Обработка результатов эксперимента.

1. Рассчитывают степень ионизации индикатора α в исследуемом растворе, для чего используют соотношение: α =А_х/А_max.

2. Для расчета рН используют уравнение:

рН= рК_а+ lg α/ 1- α

3. Рассчитывают относительную ошибку эксперимента.

Расчеты:

Выводы (отмечают возможные источники ошибок эксперимента).

Занятие 12

Свойства буферных растворов.

Дата_________Лабораторная работа

Свойства буферных растворов.

Цель работы.Научиться готовить буферные растворы и исследовать зависимость рН буферного раствора от соотношения концентраций компонентов буферной системы, разбавления и добавления сильных протолитов.

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

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

Сущность работы.

Для расчета рН ацетатной буферной системы используют уравнение:

Анализ приведенного уравнения позволяет сделать следующие выводы: рН буферных растворов зависит от константы диссоциации сопряженной кислоты, от соотношения концентраций (количеств веществ) компонентов кислотно-основной пары, практически не зависит от разбавления раствора водой.

При введении в буферный раствор небольшого количества (X моль) сильной кислоты рН получившегося буферного раствора можно рассчитать следующим образом:

где n – количество вещества компонента буфера, моль.

При введении в буферный раствор небольшого количества (Y моль) сильного основания, рН буферного раствора можно рассчитать по формуле:

Ход работы.

Опыт 1. Приготовление буферных растворов с различным значением рН.

1. 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.

2. 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.

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

4. Рассчитывают рН приготовленных буферных растворов.

Экспериментальные данные

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

Справочные данные: рК_а(CH₃COOH/ CH₃COO^-) = ________________

Расчет рН

Вывод к опыту 1:

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

1. 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 концентрацией 0,01 моль/л. После каждой добавленной капли кислоты раствор перемешивают стеклянной палочкой.

2. 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.

Экспериментальные данные

№ раствора	Объект изучения	Окраска раствора после добавления лакмоида	+ 5 капель HCl, с =0,1 моль/л.	+5 капель NaOH, с =0,1 моль/л.
	Буферный раствор			------
	Буферный раствор		-----
	Физиологический раствор			------
	Физиологический раствор		------

Вывод к опыту 2:

Занятие 13.

Гетерогенные процессы.

Дата_________Лабораторная работа