Оборудование и реактивы

В лаборатории: рН-метр; бюретка объемом 100 мл – 4 шт (или мерные цилиндры); уксусная кислота – 0,2 М раствор, ацетат натрия – 0,2 М раствор, гидроксид натрия – 0,2 М раствор, хлорид аммония – 0,2 М раствор, соляная кислота для титрования – 0,05 н. раствор, гидроксид натрия для титрования – 0,05 М раствор. В штативе с реактивами: метилоранж. Получать в лаборантской: пипетка Мора объемом 5 мл – 2 шт., мерная или коническая колба объемом 100 мл – 2 шт., коническая колба для титрования объемом 50 мл – 2 шт., стакан химический объемом 100 мл – 4 шт., стакан химический объемом 50 мл – 2 шт., бюретка объемом 25 мл – 2 шт.; фенолфталеин.

Выполнение работы

I. Выбрать реактивы для приготовления буферного раствора.

Определение состава буфера с заданным рН начинают с подбора слабой кислоты или слабого основания таким образом, чтобы показатель их константы диссоциации отличался от заданного значения рН или рОН не более, чем на единицу в соответствии с формулой рKd = рН 1. При этом пользуются справочными данными.

II. Рассчитать объемы реактивов для приготовления буферного раствора.

Т.к. концентрации компонентов буферного раствора одинаковы, при расчете объемов компонентов можно пользовать в формуле расчета рН буферного раствора соотношение объемов компонентов.

Для ацетатного буферного раствора объемы кислоты и соли можно вычислить исходя из системы уравнений:

, pKd(CH3COOH) = 4,756.

Для аммиачно-хлоридного буферного раствора следует рассчитать объемы гидроксида натрия и хлорида аммония. Необходимый для формирования буферного раствора гидроксид аммония получится по реакции:

NH4Cl + NaOH = NH4OH + NaCl.

, pKd(NH4OH) = 4,752.

III. Приготовить буферный раствор и определить его рН

1. Рассчитанные в п. 2 объемы выбранных растворов отбирают с помощью бюретки на 100 мл и смешивают в колбе на 100 мл.

2. Пробу буферного раствора отобрать в химический стакан объемом 50 мл

3. Включить рН-метр.

4. Вынуть электрод рН-метра из раствора хранения и протереть его кусочком фильтровальной бумаги.

5. Опустить электрод рН-метра в химический стакан с пробой буферного раствора.

6. После того как показания прибора установятся, считать значение рН на экране рН-метра.

IV. Определить буферную емкость

Для ацетатного буфера определяют емкость по щелочи

1. В две конические колбы объемом 50 мл отбирают пипеткой по 5 мл буферного раствора.

2. К каждой пробе добавляют по 3−4 капли фенолфталеина

3. Титруют 0,05 М раствором NaOH до перехода окраски индикатора от бесцветной к розовой.

4. Записать объем титранта VТ для каждой пробы.

Для аммиачного буфера определяют емкость по кислоте

1. В две конические колбы объемом 50 мл отбирают пипеткой по 5 мл буферного раствора.

2. К каждой пробе добавляют по 3−4 капли метилового оранжевого

3. Титруют 0,05 М раствором HCl до перехода окраски индикатора от желтой к красной.

4. Записать объем титранта VТ для каждой пробы.

Протокол лабораторной работы

1. Значение рН буферного раствора, заданное преподавателем рНтеор. = ……..

2. Реактивы для приготовления буферного раствора и их концентрации.

Для ацетатного буфера – С(СН3СООН) = …………, моль/л

С(CH3COONa) = ……….., моль/л

Для аммиачно-хлоридного буфера – C(NaOH) = …….., моль/л

C(NH4Cl) = ………, моль/л

3. Расчет объемов выбранных растворов

Для ацетатного буфера: V(CH3COOH) = …………, мл

V(CH3COONa) = ………….., мл

Для аммиачно-хлоридного буфера – V(NaOH) = ……., мл

V(NH4Cl) = ………, мл

4. Результат измерения рН приготовленного буферного раствора рНпракт. = ……

5. Объем пробы буфера, взятый для определения буферной емкости Va = …мл

6. Концентрация титранта

Для ацетатного буфера – С(NaOH) = …………, моль/л

Для аммиачно-хлоридного буфера – C(HCl) = …….., моль/л

7. Результаты титрования

Для ацетатного буфера – V(NaOH)1 = …………, мл

V(NaOH)2 = …………, мл

V(NaOH)ср. = …………, мл

Для аммиачно-хлоридного буфера – V(HCl)1 = …….., мл

V(HCl)2 = …….., мл

V(HCl)ср. = …….., мл