Опыт №3. Влияние добавления небольших количеств сильных кислот и оснований на рН буферного раствора

Цель работы:

1.Выяснить, как добавление небольшого количества сильной кислоты или основания влияет на рН буферного раствора.

2.Выяснить, является ли физиологический раствор (физраствор) буферным раствором.

Ход работы:

В пробирках №1 и №2 приготовить буферный раствор с соотношением концентраций CH₃COONa и CH₃COOH равным 2:3 соответственно. Для этого в каждую пробирку отмеривают из бюреток по 4 мл CH₃COONa и по 6 мл CH₃COOH.

В пробирки №3 и №4 отмеривают мерной пробиркой по 10 мл физиологического раствора (0,9%-ный раствор хлорида натрия).

Для продолжения опыта взять одну пробирку с буферным раствором и другую пробирку – с физраствором.

Пробирки №1 и №3:

-добавить по 5 капель индикатора метиловый оранжевый, окраску полученного раствора записать в таблицу 3;

-если растворы в пробирках отличаются по цвету, то в физиологический раствор (пробирка №3) добавить по каплям разбавленный (0,01н) раствор HCl до выравнивания цвета с раствором в пробирке №1;

- в обе пробирки добавить по 5 капель 0,1Н HCl. Окраски растворов внести в таблицу 3.

Пробирки №2 и №4:

-добавить по 5 капель индикатора метиловый красный, окраску полученного раствора записать в таблицу 3;

-если растворы в пробирках отличаются по цвету, то в физиологический раствор (пробирка №4) добавить по каплям разбавленный (0,01н) раствор HCl до выравнивания цвета с раствором в пробирке №2;

- в обе пробирки добавить по 5 капель 0,1Н NaOH. Окраски растворов внести в таблицу 3.

Таблица1. Влияние добавления небольших количеств сильных кислот и оснований.

№ про-бирки	Объект изучения	Окраска раствора после добавления индикатора	Окраска раствора после добавле-ния HCL0,01 моль/л	Окраска раствора после добавле-ния 5 капель HCL 0,1 моль/л	Окраска раствора после добавле-ния 5 капель NaOH 0,1 моль/л
Метил-оранж	Метил- красный
	Буферный раствор		_________	________		________
	Буферный раствор	_________		________	________
	Физиологический раствор		_________			________
	Физиологический раствор	_________			________

Примечание: в ячейках таблицы с прочерками записи не делать.

В выводе написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения протекающих реакций (механизм буферного действия). Ответить на вопрос: обладает ли физраствор буферным действием?

Иллюстрация к опыту.

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

Библиографический список

Харин А.Н, Катаева Н.А, Харина А.Т, Курс химии. М.:Высш. Шк., 1973
Глинка Н.Л Общая химия. Л.:Химия, 1983
Глинка Н.Л Задачи и упражнения по общей химии. М.:Высш. Шк., 1985
Ахметов Н.С, Азизова М.К, Бадыгина Л.И Лабораторные и семинарские занятия по неорганической химии. М.:Высш. Шк., 1979

5. Водородный показатель. МУ Автор – составитель С.М. Алейкина, Новгород, НПИ, 1990.

Оглавление

Введение