Контрольные вопросы

1. Что такое буферный раствор?

2. На протекании каких реакций основано буферное действие?

3. Каковы основные типы буферных растворов?

4. Из каких основных компонентов состоит буферный раствор?

5. По какому уравнению вычисляется рН кислого буферного раствора?

6. По какому уравнению вычисляется рН основного буферного раствора?

7. Что такое интегральная буферная емкость?

8. Как экспериментально определить величину интегральной буферной емкости?

9. По какому уравнению вычисляют теоретическое значение интегральной буферной емкости кислого буферного раствора по кислоте и по щелочи?

10. По какому уравнению вычисляют теоретическое значение интегральной буферной емкости основного буферного раствора по кислоте и по щелочи?

Оборудование и реактивы

В лаборатории: рН-метр; бюретка объемом 100 мл – 4 шт (или мерные цилиндры); уксусная кислота – 0,2 М раствор, ацетат натрия – 0,2 М раствор, гидроксид натрия – 0,2 М раствор, хлорид аммония – 0,2 М раствор, соляная кислота для титрования – 0,05 н. раствор, гидроксид натрия для титрования – 0,05 М раствор. В штативе с реактивами: метилоранж. Получать в лаборантской: пипетка Мора объемом 5 мл – 2 шт., мерная или коническая колба объемом 100 мл – 2 шт., коническая колба для титрования объемом 50 мл – 2 шт., стакан химический объемом 100 мл – 4 шт., стакан химический объемом 50 мл – 2 шт., бюретка объемом 25 мл – 2 шт.; фенолфталеин.

Выполнение работы

I. Выбрать реактивы для приготовления буферного раствора.

Определение состава буфера с заданным рН начинают с подбора слабой кислоты или слабого основания таким образом, чтобы показатель их константы диссоциации отличался от заданного значения рН или рОН не более, чем на единицу в соответствии с формулой рKd = рН  1. При этом пользуются справочными данными.

II. Рассчитать объемы реактивов для приготовления буферного раствора.

Т.к. концентрации компонентов буферного раствора одинаковы, при расчете объемов компонентов можно пользовать в формуле расчета рН буферного раствора соотношение объемов компонентов.

Для ацетатного буферного раствора объемы кислоты и соли можно вычислить исходя из системы уравнений:

, pK_d(CH₃COOH) = 4,756.

Для аммиачно-хлоридного буферного раствора следует рассчитать объемы гидроксида натрия и хлорида аммония. Необходимый для формирования буферного раствора гидроксид аммония получится по реакции:

NH₄Cl + NaOH = NH₄OH + NaCl.

, pK_d(NH₄OH) = 4,752.

III. Приготовить буферный раствор и определить его рН

1. Рассчитанные в п. 2 объемы выбранных растворов отбирают с помощью бюретки на 100 мл и смешивают в колбе на 100 мл.

2. Пробу буферного раствора отобрать в химический стакан объемом 50 мл

3. Включить рН-метр.

4. Вынуть электрод рН-метра из раствора хранения и протереть его кусочком фильтровальной бумаги.

5. Опустить электрод рН-метра в химический стакан с пробой буферного раствора.

6. После того как показания прибора установятся, считать значение рН на экране рН-метра.

IV. Определить буферную емкость

Для ацетатного буфера определяют емкость по щелочи

1. В две конические колбы объемом 50 мл отбирают пипеткой по 5 мл буферного раствора.

2. К каждой пробе добавляют по 3−4 капли фенолфталеина

3. Титруют 0,05 М раствором NaOH до перехода окраски индикатора от бесцветной к розовой.

4. Записать объем титранта V_Т для каждой пробы.

Для аммиачного буфера определяют емкость по кислоте

1. В две конические колбы объемом 50 мл отбирают пипеткой по 5 мл буферного раствора.

2. К каждой пробе добавляют по 3−4 капли метилового оранжевого

3. Титруют 0,05 М раствором HCl до перехода окраски индикатора от желтой к красной.

4. Записать объем титранта V_Т для каждой пробы.