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:

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.

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?

Работа № 8. Ионообменная хроматография

Цель работы – изучение метода очистки воды методом ионообменной хроматографии и изучение механизма адсорбционных процессов.

Оборудование

1. Ионообменные колонки с катионитом (R-H) и анионитом (R-OH).

2. Реохордный мост для измерения электропроводности раствора.

3. Ячейка с платиновыми электродами.

4. Мерный цилиндр.

Последовательность выполнения работы

1. Приготовить смесь двух окрашенных растворов солей, смешав по 25 мл 0,2 н раствора сульфата меди CuS0₄ и 25 мл 0,04 н раствора бихромата калия К₂Сг₂0₇.

2. При помощи реохордного моста (см. инструк­цию) измерить электрическое сопротивление раствора и рассчитать электропроводность как величину, обратную сопротивлению, или измерить электропроводность с помощью кондуктометра и результаты записать в табли­цу, отметив окраску раствора.

3. Пропустить раствор через ко­лонку с катионитом, предварительно слив из колонки воду. Скорость пропускания раствора − I капля в сек.

4. Измерить сопротивление и рассчитать электропроводность фильтрата, отметить его ок­раску.

5. Пропустить раствор через колонку с анионитом.

6. Измерить сопротивление и рассчитать электропроводность вторичного фильтрата, отметить его ок­раску.

7. По окончании опыта промыть колонки 50 мл 1 н раст­вора:

а) серной кислоты H₂SO₄ для катионита,

б) соды Na₂CO₃ для анионита,

приливая реактив небольшими порциями. Колонки промыть несколько раз дистиллированной водой и оставить запол­ненными ею на 1 см выше уровня ионита.

8. Написать ионные уравнения реакций, происходящих на поверхности ионитов при работе колонок и их регенерации.

9. На основании уравнений реакций и табличных значений подвижностей соответствующих ионов (см. справочник) объяснить изменение электропроводности раствора после пропускания через катионит и анионит.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Объясните механизм ионообменной адсорбции. Какие другие виды адсорбции вам известны?

2. Где применяется ионообменная хроматография?

3. Какие вещества могут использоваться в качестве ионитов?

4. Как изменится электропроводность и окраска раствора NiSO₄ (изумрудно-зеленого цвета) при прохождении его сначала через катионит, затем через анионит?

Работа № 9. Коллоидные растворы

Цель работы – изучение физико-химических свойств коллоидных растворов, определение порога коагуляции и защитного числа золя гидроксида железа (III).

Оборудование

1. Штатив с десятью пробирками.

2. Измерительные бюретки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: