Лабораторная работа № 2 Буферные растворы. Буферное действие

Важнейшие понятия. Водородный показатель рН. Ионное произведение воды. Показатель кислотности раствора. Показатель основности раствора. Сопряженные кислотно-основные пары. Константа диссоциации. Степень диссоциации. Буферные растворы (буферная смесь). Буферное действие. Буферная емкость.

Меры предосторожности при выполнении работы:

1. C растворами уксусной и соляной кислоты, аммиака работать под тягой, не направлять отверстия склянок (пробирок) в сторону работающих!

2. Растворы концентрированных кислот (щелочей) отмерять с помощью мерного цилиндра.

3. Смешивание растворов производить осторожно.

Опыт 1. Приготовление буферных растворов

а) Выполнить необходимые расчеты и приготовить 120 мл ацетатного буферного раствора с заданным преподавателем значением рH из уксусной кислоты (с (CH₃COOH) = 0,l моль/л) и ацетата натрия (с (CH₃COONa) = 0,1 моль/л). Константа диссоциации уксусной кислоты при данной ионной силе раствора равна 3•10^-5 .

б) Выполнить необходимые расчеты и приготовить 120 мл аммиачного буферного раствора с заданным значением рН из растворов гидроксида аммония (с (NH₄ОН) = 0,1 моль/л) и хлорида аммония (с (NH₄Cl) = 0,1 моль/л). Константа диссоциации NH₄OH при данной ионной силе раствора равна 1,8•10^-5.

Опыт 2. Влияние сильных кислот и щелочей на pH буферных растворов

а) В две колбы на 100 мл налить по 20 мл приготовленного ацетатного буфера. Затем в одну из колб прибавить 1 мл раствора соляной кислоты (с (НС1) = 0,01 моль/л), а в другую - 1 мл раствора гидроксида натрия (с (NaOH) = 0,01 моль/л). Определить электрометрическим методом, как изменится рН раствора. Рассчитать буферную емкость по кислоте и щелочи для приготовленного буферного раствора. В два стакана налить по 20 мл буферного раствора и прибавить рассчитанные объемы кислоты и щелочи (в один стакан - кислоту, в другой - щелочь).

б) В две колбы на 100 мл налить по 20 мл приготовленного аммиачного буферного раствора. Затем в одну из них прилить 1 мл раствора соляной кислоты (с (HCl) = 0,01 моль/л), а в другую - 1 мл гидроксида натрия (с (NaOH) = 0,01 моль/л). С помощью электронного рН- метра определить, как изменится рН буферного раствора при добавлении к нему растворов сильной кислоты и щелочи. Рассчитать буферную емкость для 20 мл приготовленного буферного раствора по кислоте и по щелочи. К 20 мл буферного раствора прилить рассчитанное количество кислоты и щелочи (отдельно).

На основании расчетов и проделанных опытов сделать вывод о том, какой из буферов обладает большей буферной емкостью по кислоте и основанию.

Опыт 3. Влияние разбавления на pH буферного раствора.

В одну колбу на 100 мл налить 10 мл, а в другую – 1 мл приготовленного буферного раствора. В первой колбе раствор разбавить в 10 раз, а во второй - в 100 раз. При помощи рН- метра определить рН разбавленных буферных растворов и сделать вывод о влиянии разбавления на рН буферных растворов. Рассчитать рН растворов, полученных при разбавлении.