Экспериментальные данные

Пробирка с исходным буферным раствором	№1	№2	№3
с(NaCH3COO): с(CH3COOH)
Цвет буферного раствора после добавления лакмоида
рН исходного буферного раствора
Пробирка с разбавленным буферным раствором	№4	№5	№6
с(NaCH3COO): с(CH3COOH)
Цвет разбавленного буферного раствора после добавления лакмоида
рН разбавленного буферного раствора

Справочные данные: рК_а(CH₃COOH) = ________________

Расчет рН

Вывод (определяют зависимость рН буферного раствора от соотношения концентраций компонентов и от разбавления. Приводят объяснения):

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

б) Колориметрическое определение рН буферного раствора.

Определяют рН приготовленного буферного раствора с помощью универсального индикатора. На полоску бумаги универсального индикатора стеклянной палочкой наносят 1 каплю исследуемого раствора. Полоску индикаторной бумаги сравнивают со стандартной шкалой рН.

Определение рН проводят на спектрофотометре ПЭ-5300В. В первую пробирку с помощью пипетки отмеривают 9,0 мл исследуемого буферного раствора. Во вторую пробирку добавляют из бюретки 9,0 мл раствора карбоната натрия. В обе пробирки добавляют точно (из бюретки) по 1,0 мл раствора выбранного индикатора. Содержимое пробирок хорошо перемешивают стеклянной палочкой. Одну из кювет заполняют раствором из первой пробирки, предварительно ополоснув ее этим раствором, другую кювету – дистиллированной водой. Растворы в кюветы наливают до метки. При необходимости внешние стенки кювет вытирают фильтровальной бумагой. Измеряют оптические плотности исследуемого раствора (A_x) и раствора карбоната натрия, в котором индикатор полностью ионизирован (A_mах). Рассчитывают степень ионизации индикатора в исследуемом растворе.

Э



кспериментальные данные:

Приблизительное значение рН, рН = ___________

Выбранный индикатор: _______________________

Длина волны: λ = _______ нм

Значение оптической плотности: A_x = ___________ A_mах = __________

Обработка результатов эксперимента:

Рассчитывают степень ионизации индикатора а в исследуемом растворе по формуле:

α



= α =

Рассчитывают значение рН по уравнению:

pH = pK_a + lg pH =



Вывод:

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_

Опыт 2. Выяснение влияния добавления небольших количеств сильных кислот и оснований на рН буферного раствора.



В пробирках 1 и 2 готовят по 10 мл буферного раствора с соотношением концентрации ацетата натрия и уксусной кислоты равным 2:3, для чего предварительно рассчитанные объемы растворов наливают из бюреток. В пробирки 3 и 4 отбирают с помощью пипетки по 10 мл физиологического раствора (0,9 %-го раствора хлорида натрия). Ко всем растворам добавляют по 5 капель раствора лакмоида. Содержимое пробирок перемешивают. Наблюдаемую окраску записывают в таблицу. При необходимости окраску физиологических растворов выравнивают, добавляя в пробирки 3 и 4 по каплям разбавленную соляную кислоту (с = 0,01 моль/л). После каждой добавленной капли кислоты раствор перемешивают стеклянной палочкой. В пробирки 1 и 3 добавляют по 5 капель раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л. В пробирки 2 и 4 добавляют по 5 капель соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л. Все растворы перемешивают и наблюдаемую окраску записывают в таблицу:

№ раствора	Объект изучения	Окраска раствора после добавления лакмоида	+ 5 капель НСl, с = 0,1 моль/л	+ 5 капель НСl, с = 0,1 моль/л
	Буферный раствор			______
	Буферный раствор		______
	Физиологический раствор			______
	Физиологический раствор		______

В



ывод (кратко формулируют механизм буферного действия):

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Опыт 3. Установление зависимости буферной емкости раствора от разбавления.

Готовят два буферных раствора с одинаковым соотношением концентраций составляющих его компонентов, но с разной суммарной концентрацией. В пробирке 1 готовят 10,0 мл буферного раствора с соотношением концентраций ацетата натрия и уксусной кислоты равным 1 : 9. Рассчитанные объемы растворов отмеривают из бюреток. В пробирку 2 отбирает пипеткой 1,0 мл раствора из пробирки 1 и добавляют 8,0 мл дистиллированной воды (точно). Растворы перемешивают. В обе пробирки добавляют по 2 капли раствора метилового оранжевого. Наблюдаемую окраску записывают в таблицу. В обе пробирки добавляют по 5 капель раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л. Растворы перемешивают. Наблюдаемую окраску записывают в таблицу.

Пробирка	Объект Исследования	Окраска после добавления метилового оранжевого	Окраска после добавления 5 капель раствора NaOH с=0,1 моль/л
1	Исходный буферный раствор
2	Разбавленный буферный Раствор

В



ывод:

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Опыт 4. Определение буферной емкости раствора по кислоте и основанию.

(Оценка практических навыков).

В колбах 1 и 3 готовят по 10 мл испытуемого ацетатного буферного раствора с равными молярными концентрациями компонентов. В колбах 2 и 4 готовят по 10 мл буферных растворов-свидетелей с соотношением концентраций соли и кислоты, равными 1 : 9 (в колбе 2) и 9 : 1 в (колбе 4).

а) Определение буферной емкости раствора по кислоте.

В колбы 1 и 2 добавляют по 5 капель раствора метилового оранжевого, растворы перемешивают. Испытуемый раствор в колбе 1 титруют соляной кислотой до получения окраски, одинаковой с окраской раствора свидетеля (в колбе 2). Результаты титрования записывают в таблицу.

а) Определение буферной емкости раствора по основанию кислоте.

В колбы 3 и 4 добавляют по 5 капель раствора метилового красного, растворы перемешивают. Испытуемый раствор в колбе 3 титруют раствором гидроксида натрия до получения окраски, одинаковой с окраской раствора свидетеля (в колбе 4). Результаты титрования записывают в таблицу.

Колба	Содержимое колб		рН до титрования	V титранта, мл	рН после титрования	β, моль/л
		По кислоте (с метиловым оранжевым)
1	Испытуемый раствор	1 : 1				βa =
2	Раствор свидетель	1 : 9		__________		______
		По основанию (с метиловым красным)
3	Испытуемый раствор	1 : 1				βb =
4	Раствор свидетель	1 : 9		__________		______

Обработка результатов эксперимента:

Буферные емкости по кислоте (β_a) и основанию (β_b) рассчитывают по формулам:

β_a = ; β_b =

г



де: V(HCl) и V(NaOH) – результат титрования соляной кислотой и гидроксидом натрия, c(HCl) и c(NaOH) молярные концентрации (моль/л) соляной кислоты и гидроксида натрия, V_{буф. р-ра} – объем испытуемого буферного раствора (л), ΔpH – изменение рН буферного раствора в процессе добавления кислоты и щелочи (ΔpH = pH_{исп. р-ра} – pH_{р-ра свид.})

Вывод (указывают полученные результаты, сравнивают буферную емкость по кислоте и основанию. Дают объяснения полученным результатам).

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________