Экспериментальные данные
Приблизительное значение рН _____________
Выбранный индикатор ____________________________
Светофильтр ___________________
Значения оптической плотности: Ах = ______________ Аmax= ________________
Обработка результатов эксперимента.
1. Рассчитывают степень ионизации индикатора α в исследуемом растворе, для чего используют соотношение: α =Ах/Аmax.
2. Для расчета рН используют уравнение:
рН= рКа+lgα/ 1- α
3. Рассчитывают относительную ошибку эксперимента.
Расчеты:
Выводы(отмечают возможные источники ошибок эксперимента).
Занятие 12
Свойства буферных растворов. Дата_________ Лабораторная работа Свойства буферных растворов.
Цель работы. Научиться готовить буферные растворы и исследовать зависимость рН буферного раствора от соотношения концентраций компонентов буферной системы, разбавления и добавления сильных протолитов.
Оборудование и реактивы.Набор пробирок в штативе; бюретки вместимостью 25 мл; воронки диаметром 30 мм; пипетки вместимостью 1 мл; стеклянные палочки; капельницы с растворами; пипетки глазные.
Соляная кислота; растворы уксусной кислоты, гидроксида натрия, ацетата натрия ( все по 0,1 моль/л); хлорида натрия 0,9% , раствор лакмоида в этаноле.
Сущность работы.
Для расчета рН ацетатной буферной системы используют уравнение:
Анализ приведенного уравнения позволяет сделать следующие выводы: рН буферных растворов зависит от константы диссоциации сопряженной кислоты, от соотношения концентраций (количеств веществ) компонентов кислотно-основной пары, практически не зависит от разбавления раствора водой.
При введении в буферный раствор небольшого количества (Xмоль) сильной кислоты рН получившегося буферного раствора можно рассчитать следующим образом:
гдеn– количество вещества
компонента буфера, моль.
При введении в буферный раствор небольшого количества (Yмоль) сильного основания, рН буферного раствора можно рассчитать по формуле:
Ход работы.
Опыт 1. Приготовление буферных растворов с различным значением рН.
1. Готовят серию буферных растворов с разными соотношениями концентраций компонентов. Рассчитывают, какие объемы исходных растворов требуются для приготовления буферных растворов объемом по 10,0 мл с соотношением концентраций соли (CH3COONa) и кислоты (CH3COOH): в пробирке №1-1:9; в пробирке №2- 1:1; в пробирке №3-9:1. Точные объемы растворов уксусной кислоты и ацетата натрия отмеривают в пробирки из бюреток; содержимое пробирок тщательно перемешивают стеклянной палочкой.
2. Готовят серию буферных растворов с тем же соотношением концентраций соли и кислоты, но с меньшей суммарной концентрацией компонентов. Для этого пипеткой отбирают по 1,0 мл приготовленных ранее растворов и к каждому добавляют по 8,0 мл дистиллированной воды, после чего содержимое перемешивают. Таким образом, в пробирках №1 и №4, №2 и №5, №3 и №6 находятся растворы с одинаковыми соотношениями концентраций соли и кислоты, но растворы в пробирках №№4,5 и 6 являются разбавленными по сравнению с растворами в пробирках №№1,2 и 3.
3. Во все пробирки добавляют по 5 капель раствора лакмоида, после чего содержимое пробирок перемешивают. На белом фоне сравнивают окраску растворов между собой.
4. Рассчитывают рН приготовленных буферных растворов.