3. Практическая работа

1) Выполнить лабораторную работу «Приготовление буферного раствора заданного состава и исследование его свойств».

2) Цель работы: По заданию преподавателя приготовить методом смешения определенный объем (мл) ацетатного или аммиачного буферного раствора с заданным значением рН на основе растворов составляющих их компонентов с известной начальной концентрацией. Исследовать влияние разбавления, добавок сильной кислоты и щёлочи на рН буферной смеси, определить буферную ёмкость приготовленного раствора по кислоте и щёлочи.

3) Методика проведения работы.

1) На основе уравнений рассчитать с точностью до ±0,1 мл объёмы исходных растворов сопряжённых кислоты и основания, необходимые для приготовления 60 мл заданной буферной смеси:

рК (СН₃СООН) = 4,756 рК_b (NH₄OH) = 4,752.

Найденные объёмы растворов отмерить с помощью градуированной пипетки или бюретки, перенести их в коническую колбу на 250 мл и перемешать.

2) Отлить часть приготовленного буферного раствора в стаканчик на 50 мл и измерить его рН на рН - метре. Качество приготовления раствора оценивается на основе следующего требования:

рН (измерение) = рН (задание) ± 0,1

3) Приготовленный буферный раствор разделить на три части для исследования его свойств:

а) В стаканчик на 50 мл отобрать пипеткой 20 мл буферного раствора и добавить в него градуированной пипеткой 0,5 мл раствора сильной кислоты с С (1/n Н_nX) = 0,5 моль/л. Измерить рН полученного раствора на рН-метре.

б) В стаканчик на 50 мл отобрать пипеткой 20 мл буферного раствора и добавить в него градуированной пипеткой 0,5 мл раствора щёлочи с С (1/n M(OH)_n) = 0,5 моль/л. Измерить рН полученного раствора на рН-метре.

в) В стаканчик на 50 мл отобрать пипеткой 10 мл буферного раствора и добавить в него пипеткой 10 мл воды. Измерить рН полученного раствора на рН-метре.

4) На основе экспериментальных данных рассчитать буферную ёмкость раствора по кислоте и щёлочи и сделать вывод об его устойчивости по отношению к добавкам кислот и щелочей.

5) На основе уравнения Г-Х сделать теоретический расчёт рН буферных растворов после добавок сильной кислоты и щёлочи и сравнить полученные результаты с экспериментом. Провести теоретический расчёт буферной ёмкости приготовленного раствора по кислоте и щёлочи и сравнить полученные результаты с экспериментом.

Внимание! В расчётных формулах количества внесенных кислоты и основания должны соответствовать объёму буферного раствора 20 мл, в который были сделаны добавки.

6) Полученные результаты свести в таблицу.

По аналогии составляется таблица в случае приготовления и исследования свойств аммиачного буферного раствора.

4) Результаты представить в виде заполненной таблицы:

Приготовление методом смешения и исследование свойств ацетатного буферного раствора с рН = ...

(V_буф. = 60 мл; С_нач.(НАс) = …М; V_р-ра (НАс) = …мл; С_нач.(NaАс) = …М; V_р-ра (NaАс) = …мл)

	Приготовленный буферный раствор	Влияние добавок Vбуф. = 20 мл nк(НАс) = ….ммоль n0(NaAc) = …ммоль		Буферная ёмкость		Влияние разбавления
		n (Н+) = ….ммоль	n (ОН-) = ….ммоль	Вк, моль Н+/л	Вщ, моль ОН-/л	(10 мл буф. р-ра + 10 мл Н2О)
Экспериментальные значения рН, Вк и Вщ
Теоретически рассчитанные значения рН, Вк и Вщ

5) В выводе: отразить итог проделанной работы, какая буферная емкость преобладает и почему, объяснить влияние на рН буферного раствора разбавления.