Опыт № 3 . Потенциометрическое определение рН

Опыт выполняется под руководством лаборанта.

Схема измерения величины рН раствора показана.на рисунке.

Схема измерения величины рН раствора

1-полый шарик из электродного (литиевого) стекла;
2-стеклянный электрод;
3-внутренний контактный электрод;
4-вспомогательный электрод;
5-электролитический ключ;
6-пористая перегородка;
7-рН-метр рН-673.

При погружении электрода в раствор между поверхностью шарика стеклянного электрода и раствором происходит обмен ионами, в результате которого ионы лития в поверхностных слоях замещаются ионами и стеклянный электрод приобретает свойства водородного электрода. Между поверхностью стекла и контрольным раствором возникает разность потенциалов , величина которой определяется концентрацией ионов в растворе и температурой раствора:

Перед каждым погружением в контрольный раствор электроды надо тщательно промыть дистиллированной водой и удалить с поверхности избыток воды фильтровальной бумагой.

Отсчет величины рH по шкале прибора следует производить после того, как показания примут установившееся значение.

Результаты измерений также внести в табл. 1.

По значению рН раствора, вычислить его молярную концентрацию, зная что [Н⁺] = 10^-рН.

Опыт № 4. Расчет рН растворов электролитов

Для четырех растворов электролитов с указанными концентрациями рассчитать величину рН.

Для этого необходимо: пересчитать данную для электролита концентрацию в молярную; исходя из силы электролита выбрать формулу для расчета молярной концентрации иона, определяющего кислотность, и сделать расчет; рассчитать значение рН. Проанализировать полученные значения.

Результаты расчетов также внести в табл. 1.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА О РАБОТЕ

Отчет о работе должен быть оформлен грамотно, аккуратно, в срок. При оформлении результатов каждого опыта необходимо указать его название, написать уравнения реакций, отметить наблюдения, ответить на поставленные вопросы. Образец отчета прилагается.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Что такое ионное произведение воды?

2. Что означают понятия: нейтральная, кислая, щелочная среда? Каково
значение рН в этих средах?

3. Каково значение рН воды при температурах 273, 323, 353 и 373К?

4.Какая зависимость существует между зарядом и размерами катиона и его способностью к гидролизу?

5.Какая существует взаимосвязь между склонностью катиона к
гидролизу и способностью его гидроксида к основной ионизации
(сила основания)?

6.Какая зависимость существует между зарядом и размером аниона и его склонностью к гидролизу?

7.Какая существует взаимосвязь между склонностью аниона к гидролизу и способностью образованной им кислота к кислотной ионизации (сила кислоты)?

8. Вычислить рН 0, 05М НСl и 0, 05М СН₃С00Н.

9. В 200мл раствора едкого натра содержится 0, 2г NaOH. Вычислите
рН этого раствора.

10. Определите концентрации Н⁺ и ОH^- в некотором растворе, если его
рН 4, 7.

11. Рассчитайте рН 0, 01H Н₂СО₃ (Диссоциацией по второй ступени
можно пренебречь).

12. Какие из солей Na₂CО₃, FeCl₃, Na₂SО₄, CuSО₄ при растворении в
воде создают кислую реакцию среды?

13. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей:

NiSО₄, Al₂(SO₄)₃ и K₂CО₃?

14. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей:

Na₃PO₄, K₂CO₃, FeCI₃?

15. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей CH₃COOK, ZnCI₂, KCN.

Приложение

Таблица 1

Зависимость между pH и окраской различных индикаторов.

pH	3.1				4.4
Метиловый оранжевый	Красный		Оранжевый		Желтый
pH		8, 2				10, 0
Фенолфталеин		Бесцветный		Розовый		Малиновый

Таблица 2

Константы диссоциации слабых электролитов(25 С)

Название электролита	Формула	Константа диссоциации
Азотистая кислота
Сернистая кислота
Сероводородная кислота
Угольная кислота
Уксусная кислота
Фосфорная кислота
Гидроксид аммония
Гидроксид цинка
Гидроксидмагния	Mg(OH)₂
Щавелевая кислота

Литература

1. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: Учеб.для вузов / Н. С. Ахметов. - 7-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2008. – 742 с.

2. Гельфман, М.И. Неорганическая химия: Учеб.для вузов / М. И. Гельфман, В. П. Юстратов. - 2-е изд., стер. - СПб.: Лань, 2009. – 527 с.

3. Суворов, А.В. Вопросы и задачи по общей химии: Учеб.пособие для вузов / А. В. Суворов, А. Б. Никольский. - СПб.: Химиздат, 2002. – 304 с.

4. Ахметов, Н.С. Лабораторные и семинарские занятия по общей и неорганической химии: Учеб.пособие для студентов ун-тов, хим.-технол.и пед.вузов / Н. С. Ахметов, М. К. Азизова, Л. И. Бадыгин. - 5-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2003(2002). – 366 с.

Образец оформления отчета

Новгородский Государственный Университет им. Ярослава Мудрого

Кафедра химии и экологии

Лабораторная работа

Водородный показатель

Выполнил: студент…………………………..группа…………дата……………………..

Проверил: преподаватель………………………………………дата……………………..

Цель работы:

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Оборудование и реактивы: ………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ход работы

Опыт № 1, 2. Приближенное определение рН растворов при помощи индикаторов.

1.1. Описание опыта: ………………………………………………………………………………

Таблица результатов

Фор-мула элект-ролита	Концентрация электролита		Фенолфталеин		Метиловый оранжевый		Универсаль-ный индикатор		рН по показа-нию рН-метра	К_дис слабого электро-лита	Расчет-ное значение рН
Фор-мула элект-ролита	Дан- ная	С_м, моль/л	окраска	рН	окраска	рН	окраск	рН
1
2
3
4
5

1.2.Уравнения диссоциации электролитов:

1.3.Уравнения гидролиза солей (в молекулярном и ионно-молекулярном виде):

Вывод:

⇐ Предыдущая 1 2 34

Последнее изменение этой страницы: 2019-06-09; Просмотров: 197; Нарушение авторского права страницы