Vizes oldatok pH-jának mérése Név:
___________________________ Neptun-kód: ____________
Labor elızetes feladat Mennyi lesz annak a hangyasav oldatnak a pH-ja, amelynek koncentrációja 0,330 mol/dm3? (Ks = 1,77·10-4 mol/dm3) Mekkora a disszociációfok? Írja fel a sav disszociációjának egyenletét!
___________ oktató
1
Laboratóriumi feladatok 1. A Radelkis OP-211/2 típusú pH-mérı illesztése (csoportos feladat) Legalább 10 perccel a mérések megkezdése elıtt a mőszert be kell kapcsolni, hogy a készülék elektronikája megfelelı üzemi hımérsékletet vegyen fel. Ezt követheti a mőszer illesztése, kalibrálása, vagyis annak a pH-tartománynak pontos beállítása, amely értékek között mérni szeretnénk. Ennek a lépései a következık: a, A pH-mérıt kapcsoljuk nem mérı állásba! Válasszuk ki a pH mérési üzemmódot! b, Szereljük össze a pH-mérı berendezést: fogjuk állványba és csatlakoztassuk kábellel a készülék megfelelı helyére a kombinált üvegelektródot! Ügyeljünk arra, hogy az összehasonlító elektród terében a folyadék szintje a töltınyílás alatt legfeljebb kb. 5 mm-re legyen! Ha alacsonyabban áll, töltsük fel ezüst-kloriddal telített 1 M KCl-oldattal! A töltınyílást hagyjuk nyitva az illesztés és a pH-mérés alatt! Az elektródot desztillált vízzel öblítsük le, és puha szőrıpapírral töröljük szárazra! c, Végezzük el a kalibrálást: Tiszta, száraz 25 cm3-es mérıpohárkákat töltsünk kb. 2/3-ig az egyes illesztı-oldatokkal! Az illesztést mindig olyan oldattal kezdjük, amelynek pH-ja 7,0 ± 1,5 egység! Merítsük a pH=7,xx oldatba a kombinált elektródot úgy, hogy a csıszáron levı kis kerámiaszőrı is a folyadék felszíne alatt legyen! - A SET STD1 szabályozó gombbal állítsuk be az illesztı-oldat pH-értékét (7,xx)! - Ezután kapcsoljunk át mérési módba és ismételjük meg a beállítást a STD 1 szabályozógombbal! A beállítást ne azonnal végezzük, hanem akkor, amikor a mutatott érték gyakorlatilag már nem változik (kb. 1/2-1 perc)! - A mérı - nem mérı állások közötti átkapcsolásokkal gyızıdjünk meg arról, hogy a pH-mérı pontosan tartja a beállított értéket! - Kapcsoljunk ismét nem mérı állásba, emeljük ki az oldatból az elektródot, helyezzünk alá egy „szennyes” poharat, kívülrıl desztillált vizet folyatva rajta öblítsük le! Ügyeljünk, hogy a víz a töltınyíláson ne folyjék be! Puha szőrıpapírral, vagy papírvattával töröljük szárazra, majd merítsük a másik illesztı-oldatba! - Ezt a pH értéket a STD 2 szabályozógombbal tudjuk beállítani. Az elektród kiemelését, mosását és törlését mindig nem mérı állásban végezzük! A beállítás helyességét ellenırizzük a pH=7,xx oldat ismételt mérésével! Ha az ekkor mért pHérték nem tér el jobban az illesztés során beállított értéktıl, mint ± 0,01 egység, az illesztést befejeztük. Ezután a szabályozógombokhoz már nem nyúlunk. Szükség esetén korrigáljuk a beállítást és addig ismételjük az illesztési lépéseket, amíg a megfelelı reprodukálhatóságot el nem érjük! Ha 3-4 beállítási próbálkozás nem vezet eredményre, akkor a mérıelektród nem mőködik helyesen: vagy elöregedett, vagy nincs jól kondicionálva, stb.
Az oldatok cseréjekor ne felejtsük el az elektródot leöblíteni és megtörölni! 2. Azonos koncentrációjú oldatok pH-jának összehasonlítása Az asztalokon csoportosított 0,100 mol/dm3 koncentrációjú oldatok pH-ját mérje meg! Az oldatok kis részletét 25cm3-es fızıpohárba öntve (kb. a pohár 2/3-áig töltve) sorban mérje meg az oldatok pH-ját! 3. Gyenge savak oldatának elkészítése, pH mérés A kiadott törzsoldatból (pontos koncentrációját jegyezze fel) készítsen ötszörös hígítású oldatot! 50,0 cm3-es mérılombikba pipettával mérjen ki 10,00 cm3-t, majd desztillált vízzel töltse jelre, homogenizálja! A csoport együttesen 3 db hígított oldatot készítsen! Mérje meg az egyes oldatok pH-ját! 2
JEGYZİKÖNYV Vizes oldatok pH-jának mérése Név:
___________________________ Neptun-kód: ____________
Mérési adatok 1. A Radelkis OP-211/2 típusú pH-mérı illesztése Az illesztést a savas tartományra ___________ és __________ pH-jú oldatokkal végeztük. 2. Azonos koncentrációjú oldatok pH-jának összehasonlítása vegyszer 1. csoport
képlet
nátrium-hidroxid
vegyszer 2. csoport
képlet
NaOH
kalcium-hidroxid
Ca(OH)2
bórsav
H3BO3
aszkorbinsav
C6H8O6
kálium-nitrát
KNO3
salétromsav
HNO3
sósav
HCl
kalcium-klorid
CaCl2
nátrium-acetát
CH3COONa
nátrium-benzoát
C6H5COONa
Na2SO3
nátrium-szulfát
Na2SO4
nátrium-szulfit
pH
3. csoport
pH
4. csoport
kénsav
H2SO4
foszforsav
H3PO4
ammóniumhidroxid
NH4OH
kálium-hidroxid
KOH
ecetsav
CH3COOH
kálium-klorid
KCl
nátrium-klorid
NaCl
nátrium-foszfát
Na3PO4
ammóniumklorid
NH4Cl
nátriumNaHCO3 hidrogénkarbonát magnéziumMgCl2 klorid káliumKH2PO4 dihidrogénfoszfát
3. Gyenge savak oldatának elkészítése, pH mérés A _________________ törzsoldat pontos koncentrációja: ___________________ mol/dm3 A hígított oldat mért pH-ja: _________
__________________________ dátum
__________
__________
___________________________ oktató 3
A mérési adatok utólagos feldolgozása: 1. A Radelkis OP-211/2 típusú pH-mérı illesztése Mire szolgál a pH-mérı illesztése? ..........................................................................................................................................……… …………………….…………………………………………………………………………… 2. Vizes oldatok pH-jának mérése A mérési adatok feldolgozásánál mind a 4 mérıcsoport adatait használni kell! Az anyagok csoportosítása (sav-bázis-só). A sók kémhatását alapul véve csoportosítsa azokat nem hidrolizáló, illetve savasan és lúgosan hidrolizáló sókra! (a vegyületek képletét írja a megfelelı oszlopba!)
savak gyenge
bázisok erıs
gyenge
sók erıs
nem hidrol.
savas
lúgos
3. Gyenge savak oldatának elkészítése, pH mérés A mért gyenge sav disszociációjának egyenlete:
A disszociációs állandó képlete: koncentráció (mol/dm3) mért pH [H+] = 10 -pH Ks (mol/dm3) Számítások:
4
A gyenge sav disszociációs állandója (átlag): ________________ mol/dm3 Szórás: ____________
Kémiai táblázatból keresse ki a mért gyenge sav disszociációs állandójának irodalmi értékét! _________________
Számolja ki a mérés torzítását! ______________ %
Hogyan lehetne pontosabbá tenni a meghatározást? ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………
_____________________________ dátum
____________________________ aláírás
5
