3.2. Експериментальна частина

1. Одержати у викладача номери досліджуваних розчинів фосфатів.

2. Скласти гальванічний елемент. У широку склянку налити невелику кількість досліджуваного розчину, додати до нього кілька кристаликів хінгідрону і встановити платиновий електрод. У вузькій склянці знаходиться електрод порівняння (хлоросрібний). Обидві склянки з'єднати агар-агаровим містком.

3. Підключити складений таким чином гальванічний елемент до потенціометра, виміряти його е.р.с., записати значення Е_{ХГ/х.с.е.} = …В та відключити клеми від потенціометра.

4. Вилити досліджуваний розчин, вимити стакан дистильованою водою, зали­ти новим розчином, додавши до нього хінгідрон. Повторити з ним операції 2 і 3.

3.3. Обробка результатів

1. Розрахувати потенціал хлоросрібного електроду порівняння при кімнатній температурі:

_х.с.е = 0,2223 - 6,4^.10^-4(t - 25) (6.11)

2. Залежність потенціалу хінгідронного електрода від активності іонів водню в інтервалі температур 0-50⁰ С, згідно з довідниковими даними, передається рівнянням

_хг = 0,6992 -7,4^.10^-4(t - 25) + [0,0591 + 2^.10^-4(t - 25)]lga_H+ , або (6.12)

_хг = 0,7177 - 7,4^.10^-4.t - (0,0541+2,0^.10^-4.t)pH (6.12А)

Спільним розв’язанням рівнянь Е_{ХГ/х.с.е.} = _хг - _х.с.е та (6.12А) можна одержати формулу для розрахунку рН розчину

pH = (0,7177 - 7,4^.10^-4.t - _х.с.е. - Е_{ХГ/х.с.е.})/( 0,0541+2,0^.10^-4.t). (6.13)

Розрахувати рН усіх розчинів за рівнянням (6.13).

3. Оскільки досліджувані розчини є сумішшю гідрофосфату та дигідрофосфату лужних металів, у розчині буде встановлюватися рівновага:

H₂PO₄^-  HPO₄^2- + H⁺,

K_д = [HPO₄^2-]^.[ H⁺]/[ H₂HPO₄^-], K_д = 6,34^.10^-8 . (6.14)

Виразимо [H⁺] з рівняння (6.14):

[H⁺] = K_д^. [H₂HPO₄^-]/[HPO₄^2-] (6.15)

і прологарифмуємо його:

lg[H⁺] = lgK_д + lg([H₂HPO₄^-]/[HPO₄^2-]). (6.16)

З урахуванням рН = - lg[H⁺] та pK_д = -lgK_д рівняння (6.16) можна записати у вигляді

рН_теор = pK_д - lg([H₂HPO₄^-]/[HPO₄^2-]). (6.17)

Якщо концентрації гідрофосфату та дигідрофосфату однакові, то рН_теор можна розрахувати за рівнянням

рН_теор = pK_д - lg(V_к/V_осн), (6.18)

де V_к - дигідрофосфату (об'єм більш кислої солі), V_осн - гідрофосфату (об'єм менш кислої солі). У цьому випадку дигідрофосфат та гідрофосфат виконують роль кислоти та основи (за Бренстедом).

Розрахувати теоретичне значення рН_теор. досліджуваних розчинів з рівняння (6.18).

4. Перевірити розраховані значення з показаннями рН-метра. Розрахувати абсолютну та відносну помилки експерименту.

5. Одержані дані записати в табл. 13.

Таблиця 13

№ розчину	рН розчинів			Помилки
	Виміряний за допомогою хінгідронного електрода	Виміряний рН-метром	Розрахований теоретично	Абсолютна похибка	Відносна похибка