Химическая кинетика. Семинар.

Задания для самостоятельной работы

 

3.67: 3.70; 3.83; 3.91; 3.97; 3.111

 

Дата __________ Занятие ____________

МОДУЛЬ 04. Свойства растворов. СЕМИНАР.

Задания для самостоятельной работы

4.12; 4.25; 4.43; 4.47; 4.54; 4.59; 4.64; 4.68; 4.70 4.86; 4. 92; 4.100

 

Дата _________ Занятие ________

МОДУЛЬ №05. Протолитические равновесия и процессы.

Задания для самостоятельной работы

 

5.16; 5.52; 5.53; 5.60; 5.67;5.69; 5.70; 5.72; 5.75

 

Дата _______

Лабораторная работа 6.4

 

Буферная емкость растворов.

Цель: Научиться исследовать зависимость буферной емкости раствора от разбавления и экспериментально определять буферную емкость по кислоте и основанию.

Задание: Приготовить несколько растворов, содержащих ацетатный буфер. Установить зависимость буферной емкости от разбавления. Рассчитать буферную емкость по кислоте и основанию.

Оборудование и реактивы: Набор пробирок в штативе, бюретки вместимостью 25 мл, воронки, мерные цилиндры, конические колбы, пипетки, стеклянные палочки, капельницы с растворами.

Соляная кислота, растворы уксусной кислоты, гидроксида натрия, ацетата натрия (0,1 моль/л), раствор метилового оранжевого в этаноле, раствор метилового красного в этаноле.

Сущность работы: Визуальное наблюдение за изменениями в пробирках, содержащих буферные растворы и при разбавлении. Буферную емкость по кислоте определяют ацидиметрическим методом, буферную емкость по основанию – алкалиметрическим методом

(см. Модуль 01).

 

Выполнение эксперимента:

Опыт 1. Установление зависимости буферной емкости раствора от разбавления.

 

Пробирка	Объект исследования	Окраска после добавления метилового оранжевого	Окраска после добавления 5 капель р-ра NaOH, (с=0,1 моль/л)
	Исходный буферный раствор 1:1
	Разбавленный буферный раствор 1:1

Наблюдения:

Вывод:

Опыт 2. Определение буферной емкости раствора по кислоте.

Колба	Содержимое колбы	υ(NaCH3COO) ------------------ υ (CH3COOH)	рН до титрования	Vтитранта мл	рН после титрования	β ммоль/л
	Испытуемый раствор	По кислоте (с метиловым оранжевым)
1:1
	Раствор-свидетель	1:9	-		-

Расчет: Буферную емкость по кислоте рассчитываеют по формуле:

 

β_а = V(HCL)c(HCL) / V_буф.р.∆ рН,

 

где c(HCL)- молярная концентрация хлороводорода в титранте, моль/л;

V(HCL) – результат титрования,мл; V_буф.р – объем испытуемого буферного раствора,мл;

∆ рН – изменение рН испытуемого раствора в процессе добавления соляной кислоты;

∆ рН = _. рН (испыт.р) - рН(свидетеля)

 

* В выводе указывают полученные результаты, дают объяснения полученным результатам.

 

Вывод:

Дата ___________ Занятие ________

 

Задания для самостоятельной работы

5.102; 5.106; 5.107; 5.120; 5.126;5.128; 5.129; 5.131; 5.135

 

Дата ___________

 

Лабораторная работа 6.1

Определение рН раствора фотоэлектроколориметрическим методом.

 

Цель работы. Научиться определять рН растворов с помощью фотоэлектроколориметрического метода.

Задание: определить рН одного-двух растворов по указанию преподавателя; сопоставить полученный результат с расчетным для данной протолитической системы.

Оборудование и реактивы: колориметр КФК-2 с набором кювет, штатив с пробирками, бюретки, воронки, пипетки градуированные. Водный р-р карбоната натрия (с=0,1 моль/л), набор индикаторов по Михаэлису, универсальный индикатор, исследуемые растворы, дистиллированная вода.

Сущность работы. М етод основан на использовании кислотно-основных индикаторов, представляющих собой слабые кислоты или основания, изменяющие характер или интенсивность окраски в обратимых реакциях протонирования - депротонирования. У одноцветных индикаторов молекулярная форма бесцветна, а ионная - окрашена. Пример одноцветного индикатора – n -нитрофенол:

 

 

При прибавлении к водному раствору n-нитрофенола небольшого количества сильной кислоты сопряженное основание (Ind^-) переходит в соответствующую бесцветную кислоту (HInd); интенсивность окраски уменьшается или она исчезает вовсе. Наоборот, прибавление небольшого количества сильного основания вызывает смещение равновесия в противоположном направлении: концентрация окрашенной формы индикатора (Ind^-) возрастает, интенсивность окраски усиливается. Изменение соотношения HInd и Ind^- сопровождается визуальными изменениями в определенном диапазоне значений pH, что позволяет судить о положения равновесия и, следовательно, определять pH:

c(Ind^-)

pH= pK_a+lg -----------

c(HInd),

где рК_а- силовой показатель индикатора.

Сущность фотоэлектроколориметрического метода определения рН заключается в измерении оптической плотности (А_х) испытуемого раствора с индикатором и раствора, в котором добавленный индикатор полностью ионизирован и имеет максимальную интенсивность окраски, т.е. максимальную оптическую плотность (А_max).

 

Выполнение эксперимента:

1. Выбирают одноцветный индикатор для измерения рН.

2. Готовят колориметр КФК-2 к работе.

3. Готовят растворы для фотометрирования.

4. Измеряют оптическую плотность анализируемого раствора.

5. Измеряют оптическую плотность раствора индикатора, в котором он полностью ионизирован.

6. Рассчитывают степень ионизации индикатора в исследуемом растворе.

7. Рассчитывают рН исследуемого раствора.

 

 

Экспериментальные данные

Приблизительное значение рН _____________

Выбранный индикатор ____________________________

Светофильтр ___________________

Значения оптической плотности: А_х = ______________ А_max = ________________

 

Обработка результатов эксперимента.

1. Рассчитывают степень ионизации индикатора α в исследуемом растворе, для чего используют соотношение: α =А_х/А_max.

2. Для расчета рН используют уравнение:

рК_а+ lg α

рН= -----------

1- α

Расчеты:

* В Выводе указывают значение рН исследуемого раствора, относительную ошибку.

Выводы

 

 

Дата __________ Занятие ___________