Титрування слабкої кислоти сильною основою за допомогою Cobra SMARTsense

Схема досліду

Потенціометричні титрування спираються на два основоположні закони - закон дії мас (ЗДМ) і рівняння Нернста. За допомогою ЗДМ можна математично описати перебіг простих хімічних реакцій.

У цьому досліді беруть слабку кислоту (оцтову кислоту) невідомої концентрації відомого об'єму. Розчин сильної основи відомої концентрації (натрій гідроксиду) наливають у бюретку і потім краплями додають до аналізованого розчину.

Попередні знання

Учні мають мати експериментальний досвід поводження з кислотами й основами. Крім того, учні мають знати, що таке значення pH.
Учням має бути відомий принцип дії об'ємних вимірювальних приладів (мірна піпетка, бюретка, наповнювач для піпеток).

Принцип

Кислотно-основне титрування - це об'ємно-аналітичний метод визначення концентрації відповідних речовин.

Навчальна мета

У цьому досліді учням мають показати й наочно пояснити основи сучасного кислотно-основного титрування. Окрім практичної роботи в лабораторії, розглядають також опрацювання кривих титрування та їхні характерні ознаки.

Завдання

У цьому досліді учні мають зняти криву титрування сильної кислоти сильною основою. При цьому визначають характерні ознаки такої кривої титрування і, за потреби, точку еквівалентності.

• Кислоти й луги діють їдко!
• Обов'язково носіть захисні окуляри!
• Щодо H- і P-фраз зверніться, будь ласка, до відповідних паспортів безпеки.
• Для цього досліду діють загальні вказівки щодо безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Кислоти й основи відіграють важливу роль у нашому щоденні й трапляються всюди. Чи то в харчових продуктах - наприклад, у колі, оцті, чи то в автомобілі як акумуляторна кислота. Там теж важлива концентрація кислот і основ.

Один зі способів визначити концентрацію кислоти - титрування. Зміну значення pH можна легко простежити й задокументувати за допомогою Cobra SMARTsense pH.

Визнач за допомогою потенціометричного титрування концентрацію оцтової кислоти. Дослідь побудовану криву титрування на характерні ознаки.

Визнач точку еквівалентності за допомогою придатного індикатора (тут: фенолфталеїну).

iOS

Android

Windows

Давач SMARTsense pH, з'єднаний із PHYWE measureAPP.

• Увімкни давач SMARTsense pH довгим натисканням кнопки живлення.
• З'єднай давач із пристроєм у застосунку measureAPP у пункті «Measure».
• Давач SMARTSense тепер відображається в застосунку.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

• Стисни великим і вказівним пальцями обидва важелі затискача для бюретки (рис. 4).
• Розмісти бюретку між чотирма гумованими роликами і зафіксуй її, повільно відпускаючи обидва важелі (рис. 5).

Рис. 4

• Наповни бюретку 1-молярним розчином натрій гідроксиду за допомогою лійки. Скористайся для цього обома лабораторними мензурками і підпиши їх, щоб унеможливити переплутування. Обережно наповни 10-мілілітрову бюретку вище за найвищу поділку. Простеж, щоб у бюретці не було бульбашок повітря і щоб нічого не перелилося (рис. 6).
• Постав одну з лабораторних мензурок під кран бюретки й обережно відкрий його. Спусти стільки розчину натрій гідроксиду, щоб стовпчик рідини дійшов до найвищої поділки (рис. 7).

Рис. 6

Рис. 7

• На поверхні стовпчика рідини в бюретці утворюється вигнута донизу опуклість - так званий меніск. Щоб точно визначити, коли стовпчик рідини торкається найвищої поділки, орієнтуються на найнижчу точку цієї опуклості. Твої очі при цьому мають бути точно на рівні поділки (рис. 10).
• Налий у колбу Ерленмейера 25 мл підготовленої оцтової кислоти (рис. 11). Постав колбу Ерленмейера під кран бюретки; кран має торкатися внутрішнього краю колби. Введи вимірювальний pH-електрод так, щоб він повністю був змочений розчином.

Рис. 10

Рис. 11

Готова схема досліду

• Надінь гумовий ковпачок на піпетку Пастера
• Тримай піпетку Пастера вертикально і введи її кінчик у підготовлений розчин індикатора.
• Додай за допомогою піпетки 3–5 крапель фенолфталеїну до розчину оцтової кислоти.

1

2

3

4

5

Занеси свої результати вимірювань до таблиці.

6

7

8

9

10