Γ΄Λυκείου Κατεύθυνσης ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ Εργαστηριακές Ασκήσεις Χημείας Γ΄Λυκείου Κατεύθυνσης Επιμέλεια: Θανασούλιας Αλέξης Χημικός Σχολ.Έτος: 2008-09
Παρασκευή και ιδιότητες ρυθμιστικών διαλυμάτων Παρασκευή και ιδιότητες ρυθμιστικών διαλυμάτων
ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ Για την εκτέλεση του πειράματος απαιτούνται: 1.Ογκομετρικοί κύλινδροι των 100ml (δύο). 2.Ογκομετρικές φιάλες των 100ml (δύο). 3.Σιφώνιο των 10ml βαθμονομημένο. 4.Προχοϊδα των 25 ή 50ml. 5.Πεχάμετρο ρυθμισμένο, κατά τον κατασκευαστή του. 6.Διαλύματα 2Μ HCl,CH3COOH, NH3, NaOH.
Παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος CH3COOH – CH3COONα 50 ml δ.CH3COOH 2M 25 ml δ.ΝαΟΗ 2M 25 ml Η2Ο Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις των CH3COOH και CH3COOΝα: CH3COOH (aq) + NαOH (aq) CH3COONα (aq)+ H2O (l) 0,5Μ 0,5Μ 0,5Μ και βρίσκουμε ότι είναι ίσες (0,5 Μ) Αν θεωρήσουμε για το CH3COOH pKa = 4,74 το pH από τον τύπο των Henderson – Hasselbach: υπολογίζεται: 4,74 Μετράμε το pH με το pH μετρο και συγκρίνουμε την αντίστοιχη τιμή …..
Παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος ΝΗ3 – ΝΗ4Cl 50 ml δ.NH3 2M 25 ml δ.HCl 2M 25 ml Η2Ο Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις των NH3 και NH4Cl: NH3 (aq) + HCl (aq) NH4Cl (aq) 0,5Μ 0,5Μ 0,5Μ και βρίσκουμε ότι είναι ίσες (0,5 Μ) Αν θεωρήσουμε για τη ΝΗ3 pKb = 4,74 το pH από τον τύπο των Henderson – Hasselbach: υπολογίζεται: 9,26 Μετράμε το pH με το pHμετρο και συγκρίνουμε την αντίστοιχη τιμή ……
ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ Ρυθμιστική ικανότητα ενός Ρ.Δ., είναι τα moles ισχυρού οξέος ή ισχυρής βάσης που πρέπει να προστεθούν σε 1L αυτού, ώστε να μεταβληθεί η τιμή του ΡΗ κατά μία μονάδα. Έστω Ρ.Δ. που περιέχει το ασθενές οξύ ΗΔ σε συγκέντρωση Ca και τη συζυγή του βάση Α- σε συγκέντρωση Cb.Έστω ότι προσθέτουμε σ’ αυτό μικρή ποσότητα ισχυρής βάσης ώστε το διάλυμα να καταστεί η mole/L ως προς αυτό. Η ρυθμιστική ικανότητα του διαλύματος θα δίνεται από την παρά κάτω σχέση:
Όταν προστίθεται μικρή ποσότητα ισχυρού ξέος,συγκέντρωσης n mol/L στο ρυθμιστικό,η ρυθμιστική του ικανότητα θα δίνεται από την παρά κάτω σχέση: Αντίστοιχες σχέσεις ισχύουν και για ρυθμιστικό διάλυμα π.χ. ΝΗ3/ΝΗ4Cl
Μεταβολή της τιμής ΡΗ Ρ.Δ. CH3COOH – CH3COONα με προσθήκη διαλύματος ΗCl 25 ml ρυθμιστικού CH3COOH 0,5M CH3COONα 0,5M pH (θεωρητική τιμή) = 4,74 pH1 (πειραματική τιμή) = 4,67 Προσθήκη στο παραπάνω διάλυμα 1ml δ. HCl 2M 25 ml ρυθμιστικού + 1 ml δ.ΗCl 2M pH2 (πειραματική τιμή) = 4,55 ΔΡΗ= - 0.12 μονάδες
Μεταβολή της τιμής ΡΗ Ρ.Δ. CH3COOH – CH3COONα με προσθήκη διαλύματος ΝαΟΗ 25 ml ρυθμιστικού CH3COOH 0,5M CH3COONα 0,5M pH (θεωρητική τιμή) = 4,74 pH1 (πειραματική τιμή) = 4,67 Προσθήκη στο παραπάνω διάλυμα 1ml δ. ΝαΟΗ 2M 25 ml ρυθμιστικού + 1 ml δ.ΝαΟΗ 2M pH2 (πειραματική τιμή) = 4,80 ΔΡΗ = + 0.13
Μεταβολή της τιμής ΡΗ Ρ.Δ. ΝΗ3 - ΝΗ4Cl με προσθήκη διαλύματος ΗCl 25 ml ρυθμιστικού CH3COOH 0,5M CH3COONα 0,5M pH (θεωρητική τιμή) = 9,26 pH1 (πειραματική τιμή) = 9,45 Προσθήκη στο παραπάνω διάλυμα 1ml δ. HCl 2M 25 ml ρυθμιστικού + 1 ml δ.ΗCl 2M pH2 (πειραματική τιμή) = 9,34 ΔΡΗ = - 0.11
Μεταβολή της τιμής ΡΗ Ρ.Δ. ΝΗ3 - ΝΗ4Cl με προσθήκη διαλύματος NαOH 25 ml ρυθμιστικού CH3COOH 0,5M CH3COONα 0,5M pH (θεωρητική τιμή) = 9,26 pH1 (πειραματική τιμή) = 9,45 Προσθήκη στο παραπάνω διάλυμα 1ml δ. ΝαΟΗ 2M 25 ml ρυθμιστικού + 1 ml δ.ΗCl 2M pΗ2 (πειραματική τιμή) = 9,57 ΔΡΗ = + 0.12
Μεταβολή της τιμής ΡΗ του νερού βρύσης με προσθήκη διαλ/τος ΗCl Μεταβολή της τιμής του ΡΗ του νερού βρύσης με προσθήκη διαλ/τος NαΟΗ 25 ml H2O pH1 (πειραματική τιμή) = 7,80 + 1 ml δ.ΗCl 2M pH2 (πειραματική τιμή) = 0,98 25 ml H2O pH1 (πειραματική τιμή) = 7,80 + 1 ml δ.ΝαΟΗ 2M pH2 (πειραματική τιμή) = 12,37 ΔΡΗ = - 6.82 ΔΡΗ = + 4.57
Πηγές 1.«Εργαστηριακές ασκήσεις Γ΄Λυκείου» Νίκος Μαρκουλάκης 2ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου. 2. Εργαστηριακός οδηγός Χημείας Γ΄Λυκείου κατεύθυνσης. Στ.Λιοδάκης-Δημ. Γάκης