Лабораторная работа № 17. Определение буферной емкости потенцометрическим методом.

Цель работы:

Определить буферную емкость заданного раствора кислоты.

Приборы и посуда:

1. Мерный цилиндр;

2. Пипетки объемом 10 и 5 мл;

3. рН – метр;

4. Химические стаканы объемом 50 мл;

5. Колбы объемом 250 –500 мл.

Реактивы и материалы:

1. Раствор ацетата натрия (С = 1моль/л);

2. Раствор уксусной кислоты (С = 1 моль/л);

3. Раствор гидроксида натрия (С = 0,1 моль/л);

4. Раствор соляной кислоты (С = 0,1 моль/л).

Измерение рН с помощью стеклянного электрода

Для измерения рН растворов используется гальванический элемент составленный из стеклянного и хлорсеребряного электродов.

Вэтом элементе хлорсеребряный электрод имеет постоянный потен­циал и поэтому называется электродом сравнения. Потенциал стеклянного электрода зависит от концентрации ионов водорода в растворе. Разность потенциалов между этими электродами также зависит от концентрации Н⁺. Измеряя ЭДС этого элемента, находят рН раствора.

Рис. 14.

Стеклянный электрод

Методика выполнения работы

Настроить рН-метр по двум буферным растворам с известными значениями рН.

Приготовить буферные ацетатные растворы из растворов уксусной кислоты и ацетата натрия при соотношении концентраций 1:1, 1:3, 3:1. При этом общий объем готовых буферных растворов не должен превышать 40 мл. С помощью рН –метра измерить рН буферных растворов и сравнить полученные экспериментальные данные с рассчитанными по формуле

рН = рК + lg , где рК = 4,76.

Значения рН привести в табл. I (см. форму отчета).

К буферному раствору, приготовленному при соотношении концентраций 1:1 добавляют раствор соляной кислоты. Измеряют рН полученной смеси. Рассчитывают буферную емкость – количество эквивалентов кислоты, которое нужно добавить к 1 л буферной смеси для изменения его рН на единицу.

Форма отчета

1. Указать цель работы.

2. Составить блок-схему исследования.

3. Таблица 1.

Таблица 1

	рНэксп	рНрассч.
1:1
1:3
3:1

4. Рассчитать буферную емкость раствора кислоты.

5. Вывод.

Лабораторная работа № 18. Потенциометрическое титрование кислот щелочью.

Цель работы:

1. Освоить метод потенциометрического титрования.

2. Определить концентрацию исследуемых растворов кислот.

Приборы и посуда:

1. рН -метр;

2. Бюретка.

Реактивы и материалы:

1. Раствор гидроксида натрия (С = 0,1моль/л);

2. Раствор соляной кислоты;

3. Раствор уксусной кислоты;

4. Фруктовый сок.

Потенциометрический метод—один из методов физико-хи­мического анализа, основан на измерении изменений электрод­ных потенциалов, происходящих при титровании раствора.

При потенциометрическом титровании потенциал одного электрода зависит от концентрации титруемого иона — этот электрод называется индикаторным; второй электрод является электродом сравнения (чаще всего применяют каломельный или хлорсеребряный электрод).

Для потенциометрического титрования кислот (или оснований) в качестве индикаторного электрода могут быть использованы водородный, хингидронный, стеклянный.

Характеристики индикаторных электродов для различных титруемых ионов приводятся в справочной литературе по физи­ко-химическим методам анализа.

Практически измеряют ЭДС гальванического элемента при титровании. На основании полученных данных строят кривые потенциометрического титрования: зависимость ЭДС или потен­циала индикаторного электрода от добавления определенного объема титранта (рис. 15).

E = f(V мл, титранта) или φ_инд. = f(V мл, титранат).

Эквивалентную точку определяют по перегибу на кривой.