Отвечаем письменно на вопросы 3 и 4(найдите в лекции)
Лабораторная работа № 5
Свойства буферных растворов
Ответьте на вопросы (читаем лекцию «Буферные растворы»)
Какие растворы называют буферными?
Приведите примеры искусственных и естественных буферных смесей.
Сформулируйте механизм действия буферных растворов.
Представьте формулы для расчета рН буферных растворов .
Опыт № 1. Приготовление буферных растворов.
Вариант 1. Приготовление ацетатного буферного раствора.
В пробирку поместите 4 мл 0,1 н раствора СН3СООН и 4 мл 0.1 н раствора CH3COONa. Перемешайте стеклянной палочкой и нанесите ей полученный буферный раствор на универсальную индикаторную бумажку.
Определите по шкале экспериментальное значение рН и сравните с расчетным значением.
Из лекции
рН = рКа – lg ( C кислоты ∙ V кислоты) / ( C соли ∙ V соли)
С - молярная концентрация эквивалента.
рКа – силовой показатель кислоты (берем из таблицы в методичке стр. 91)
рН (теоретическое) = 4.75 – lg ( 0.1н ∙ 4∙10-3л) / (0.1н ∙ 4∙10-3л)= 4.75
РН (практическое) определяем по цвету универсального индикатора (см. фото ниже).
РН ( экспериментальное ) = 5
Вариант 2. Приготовление аммиачного буферного раствора.
В пробирку поместите 4 мл 0,1 н раствора NH4OH и 4 мл 0.1н раствора NH4Cl. Перемешайте стеклянной палочкой и нанесите ей полученный буферный раствор на универсальную индикаторную бумажку.
II . Для аммиачного буфера:
|
|
|
рН = 14 – рКв + lg ( C основания ∙ V основания) / ( C соли ∙ V соли)
рКв – силовой показатель основания (берем из таблицы в методичке стр. 91)
рН (теор) = 14 – 4.75 + lg (0.1 н ∙ 4∙10-3л) / (0.1 н ∙ 4∙10-3л) = 9.25
рН (практич) =9
Определите по шкале экспериментальное значение рН и сравните с расчетным значением.
Опыт № 2. Буферное действие.
В две пробирки налейте по 1 мл буферного раствора 1 и 2 варианта. В одну пробирку внесите 1 каплю 0,05 М раствора соляной кислоты, перемешайте, нанесите палочкой раствор на индикаторную бумажку и запишите значение рН. В другую пробирку внесите 1 каплю 0,05 М раствора гидроксида натрия, перемешайте и определите рН по индикаторной бумажке.
1. Изменился ли рН растворов?
2. Объясните механизм буферного действия.
Механизм буферного действия (из лекции)
Буферное действие этих растворов объясняется их способностью связывать как ионы Н+, так и ОН-.
Пример ацетатного буфера:
a) Добавляем кислоту:
СН3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl
CH3COO- + Na+ + H+ + Cl- → CH3COOH + Na+ + Cl-
CH3COO- + H+ → CH3COOH
Добавили сильную кислоту, получилась слабая кислота, рН не изменится.
2. Пример аммиачного буфера:
а) Добавляем щелочь:
NH4Cl + NaOH → NH4OH + NaCl
NH4+ + Cl- + Na+ + OH- → NH4OH + Na+ + Cl-
|
|
|
NH4+ + OH- → NH4OH
Добавили щелочь, получился слабый электролит гидроксид аммония, рН не изменится.
Вывод: таким образом, способность буферного раствора поддерживать практически постоянной величину рН, основана на том, что один компонент раствора связывает ионы [Н+], а другой [ OH -].
Опыт № 3. Влияние разбавления на рН буферного раствора.
К 1 мл буферного раствора ацетатного буфера добавьте 6 мл дистиллированной воды, перемешайте и определите рН по индикаторной бумажке. В эту же пробирку прилейте еще 3 мл воды, перемешайте и определите рН.
1. Сравните экспериментальные значения рН после каждого разбавления с рН исходного раствора. Изменился ли рН растворов?
2. Используя формулы для расчета рН буферных смесей, объясните полученные результаты.
Разбавление не влияет на рН буферного раствора , т.к в формуле для расчета рН стоит отношение концентраций кислоты и соли
Опыт № 4. Потеря буферного действия.
В пробирку налейте ~ 1,5 мл аммиачного буферного раствора, проверьте в нем рН. Добавьте 1 каплю 0,05 М раствора HCI, перемешайте и определите рН раствора по индикаторной бумажке. Прибавьте еще 1 каплю HCI, перемешайте, измерьте рН. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока рН раствора в пробирке не измениться.
|
|
|
1. Постройте график в координатах: рН буферного раствора – число капель HCI .
2. Определите, при каком объеме кислоты происходит потеря буферного действия исследуемого буфера (объем капли принять равным 0.05 мл).
3. Что такое буферная емкость?
4. Как рассчитывается буферная емкость?
Отвечаем письменно на вопросы 3 и 4(найдите в лекции)
Пример типичной кривой изменения рН аммиачного буферного раствора при добавлении соляной кислоты приведен на рис. 1.
Рис.1 Изменение рН аммиачного буферного раствора при добавлении соляной кислоты.
Из рис.1. Видно, что при добавлении первых двух капель соляной кислоты рН не изменяется, цвет индикаторной бумажки остается синим, а затем, при добавлении 3 и 4 капель НСl, цвет индикаторной бумажки становиться сначала желтым, а затем красным.
(Вид кривой, полученный разными группами студентов, может быть различным. Смотри фото опыта после рисунка. В приведенном опыте рН1 = 9, рН2= 9, рН3= 7, рН4= 5. Нарисуйте сами график изменения рН для этого опыта).
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 1755; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!