буферная емкость
.docxЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ПРИГОТОВЛЕНИЕ БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ ЕМКОСТИ ФОСФАТНОЙ БУФЕРНОЙ СИСТЕМЫ
Оборудование. Химические стаканы вместимостью 100 мл (2 шт.), мерные пипетки вместимостью 5 мл и 10 мл, конические колбы для титрования вместимостью 50-100 мл, бюретки вместимостью 25 мл на штативе (2 шт.: для HCl и для KOH).
Реактивы. Растворы дигидрофосфата натрия и ;
растворы гидрофосфата натрия и ;
рабочие растворы соляной кислоты и гидроксида калия
растворы индикаторов фенолфталеин и метилрот, универсальный индикатор (бумажные полоски),
вода дистиллированная.
Сущность работы: определение буферной емкости буферных систем с различными концентрациями компонентов.
Буферную емкость системы по щелочи определяют алкалиметрическим методом. Буферную емкость системы по кислоте определяют ацидиметрическим методом.
ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
В лабораторный журнал вносят исходные данные:
Состав буферной смеси 1: 10 мл раствора NaH2PO4 (C(NaH2PO4) = 0,02 моль/л) + 10 мл раствора Na2HPO4 (C (Na2HPO4) = 0,02 моль/л).
Состав буферной смеси 2: 10 мл раствора NaH2PO4 (C(NaH2PO4) = 0,2 моль/л) + 10 мл раствора Na2HPO4 (C (Na2HPO4) = 0,2 моль/л).
Концентрации титрантов: – 0,02 моль/л;
Аликвотные доли анализируемых растворов: 5 мл (буферная смесь 1) и 2 мл (буферная смесь 2).
Индикатор – метилрот (рТ=5,1) и фенолфталеин (рТ=8,5)
и таблицы для записи результатов титрования и расчета буферной емкости:
Таблица 1. Результаты титрования
буф. смесь |
Vал мл |
V(HCl) мл |
V(KOH) мл |
1 |
5 |
|
|
|
|
||
|
|
||
Vср (HCl) = |
Vср(KOH) = |
||
2 |
2 |
|
|
|
|
||
|
|
||
Vср (HCl) = |
Vср(KOH) = |
Таблица 2. Буферная емкость
буферная смесь 1 |
рН0 |
рН |
моль/л |
Vбуф мл |
Vк-ты мл |
Bк моль/л |
Bк ммоль/л |
|
5,1 |
|
5 |
|
|
|
|
рН0 |
рН |
моль/л |
Vбуф мл |
Vщел. мл |
Bщ моль/л |
Bщ ммоль/л |
|
|
8,5 |
|
5 |
|
|
|
|
буферная смесь 2 |
рН0 |
рН |
моль/л |
Vбуф мл |
Vк-ты мл |
Bк моль/л |
Bк ммоль/л |
|
5,1 |
|
2 |
|
|
|
|
рН0 |
рН |
моль/л |
Vбуф мл |
Vщел. мл |
Bщ моль/л |
Bщ ммоль/л |
|
|
8,5 |
|
2 |
|
|
|
ХОД РАБОТЫ
1. В химическом стакане на 100 мл готовят буферную смесь 1: смешивают 10 мл NaH2PO4 (С (NaH2PO4) = 0,02 моль/л) и 10 мл Na2HPO4 (С(Na2HPO4) = 0,02 моль/л). С помощью полоски универсального индикатора определяют pH раствора и записывают полученное значение в таблицу 2, в ячейки «буферная смесь 1 - pH0».
С помощью мерной пипетки в 3 колбы для титрования переносят по 5 мл полученного буферного раствора. В колбы добавляют 2-3 капли индикатора метилрот и титруют рабочим раствором HCl – 0,02 моль/л) до перехода окраски из желтой в оранжевую. Полученные значения объема HCl заносят в таблицу 1.
Далее проводят титрование таких же количеств буферной смеси рабочим раствором KOH . В качестве индикатора используют фенолфталеин. Титрование проводят до появления бледно-розовой окраски. Полученные значения объемов KOH заносят в таблицу 1.
2. В химическом стакане на 100 мл готовят буферную смесь 2: смешивают 10 мл NaH2PO4 (С (NaH2PO4) = 0,2 моль/л) и 10 мл Na2HPO4 (С(Na2HPO4) = 0,2 моль/л). С помощью полоски универсального индикатора определяют pH раствора и записывают полученное значение в таблицу 2, в ячейки «буферная смесь 2 - pH0».
Титрование аликвот буферной смеси 2 проводят с помощью тех же титрантов и индикаторов, которые были использованы для титрования буферной смеси 1, но объем каждой аликвоты составляет 2 мл. Полученные объемы HCl и KOH заносят в таблицу 1.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
Вычисляют средние значения объемов HCl и KOH, израсходованных на титрование буферных растворов 1 и 2.
Буферную емкость каждого раствора по кислоте рассчитывают по формуле:
где:
- среднее значение объема HCl, мл;
Vбуфера – объем аликвоты, мл;
рН0 – исходное значение рН буферного раствора;
рН – рТ индикатора метилрот.
Полученные значения буферной емкости переводят в ммоль/л (1ммоль=10-3 моль).
Буферную емкость каждого раствора по щелочи рассчитывают по формуле:
где:
- среднее значение объема КОН, мл;
Vбуфера – объем аликвоты, мл;
рН0 – исходное значение рН буферного раствора;
рН – рТ индикатора фенолфталеин.
Полученные значения буферной емкости переводят в ммоль/л (1ммоль=10-3 моль).