Laboratorium chemia
Cel ćwiczenia:
Poznanie metod pomiaru odczynu roztworów wodnych kwasów, zasad i soli.
Wykonali:
Karol Eichler
Jonasz Brzeziński
11MiB 08.12.2010r.
Pomiaru pH roztworów dokonaliśmy za pomocą trzech metod:
oznaczenie pH roztworów za pomocą wskaźników;
oznaczenie pH roztworu za pomocą skali buforowej;
oznaczenie pH roztworu za pomocą elektrody uniwersalnej;
porównanie pH mocnego i słabego kwasu o tej samej molowości.
Przebieg ćwiczenia
Do odpowiedniej ilości próbówek wlano po około 1 cm3 badanego roztworu, a następnie dodano po jednej kropli wskaźnika. Z osiągniętej barwy ustalono, iż pH roztworu mieści się między 6 a 7 pH.
Do pięciu próbówek odmierzono po około 1 cm3 mieszanin buforowych (czyli barwników organicznych, o charakterze słabych kwasów lub zasad, posiadających własności zmiany barwy w zależności od pH. Każdy wskaźnik ma charakterystyczny dla siebie zakres zmiany barwy) według wzrastającej wartości pH, następnie do każdej z nich dodano po kropli czerwieni krezolowej. Wymieszano. Porównano z skalą barw badanego roztworu w próbówkach.
Bufor |
Kolor |
Wartość pH |
Oranż metylowy |
żółty |
Powyżej 4,4 |
Zieleń bromokrezolowa |
zielony |
Powyżej 5,6 |
Czerwień metylowa |
żółty |
Powyżej 6,2 |
Czerwień krezolowa |
żółty |
Poniżej 7,2 |
Fenoloftaleina |
bezbarwny |
Poniżej 8 |
Powyższe wyniki pokazują, iż badany roztwór mieści się w przedziale od 6,2 do 7,2 pH.
Bardzo dokładny pomiar dokonujemy dzięki badaniu pehametrem, który składa się z dwóch elektrod wskaźnikowej i porównawczej. W naszym ćwiczeniu wykorzystaliśmy elektrodę uniwersalną składającą się z dwóch elektrod: szklanej wskaźnikowej i chlorosrebrowej Ag/AgCl/Cl-nas, spełniającej rolę elektrody odniesienia. Pomiaru dokonaliśmy za pomocą elektrody uniwersalnej, którą zanurzamy w roztworze i odczytujemy wynik gdzie pH=6,8.
Papierkiem uniwersalnym określono, iż pH 0,1 M roztworu HCl wynosi około 1, a pH 0,1M CH3COOH wynosi około 3 pH.
OBLICZENIE STAŁEJ I STOPNIA DYSOCJACJI
Korzystając z prawa rozcieńczeń Ostwalda
dla HCl |
dla CH3COOH |
HCl H + + Cl - C0= 0,1M pH=1 [H+] = 10-1 C = 0,1 α = C/C0=1 |
CH3COOH CH3COOH - + H + C0= 0,1M pH= 3 [H+] = 10-3 C=0,003 α = 0,003/0,1=0,03 |
Wnioski:
Jest wiele sposobów określania pH roztworów. Najłatwiejszy i najtańszy sposób to odczytywanie pH za pomocą papierka uniwersalnego. Dzięki zastosowaniu elektrody uniwersalnej możemy najprecyzyjniej określić odczyn roztworu. Jest to jednak metoda najdroższa i wymagająca odpowiedniego sprzętu. pH możemy także obliczyć z prawa rozcieńczeń Ostwalda dzięki któremu wiemy, że mocne elektrolity mają duże wartości stałych dysocjacji w porównaniu z elektrolitami słabymi. Badany roztwór ma pH 6,8 więc jest to środowisko kwaśne, ponieważ pH jest mniejsze niż 7.