Включить рН-метр и настроить его по стандартным буферным растворам.
2) По заданию преподавателя приготовить в мерных колбах растворы:
а) 50 мл раствора фонового электролита (NaCI, KC1 и др.) заданной концентрации;
б) 50 мл смешанного раствора соли NaX с концентрацией Со(NaX) ~ 0.01 М и фонового электролита заданной концентрации (концентрацию NaX позже уточнить по результатам взвешивания навески этой соли при приготовлении раствора);
в) 100 мл смешанного раствора НС1 с концентрацией Со(НС1) = 0.01 М и фонового электролита заданной концентрации.
Три рассчитанные навески фонового электролита взвесить в бюксах на технических весах с точностью 0,01 г, а близкую к расчетной навеску соли NaX или ее кристаллогидрата - в маленьком бюксе на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. При приготовлении раствора (в) использовать стандартный 0.1 М раствор соляной кислоты, необходимый объем которой отмерить пипеткой.
Навески солей перенести через воронку в мерные колбы, периодически смывая соль дистиллированной водой. В конце бюксы ополоснуть, сливая промывные воды в мерную колбу, довести объем жидкости до 3/4 объема мерной колбы, растворить навеску при перемешивании, а затем довести объем раствора до метки. При приготовлении раствора (в) в первую очередь в мерную колбу внести необходимый объем 0.4 М раствора НС1, а затем навеску фонового электролита.
По реально взятой массе навески NaX уточнить концентрацию с0 (NaX) и именно эту величину использовать в дальнейших расчетах.
При работе с жидкими аминами R-NH2 необходимое количество вещества для приготовления раствора (б) отмерить по объему градуированной пипеткой на 0.2 мл, величину объема рассчитать по справочным данным (молярная масса и плотность).
3) Построить калибровочный график для потенциометрического определения равновесной концентрации ионов Н+. В сухой стаканчик для титрования ( ≈50 мл) отобрать пипеткой объем Vo = 20 мл раствора из колбы (а), стаканчик поставить на магнитную мешалку, опустить в раствор тщательно осушенные электроды и титровать при постоянном перемешивании раствором (в) с шагом 1,0 мл, измеряя ЭДС гальванического элемента. Расчет Сi (Н+) на каждом шаге титрования провести по уравнению (8). Титрование повторить второй раз. Результаты занести в таблицу 1:
Таблица 1. Экспериментальные данные для построения калибровочного графика
по потенциометрическому определению [Н+]
(титруемый раствор:....., V0 = 20 мл; титрант :......)
№ шага титрования | Объем добавки Vi,мл | Суммарный объем добавки ,мл | Е, мВ | Сi(Н+), моль/л | - lgCi(H+) | ||
I титр | II титр | Средн. знач. | |||||
По данным таблицы № 1 построить калибровочный график В координатах (Е [мВ]) от
(-lg Ci(H+)), полученную прямую обработать по МНК и найти ее параметры Е0 и ϑ, тогда
Е = Е0 – ϑ ∙ (-lg Ci(H+)) = Е0 + ϑ lg Ci(H+)) и, следовательно,
Ci(H+) = (17)
4) Дважды провести основное титрование раствора (б) - аликвота V0 = 20мл - раствором (в).Методика титрования изложена в пункте 3. На каждом шаге титрования рассчитать Ci(Н+), Сi(Х-) и п по формулам (8), (9), (7), а равновесную концентрацию свободных ионов водорода [Н+] - по уравнению (17). Экспериментальные и расчетные данные занести в таблицу 2:
Таблица 2.Экспериментальные данные для расчета концентрационной
константы диссоциации (гидролиза):.........
Концентрация фонового электролита:..........
(титруемый раствор :........., Vo = 20 мл; титрант:........)
№ шага титро- вания | Объем добавки Vi,мл | Суммар ный объем добавки , мл | E,мВ | Сi(Н+), | Сi(Х-), | [H+], | 1/[н +] | п | 1/ п | ||||
I титр | II титр | Средн. | |||||||||||