Результаты потенциометрического титрования

Объем титранта, мл	рН

Обработка результатов.

По данным таблицы на миллиметровой бумаге строят кривую потенциометрического титрования. Определяют по ней точку эквивалентности и рассчитывают концентрацию анализируемого раствора.

Контрольные вопросы.

1. Приведите определение кислот и оснований, принятых в теории Аррениуса, и в протолитической теории. Чем они принципиально отличаются? Приведите примеры молекул, катионов и анионов, которые являются в рамках протолитической теории: а) кислотами, б) основаниями.

2. Запишите уравнение автопротолиза воды и выражение для константы автопротолиза. Чему равно ионное произведение воды при 25 ºС?

3. Что называется водородным показателем (рН)? Каковы значения рН в кислых и щелочных растворах?

4. Среднее значение рН морской воды равно 8,0. Вычислите концентрацию гидроксид-ионов, соответствующую этому значению рН.

5. Рассчитайте значение рН раствора, содержащего 0,25 г ацетилсалициловой кислоты в 100 мл раствора, если рК_а = 3,5.

6. На чем основано потенциометрическое измерение рН растворов? В чем заключается преимущество потенциометрического определения рН и потенциометрического титрования?

7. Перечислите правила работы на приборе.

8. Какие растворы называются кислотно-основными буферными системами? Каков механизм их действия (на примере одного из буферных растворов)?

9. Перечислите буферные системы крови. Каково значение рН плазмы крови в норме? Что такое ацидоз и алкалоз?

10. Расположите приведенные ниже системы в порядке увеличения в них концентрации ионов гидроксония: а) сыворотка крови; б) желудочный сок; в) раствор хлороводорода с концентрацией 10^-8 моль/л; г) раствор гидроксида калия с концентрацией 10^-8 моль/л.

Рис. 6.2. Вид преобразователя спереди:

1 – шкала прибора прибор;

2 – кнопки выбора рода работы;

3 – выключатель сети;

4 – индикация включения;

5 – кнопки выбора диапазона измерения;

6 – ручки оперативного управления прибором;

7 – оси переменных резисторов заводской настройки регулировки прибора;

8 – корректор нуля;

9 – лицевая панель

 

РАБОТА 7

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

 

Скорость химической реакции определяется как изменение концентрации одного из реагирующих веществ или продуктов реакции в единицу времени. Среднюю скорость реакции в промежутке времени от t₁ до t₂ рассчитывают следующим образом:

, (7.1)

где с₁ и с₂ – концентрация вещества в моменты времени t₁ и t₂ соответственно.

Знак плюс берется при расчете скорости по продукту реакции, в ходе реакции концентрация продукта возрастает, с₂ > с₁, Dс>0.

Знак минус берется при расчете скорости по одному из исходных реагентов, концентрация его при протекании реакции убывает, с₂ < с₁, Dс<0.

Мгновенная скорость, т.е. скорость реакции в данный момент времени и соответственно при данной концентрации с, есть

(7.2)

Значение концентрации в выражении для скорости берется в моль/м³ либо в моль/дм³ (моль/л), время – в секундах, минутах, часах.

Для всякой химической реакции зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ выражается законом действующих масс:

, (7.3)

где С_i – концентрация i-го реагента. Показатель степени при концентрации называется порядком реакции по i-му веществу. Для простых реакций показатель степени совпадает со стехиометрическим коэффициентом в уравнении реакции. Коэффициент пропорциональности k в законе действующих масс называется константой скорости. Константа скорости химической реакции является характеристикой каждой конкретной реакции, зависит от температуры и не зависит от концентраций.

Уравнения, связывающие скорость химической реакции с концентрациями, а также выражающие зависимость концентраций от времени, называются кинетическими уравнениями (см. таблицу).

Для определения численного значения константы скорости необходимо тем или иным методом определить концентрацию реагирующего вещества в различные моменты времени и подставить эти значения в выражение для константы скорости (см. таблицу). Константу скорости можно также найти графически.

Важнейшей кинетической характеристикой является период полураспада (t_1/2) – время, в течение которого превращению подвергается половина взятого вещества. В приведенных в таблице уравнениях: С₀ – начальная концентрация вещества, С – концентрация этого вещества в момент времени t.

Таблица 1