
0,1037 |
9 |
0,1098 |
10 |
0,1821 |
10 |
0,1284 |
10 |
0,1266 |
11 |
0,1507 |
11 |
0,1514 |
11 |
0,1499 |
12 |
0,1585 |
12 |
0,1799 |
12 |
0,1716 |
13 |
0,186 |
13 |
0,203 |
13 |
0,1963 |
14 |
0,209 |
14 |
0,228 |
14 |
0,219 |
15 |
0,235 |
15 |
0,251 |
15 |
0,243 |
16 |
0,258 |
16 |
0,273 |
16 |
0,265 |
17 |
0,281 |
17 |
0,295 |
17 |
0,288 |
18 |
0,307 |
18 |
0,317 |
18 |
0,309 |
19 |
0,328 |
19 |
0,339 |
19 |
0,331 |
20 |
0,35 |
20 |
0,359 |
20 |
0,353 |
21 |
0,399 |
21 |
0,405 |
21 |
0,396 |
22 |
0,422 |
22 |
0,428 |
22 |
0,42 |
23 |
0,447 |
23 |
0,45 |
23 |
0,441 |
24 |
0,471 |
24 |
0,472 |
24 |
0,464 |
25 |
0,495 |
25 |
0,494 |
25 |
0,487 |
26 |
0,519 |
26 |
0,519 |
|
|
Obliczenia
Z przecięcia dodanych linii odczytujemy objętość zasady w punkcie końcowym miareczkowania i z tej objętości obliczamy ilość kwasu w roztworze.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
nNaOH = nHCl = VNaOH * CNaOH
nHCl = 11,5 cm3 * 0,1003 mol/dm3 =0,00115345 mol
0,00115345 mol --- x g
1 mol --- 36,5 g
X = 0,00115345 mol * 36,5 g = 0,0421 g
0,0421 g --- 20 cm3
x g --- 100 cm3
x = 0,0421 g * 100 cm3 / 20 cm 3 = 0,2105 g --- masa HCl w kolbie
NaOH + CH3COOH →CH3COONa + H2O
nNaOH = nCH3COOH
nCH3COOH = VNaOH * CNaOH = 8 cm3 * 0,1003 mol/dm3 = 0,0008024 mol
0,0008024 mol --- x g
1 mol --- 60 g
x = 0,048144 g
0,048144 g --- 20 cm3
x g --- 100 cm3
x =0,048144 g * 100 cm3 / 20 cm 3 = 0,24072 g --- masa CH3COOH w kolbie
NaOH + HCl → NaCl + H2O
nNaOH = nHCl = VNaOH * CNaOH
nHCl = 5,5 cm3 * 0,1003 mol/dm3 = 0,00055165 mol
0,00055165 mol --- x g
1 mol --- 36,5 g
X = 0,00055165 mol * 36,5 g = 0,02014 g
0,02014 g --- 10 cm3
x g --- 100 cm3
x = 0,02014 g * 100 cm3 / 10 cm 3 = 0,2014 g --- masa HCl w kolbie
NaOH + CH3COOH →CH3COONa + H2O
nNaOH = nCH3COOH
nCH3COOH = VNaOH * CNaOH = 4 cm3 * 0,1003 mol/dm3 = 0.0004012 mol
0.0004012 mol --- x g
1 mol --- 60 g
x = 0.024072 g
0.024072 g --- 10 cm3
x g --- 100 cm3
x =0,018054 g * 100 cm3 / 10 cm 3 = 0,24072 g --- masa CH3COOH w kolbie
Wnioski
Miareczkowanie konduktometryczne jest bardzo dobrą metodą do określania stężeń zarówno mocnych jak i słabych kwasów jak również mieszanin dwóch kwasów. Świadczą o tym otrzymane przeze mnie wyniki otrzymane podczas miareczkowania roztworów pojedynczo jak i zmieszanych ze sobą. Wyniki pokrywają się ze sobą a różnice są spowodowane niemożliwością dokładnego narysowania wykresu co pociąga za sobą błąd podczas odczytu objętości zasady w punkcie końcowym miareczkowania.