Лабораторная работа «Буферные растворы» 07.12.2020 Экспериментальная часть.

Опыт №1. Зависимость рН буферных растворов от соотношения концентраций составляющих их компонентов и от разведения.

Цель опыта:
1.Выяснить, как соотношение концентраций компонентов, составляющих буферныйраствор, влияет на его рН.
2.Выяснить, как зависит рН буферного раствора от разбавления его водой.
Ход работы:
1.Приготовить буферные растворы объемом 10мл, смешивая 0,1н растворы CH3COONa и CH3COOH в следующих соотношениях:

пробирка №1 – 1:9
пробирка №2 – 5:5
пробирка №3 – 9:1

Точные объемы растворов ацетата натрия и уксусной кислоты отмеривают в пробирку пипетками; содержимое пробирки тщательно перемешивают, закрыв пробирку резиновой пробкой.

2.Приготовить разбавленные растворы с тем же соотношением сопряженных компонентов. Для этого: в пустую пробирку (№4) из бюретки отмеривают 8 мл дистиллированной воды и добавляют 1 мл приготовленного ранее буферного
раствора из пробирки №1, используя пипетку. Аналогично, взяв пустую пробирку (№5) отмеривают в нее 8 мл дистиллированной воды и добавляют 1 мл раствора из пробирки №2, в пустую пробирку №6 отмеривают 8 мл дистиллированной воды и добавляют 1 мл раствора из пробирки №3.
3. В каждую из шести приготовленных пробирок добавить по 5 капель индикатора метилового оранжевого, перемешать легким постукиванием по пробирке. Записать цвета растворов в таблицу1.
4.Сравнить между собой цвета в пробирках №1,2,3 и №4,5,6. Сделать вывод: зависит ли рН буферного раствора от соотношения компонентов?
5.Сравнить между собой цвета в пробирках №1 и 4; №2 и 5; №3 и 6. Сделать вывод: зависит ли рН буферного раствора от разбавления?
6.Для обоснования полученных результатов, рассчитать рН для шести приготовленных растворов (все расчеты привести).
Для расчета используют уравнение Гендерсона - Гассельбаха, принимая во внимание, что в данной буферной системе ацетат-ион, концентрация которого численно равна концентрации ацетата натрия, является основанием, сопряженным уксусной кислоте. pKa(CH3COOH) = 4,76 (находят в справочнике).
Приготовленные растворы в пробирках №1 и №4 использовать для опыта №2.
Таблица 1. Зависимость рН буферных растворов от соотношения концентраций составляющих их компонентов и от разведения.
Вывод:

Опыт 2. Установление зависимости буферной ёмкости раствора от разбавления.
Сравнивают буферную ёмкость приготовленных растворов (пробирки №1 и №4) опыта№1 при добавлении небольшого количества щелочи.
Для этого к растворам в обеих пробирках добавляют по 5 капель раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л. Растворы перемешивают, наблюдаемую окраску записывают в таблицу 2.

Таблица 2.Зависимость буферной емкости раствора от его разбавления
Вывод:

Опыт №3. Влияние добавления небольших количеств сильных кислот и оснований на рН буферного раствора
Цель работы:
1.Выяснить, как добавление небольшого количества сильной кислоты или основания влияет на рН буферного раствора.
2.Выяснить, является ли физиологический раствор буферным раствором.
Ход работы:
В пробирках №1 и №2 приготовить буферный раствор с соотношением концентраций CH3COONa и CH3COOH равным 2:3 соответственно. Для этого в каждую пробирку отмеривают из бюреток по 4 мл CH3COONa и по 6 мл CH3COOH.
В пробирки №3 и №4 отмеривают мерной пробиркой по 10 мл физиологического раствора (0,9%-ный раствор хлорида натрия).
Для продолжения опыта взять одну пробирку с буферным раствором и другую пробирку – с физраствором.
Пробирки №1 и №3:
-добавить по 5 капель индикатора метиловый оранжевый, окраску полученного раствора записать в таблицу 3;
-если растворы в пробирках отличаются по цвету, то в физиологический раствор (пробирка №3) добавить по каплям разбавленный (0,01н) раствор HCl до выравнивания цвета с раствором в пробирке №1;
- в обе пробирки добавить по 5 капель 0,1Н HCl. Окраски растворов внести в таблицу 3.
Пробирки №2 и №4:
-добавить по 5 капель индикатора метиловый красный, окраску полученного раствора записать в таблицу 3;
-если растворы в пробирках отличаются по цвету, то в физиологический раствор (пробирка №4) добавить по каплям разбавленный (0,01н) раствор HCl до выравнивания цвета с раствором в пробирке №2;
- в обе пробирки добавить по 5 капель 0,1Н NaOH. Окраски растворов внести в таблицу 3.

Таблица 3. Влияние добавления небольших количеств сильных кислот и оснований.
Примечание: в ячейках таблицы с прочерками записи не делать.
Вывод:
Иллюстрации к опыту.
вас надо.