Где Э – эквивалент определяемого иона.
L, Ом-1
V1
Объем раствора реагента
Рис.4.24. Кривая кондуктометрического титрования.
ЗАДАНИЕ 6. Методика определения рН и буферной емкости
Почвенных растворов
1. Получение почвенной вытяжки. 10 г почвы заливают 50 см3 дистиллированной воды и встряхивают на качалке в течение 10-15 мин. Смесь фильтруют через предварительно смоченный складчатый фильтр, а фильтраты используют для определения рН и буферной емкости.
Для определения общей кислотности навески почвы заливают 50 см3 0,1н KCl или NH4Cl и проводят только потенциометрическое определение рН.
2. Колориметрическое определение проводят путем сравнения окраски капли фильтрата на полоске универсальной бумаги с цветной шкалой индикатора; или 5-7 см3 почвенной вытяжки помещают в пробирку и добавляют 2-3 капли раствора универсального индикатора. Затем сравнивают цвет почвенной вытяжки с окраской стандартных растворов в наборе Алямовского. Записывают значение
рНкол = …
3.Потенциометрическое определение рН проводят с помощью потенциометра (иономера), (см. инструкцию). Данные записывают в табл. 4.17.
Таблица 4.17. Результаты потенциометрических измерений
Почва
| рН1
| рН2
| Буферная емкость
| после добавления HCl
| после добавления
NaOH
| по
HCl
| По NaOH
| Чернозем
|
|
|
|
|
| Бурая лесная
|
|
|
|
|
| И т.д.
|
|
|
|
|
|
4.Определение буферной емкости. В два стаканчика отмеряют по 10 см3 почвенной вытяжки. В один добавляют 1 см3 0,1 н NaOH, в другой 1 см3 0,1 н HCl. Измеряют рН, данные записывают в таблицу 12. По уравнениям (4.162) и (4.81) вычисляют буферную емкость почвенного раствора. Делают выводы.
ЗАДАНИЕ 7. Методика выполнения работы по изучению свойств буферных растворов
Опыт 1.Влияние разбавления на свойства буферной смеси
В плоскодонной колбе готовят смесь, отбирая из бюретки:
6 см3 0,1 н СН3СООН или NH4OH
14 см3 0,1 н СН3СООNa или NH4Cl
Измеряют рН приготовленной смеси и разделяют ее на две равные части (по 10 см3). К одной из частей прибавляют 10 см3, а к другой 20 см3 дистиллированной воды.
После тщательного перемешивания растворов измеряют их рН, данные заносят в табл. 4.17.
Таблица 4.17. Влияние разбавления на рН буферной смеси
Делают вывод о влиянии разбавления на рН буферных растворов.
Опыт 2. Изучение действия кислот и щелочей на величину рН
буферного раствора
В колбе аналогично опыту 1 готовят буферную смесь состава:
6 см3 0,1 н СН3СООН или NH4OH
14 см3 0,1 н СН3СООNa или NH4Cl
Измеряют рН приготовленной смеси, разделяют ее на две равные части . К одной из них прибавляют 1 см3 0,1 н HCl; к другой – 1 см3 0,1 н NaOH. Измеряют рН полученных растворов, для контроля аналогичные действия выполняют с дистиллированной водой. Все данные заносят в табл. 4.18
Таблица 4 .18 Буферное действие смесей
Вода
| Буферная смесь
| рН до
добавления HCl и NaOH
| рН
| рН до
добавления HCl и NaOH
| рН
| после
добавле- ния HCl
| После добавле -ния NaOH
| после добавле -ния HCl
| после добавле -ния NaOH
|
|
|
|
|
|
|
Делают вывод о буферном действии.
Опыт 3. Изучение зависимости рН и буферной емкости от
соотношения концентрации компонентов смеси
Готовят буферные смеси согласно указанных в табл. 4.19 соотношений.
Таблица 4.19. Зависимость рН и буферной емкости от
соотношения концентрации компонентов
Компонент смеси, см3
| рН1
| рН2
| Буферная емкость
| СН3СООН или NH4OH
| СН3СООNa или NH4Cl
| до
добавления HCl или NaOH
| после
добавления
| по
HCl
| по
NaOH
| HCl
| NaOH
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | | | | | | | |
Измеряют рН приготовленных смесей. Затем, разделив на две части, к одной части прибавляют 1 см3 0,1 н HCl, к другой – 1 см3 0,1 н NaOH.
Измеряют рН всех растворов и записывают в табл. 15. Рассчитывают по формулам (4.162) и (4.81) значения буферной емкости отдельно по кислоте и щелочи.
Отмечают в выводах, при каком соотношении компонентов буферной смеси буферная емкость наибольшая, соответствуют ли ваши опытные данные теории буферных систем.
ЗАДАНИЕ 8. Потенциометрическое определение рН и расчет
активности водородных ионов в буферных растворах
В 5 пробирок отмеряют из бюреток 0,1 н раствора СН3СООН (NH4OH) и СН3СООNa (NH4Cl) в соотношении, указанном в таблице 4.20
Таблица 4.20
№
п/п
|
|
|
|
|
| Контрольный раствор
| Объем СН3СООН (NH4OH), см3
|
|
|
|
|
|
| Объем СН3СООNa (NH4Cl), см3
|
|
|
|
|
|
| рН потенц.
|
|
|
|
|
|
| аН+, моль/л
|
|
|
|
|
|
| рН теоретич.
|
|
|
|
|
|
|
Зная, что рН = -lgaH+, рассчитывают активность водородных ионов. Данные заносят в таблицу 4.20.
Расчет величины рН при равных концентрациях компонентов осуществляют по уравнениям:
для кислых буферных систем
pH = рКд + lgVc – lgVк , (4.164)
для основных буферных систем
pH = pKв –рКд + lgVо – lgVс, (4.165)
где: Кд – константа слабой кислоты или основания (см. приложение, табл. 5); Кв – ионное произведение воды (см. Приложение);
Vк, Vо, Vс - объемы соответственно взятых кислот, основания или соли.
Данные заносят в таблицу, после чего получают контрольный раствор, измеряют его рН и рассчитывают ан , а также объемы взятых компонентов.
Проводят расчет ошибки опыта. Делают выводы.
СОДЕРЖАНИЕ Физическая химия
Введение 3
ПРАВИЛА РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИЯХ ФИЗИЧЕСКОЙ И
КОЛЛОИДНОЙХИМИИ 10
Математические понятия 11
Тема1
|