лабораторная работа

Свойства буферных растворов.

Задание для самоподготовки:

Необходимо разобрать следующие вопросы.

1.Буферные системы и буферные растворы.

2. Механизм действия буферных систем.

3. Количественные характеристики буферных систем.

2. Классификация буферных систем.

3. Зависимость рН буферных систем от различных факторов.

4. Уравнение для расчета рН буферного раствора.

5. Методы приготовления буферных растворов

Литература:

1. Общая химия. Учебник под редакцией Ершов Ю.В., Попков В.А. М., Высшая школа, 2000 г., с.108-112.

2. Практикум по общей химии. М., Высшая школа, 2001 г., с.93-98, 103-105

Дополнительная

1. Пузаков С.А., Химия, М., Медицина, 1995, с.247-251

2. Слесарев В.И., Химия, основы химии живого, С-Пб, 2000, с.193-197

3. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химия. М., Высшая школа, 1984 г, с151-155

Лабораторная работа: Свойства буферных растворов.

Цель. Научиться готовить буферные растворы и исследовать зависимость

рН буферного раствора от соотношения концентраций компонентов буферной системы; от разбавления; от добавления небольших количеств сильных протолитов.

Оборудование. Набор пробирок в штативе; бюретки вместимостью 25 мл; воронки диаметром 30 мм; пипетки вместимостью 1 мл; стеклянные палочки; капельницы с растворами; пипетки глазные.

Реактивы. Соляная кислота; растворы уксусной кислоты, гидроксида натрия, ацетата натрия (все по 0,1 моль/л); хлорида натрия 0,9% ; раствор лакмоида в этаноле.

Выполнение работы.

Опыт 1. Приготовление буферных растворов с различным значением рН.

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.

Затем 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.

Во все пробирки добавляют по 5 капель раствора лакмоида, после чего содержимое пробирок перемешивают. На белом фоне сравнивают окраску растворов между собой.

Рассчитывают рН приготовленных буферных растворов. Результаты наблюдений и расчетов записывают в таблицу 1.

Опыт 2. Влияние добавления небольших количеств сильных кислот и оснований на рН буферного раствора.

В пробирках 1 и 2 готовят по 10 мл буферного раствора с соотношением концентраций ацетата натрия и уксусной кислоты, равным 2:3, для чего предварительно рассчитанные объемы растворов наливают из бюреток. В пробирки 3 и 4 отбирают с помощью пипетки по 10 мл физиологического раствора (0,9% раствора хлорида натрия). Ко всем растворам добавляют по 5 капель раствора лакмоида и содержимое пробирок перемешивают. Наблюдаемую окраску записывают в таблицу. При необходимости окраску физиологических растворов выравнивают, добавляя в пробирки 3 и 4 по каплям разбавленную соляную кислоту (С = 0,01 моль/л). После каждой добавленной капли кислоты раствор перемешивают стеклянной палочкой.

В пробирки 1 и 3 добавляют по 5 капель раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л. В пробирки 2 и 4 добавляют по 5 капель соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л. Все растворы перемешивают и наблюдаемую окраску записывают в таблицу 2.

Вариант оформления протокола

Название работы.

Цель работы

Сущность работы (уравнения реакций и формулы для расчета рН)

Ход работы (кратко)

Экспериментальные данные

Таблица 1.

Пробирка с исходным буферным раствором	№ 1	№ 2	№ 3
Отношение концентраций С(NaCH3COO): C(CH3COOH)	1:10	1:1	10:1
Цвет буферного раствора после добавления лакмоида
рН исходного буферного раствора
Пробирка с разбавленным буферным раствором	№ 4	№ 5	№ 6
Отношение концентраций С(NaCH3COO): C(CH3COOH)
Цвет разбавленного буферного раствора после добавления лакмоида
рН разбавленного буферного раствора

Таблица 2

Пробирка	Объект изучения	Окраска раствора после добавления лакмоида	+ 5 капель HCl, с =0,1 моль/л.	+5 капель NaOH, с =0,1 моль/л.
1	Буферный раствор			------
2	Буферный раствор		-----
3	Физиологический раствор			------
4	Физиологический раствор		------

Расчеты:

Выводы (по каждому опыту):