Содержание компонентов для приготовления буферных растворов

Номер стаканчика	Объемы растворов кислоты и соли, мл
1	6	14
2	8	12
3	10	10
4	12	8
5	14	6

В каждый стаканчик погружают стеклянный и хлоридсеребряный электроды, подключают к pH-метру и производят измерение pH раствора (порядок работы на pH-метре приводится в инструкции к прибору). Приготовленные буферные смеси используют для изучения основных свойств буферных растворов.

2. Изучение свойств буферных растворов:

а) разбавление буферных смесей. Буферную смесь в одном из стаканчиков (по указанию преподавателя) разбавляют дистиллированной водой в два, а затем в три раза, измеряя pH раствора после каждого разбавления. Сравнивают полученные значения с pH исходного (неразбавленного) раствора.

б) действие кислот и щелочей. К одной из приготовленных буферных смесей (по указанию преподавателя) добавляют 23 капли 0,1 н раствора HCl, измеряют pH и сравнивают с pH исходного раствора. К другой буферной смеси (по указанию преподавателя) добавляют 23 капли 0,1 н раствора NaOH, измеряют pH и сравнивают с pH исходного раствора.

в) определение буферной емкости. Для двух оставшихся буферных смесей определяют величину буферной емкости. С этой целью в каждый стаканчик добавляют по 3 мл 0,1 н раствора NaOH и измеряют pH полученных растворов ( ).

Результаты эксперимента заносят в таблицу 4.4.

Таблица 4.4

Результаты исследования свойств буферных растворов

№ стакан-чика	Величина pH растворов
	экспер.	теор.	относит. ошибка, %	действие разбавления		действие кислот и щелочей
				в 2 раза	в 3 раза	3 капли HCl	3 капли NaOH	3 мл NaOH
1
2
3
4
5

Оформление результатов.

1) Рассчитывают значения рН исследуемых растворов по формуле

(4.31)

2) Относительную ошибку измерения pH рассчитывают по формуле

(4.32)

3) Делают вывод о влиянии разбавления на величину pH буферных растворов.

4) Делают вывод о влиянии небольших количеств кислоты и щелочи на величину pH буферного раствора.

5) Буферную емкость (В) рассчитывают по уравнению (4.33), полученному после преобразования уравнения (4.28):

(4.33)

где и – концентрация и объем щелочи соответственно; – объем буферной смеси.

Техника безопасности при выполнении работы. Необходимо осторожно обращаться с электродами, особенно со стеклянным. К измерению pH следует приступать только с разрешения преподавателя или лаборанта. Электроды после очередного измерения pH необходимо промыть, погрузив их в стаканчик с дистиллированной водой, и просушить фильтровальной бумагой.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие растворы называются буферными? Приведите примеры буферных растворов и представьте механизм буферного действия на примере одного из них.

2. Что является мерой буферного действия раствора? Как определить буферную способность растворов? От каких факторов она зависит?

3. В чем заключается сущность метода потенциометрического измерения рН растворов?

4. Какие электроды относят к индикаторным электродам? Приведите условную форму записи этих электродов и уравнения электродных реакций. Укажите достоинства и недостатки каждого из них.

5. Рассчитайте значения потенциалов водородного и хингидронного электродов в буферном растворе, содержащем 25 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты и 50 мл 0,01 М раствора ацетата натрия.

6. Укажите возможные сочетания электродов, используемых при потенциометрическом методе измерения pH раствора.

7. ЭДС цепи, составленной из насыщенного каломельного и хингидронного электродов, в исследуемом растворе равна 0,274 В при 298 K. Рассчитайте рН исследуемого раствора. (Диффузионным потенциалом пренебречь.)