Работа № 7. Буферные растворы

Цель работы − изучение равновесия в буферных растворах – физико-химических системах с постоянным значением кислотности среды − и определение их свойств.

 

Оборудование

1. pН-метр (рН-340) с датчиком.

2. Пять стеклянных колб.

3. Штатив с измерительными бюретками.

4. Мерные цилиндры.

Последовательность выполнения работы

Опыт 1

I. Приготовить пять буферных растворов, смешав О,1 н раствор уксусной кислоты СН3СООН и О,1 н раствор ацетата натрия СН3СООNa в соотношениях, указанных в таблице:

 

 

Компоненты буферного

раствора и рН

Номер колбы

1 2 3 4 5
Кислота, мл 27 24 15 9 4,5
Соль, мл 3 6 15 21 25,5
рН, опытное          
рН, вычисленное          

 

2. Измерить рН буферных растворов на рН-метре (описание прила­гается к прибору) и результаты записать в таблицу.

3. По формуле (2.34) рассчитать значения рН для приготовлен­ных буферных растворов, записать в таблицу, сравнить с опытными значениями.

= 1,8 10-5 .

4. Построить график, отложив на оси абсцисс отношение объема соли к объему кислоты, а на оси ординат − значения рН.

Опыт 2.

Свойства буферных растворов. Буферная емкость

I. Приготовить 90 мл буферного раствора, смешав 27 мл О,1 н раствора СН3СООН и 63 мл 0,1 н раствора СН3СООNa. Разлить раст­вор в три колбы по 30 мл. Раствор в первой колбе оставить без из­менения, во второй разбавить в два раза, в третьей − в три раза дистиллированной водой.

2. Измерить рН всех трех растворов, результаты записать. Сделать вывод о чувствительности буферного раствора к разбавлению.

3. Приготовить 150 мл буферного раствора № 1, смешав 75 мл 0,1 н раствора СН3СООН и 75 мл 0,1 н раствора СН3СООNa. Разлить раствор в пять колб по 30 мл. Добавить в колбы 0,1 н раствор щелочи в количествах, указанных в нижеследующей таблице.

4. Измерить рН полученных раст­воров и результаты записать в таблицу.

 

 

Номер

колбы

Раствор № I

Раствор № 2

I 2 3 4 5 I 2 3 4 5
Объем щелочи, мл I 2 3 4 5 I 2 3 4 5
РН                    

 

5. Приготовить раствор № 2, смешав 75 мл 0,1 н раствора СН3СООН и 75 мл 0,05 н СН3СООNa. Разлить его в пять колб по 30 мл., добавить щелочи ( см. таблицу) и определить рН. Как изме­нится рН буферного раствора при добавлении умеренного количества сильной щелочи?

6. По полученным данным построить кривые, отложив на оси абсцисс объем приливаемой щелочи, а на оси ординат − значения рН. Определить буферную емкость по формуле β = tgα, где α − угол наклона кривой к оси абсцисс. Сравнить величины буфер­ной емкости растворов.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Каково практическое значение буферных растворов в природе и технике? Каков механизм их действия?

2. Какими свойствами обладают буферные растворы? Что такое буферная емкость?

3. Определите практическую значимость величин рН и рК растворов электролитов.

4. Как изменится рН раствора, если к 1.л чистой воды прибавить 0,01 моль соляной кислоты?