Титрування слабкої кислоти проти слабкої основи з Cobra SMARTsense

Схема досліду

Кислотно-основне титрування - це аналітичний метод визначення концентрацій відповідних сполук. Використання pH-вимірювальних електродів дає до того ж змогу будувати вимірювальні криві. Потенціометричні титрування спираються на два основні закони - закон діючих мас (ЗДМ) і рівняння Нернста. За допомогою ЗДМ можна математично описати перебіг простих хімічних реакцій.

У цьому досліді беруть слабку основу (амоніак) невідомої концентрації й відомого об'єму. Розчин слабкої кислоти відомої концентрації (оцтова кислота) наливають у бюретку й потім краплями додають до аналізованого розчину. Значення pH записують, а точку еквівалентності визначають за допомогою індикатора (тут: бромтимоловий синій).

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).

Принцип

Потенціометричне титрування - це титриметричний метод визначення концентрацій кислот і основ. Беруть слабку основу невідомої концентрації в певному об'ємі. Слабку кислоту відомої концентрації порціями додають до аналізованого розчину. Значення pH розчину вимірюють pH-електродом, а точку еквівалентності визначають за допомогою придатного індикатора.

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 вимірювальну криву титрування слабкої кислоти слабкою основою. При цьому визначають характерні ознаки такої кривої титрування і, за потреби, точку еквівалентності.

• Кислоти й луги діють роз'їдливо!
• Обов'язково носити захисні окуляри!
• Щодо H- і P-фраз, будь ласка, зважайте на відповідні паспорти безпеки.
• Для цього досліду діють загальні вказівки щодо безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Амоніак входить до складу добрив

Кислоти й основи супроводжують нас у щоденному житті. Вони є в засобах для прання, харчових продуктах, добривах і навіть у нашому тілі. Приклад - оцтова кислота, яку використовують для приправляння й доведення страв до смаку і застосовують у засобах для чищення. Амоніак - це слабка основа, яку так само використовують для чищення. Крім того, амоніак входить до складу багатьох добрив.

Щоб можна було безпечно поводитися з основою, важливо знати, наскільки вона концентрована. Один зі способів визначити концентрацію кислоти - це титрування. Зміну значення pH легко простежити й задокументувати за допомогою Cobra SMARTsense pH. Крім того, точку еквівалентності можна визначити додаванням придатного індикатора.

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

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

iOS

Android

Windows

Давач SMARTsense pH, з'єднаний із PHYWE measureAPP

• Увімкни давач SMARTsense pH довгим натисканням кнопки ввімкнення.
• З'єднай давач із пристроєм у measureAPP у пункті «Measure».
• Тепер давач SMARTsense показується 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 бюретку, повільно відпускаючи обидва важелі (рис. 5).

Рис. 4

Наповни за допомогою лійки бюретку 0,1 M оцтовою кислотою. Візьми для цього одну з двох лабораторних мензурок і підпиши її, щоб виключити небезпеку переплутати. Обережно наповни 10-мілілітрову бюретку вище за найвищу мірну риску. Стеж, 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 оцтової кислоти, доки стовпчик рідини не досягне найвищої мірної риски (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 мірної риски, орієнтуються на найнижчу точку цієї опуклості. Твої очі при цьому мають бути точно на рівні мірної риски (рис. 8).
• Наповни колбу Ерленмеєра 50 мл наданого розчину амоніаку (рис. 9). Постав колбу Ерленмеєра під кран бюретки, кран має торкатися внутрішнього краю колби Ерленмеєра. Коротко сполосни вістря електрода дистильованою водою. Введи pH-вимірювальний електрод так, щоб він був повністю змочений розчином.

Рис. 8

Готова схема досліду

• Надінь гумовий ковпачок на піпетку Пастера
• Тримай піпетку Пастера вертикально й введи її вістря в наданий розчин індикатора.
• Додай за допомогою піпетки 3-5 крапель бромтимолового синього до розчину оцтової кислоти.

1

2

3

4

5

Занеси свої результати вимірювань до таблиці.

6

7

8

9

10