Методические разработки предназначены для студентов 2 курса агрономического факультета

Скачать 0.67 Mb.

Название	Методические разработки предназначены для студентов 2 курса агрономического факультета
страница	7/7
Тип	Методические разработки

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические разработки

1 2 3 4 5 6 7

Выполнение работы

В стакан для титрования вносят пипеткой 20 мл исследуемого раствора уксусной кислоты и 30 мл дистиллированной воды.
В полученный раствор помещают магнит для перемешивания смеси. Затем
опускают стеклянный электрод и электрод сравнения.
Включают магнитную мешалку. Убедитесь, что электроды не мешают вращению магнита в стакане!
Проводят титрование раствором гидроксида натрия (с_м = 0.200 моль/л), прибавляя из бюретки вначале по 0.5 мл. После введения каждой порции производят отсчет рН (при достижении постоянного значения).
Если изменение рН в системе между соседними точками превысит 0.20 единицы рН, титрант начинают вводить порциями по 0.2 мл. При увеличении изменения рН в системе между соседними точками до 0.5 единиц, титрант добавляют по каплям.
После скачка потенциала продолжают титрование, прибавляя ещё 2 – 3 мл, чтобы получить вторую ветвь кривой титрования.
Проводят параллельное титрование по той же методике. Результаты титрования оформляют в виде таблицы.

Таблица №1.

№	V(NaOH), мл	рН	ΔрН	V_экв(NaOH), мл
1. 2. 3. 4. и т. д.	0.00 1.00 2.00 3.00			Значение V₁(NaOH) находят по кривой титрования: V_экв(NaOH) = …

Строят кривые титрования в координатах V – рН, по которым находят точку эквивалентности и определяют объем титранта V(NaOH), соответствующий данной точке.
Вычисляют массовую концентрацию уксусной кислоты:

m(CH₃COOH) – массовая концентрация уксусной кислоты в растворе, г/л

V(NaOH) – израсходованный объём титранта, соответствующий точке эквивалентности, мл

20.0 – объём раствора уксусной кислоты, используемый для анализа, мл

60 – молярная масса аммиака, г/моль

0.200 – молярная концентрация NaOH, моль/л

На основании полученных результатов подбирают индикатор для классического варианта кислотно-основного титрования

Лабораторная работа 14
Потенциометрическое кислотно-основное титрование

Титрование двухосновной кислоты

Литература:
Основы аналитической химии. Практическое руководство: Учеб.пособие для вузов/ Под ред. Ю.А.Золотова. – М.: Высш. шк., 2001. – с.304-307.
Цель работы:

построить кривую потенциометрического титрования раствора малеиновой кислоты раствором щелочи;
по кривой титрования определить точку эквивалентности и объем щелочи, израсходованной на титрование кислоты.
подобрать кислотно-основной индикатор для варианта классического титрования

Оборудование и реактивы:

Потенциометрическая установка для титрования;
Индикаторный электрод – стеклянный электрод
Электрод сравнения – хлоридсеребряный электрод
Стаканы для титрования на 100 или 250 мл;
Бюретки для титрования объёмом 25 мл;
Мерные пипетки вместимостью 10 мл;
Раствор гидроксида натрия, с_н = 0.200 моль/л;
Раствор малеиновой кислоты, с_н≈0.05 моль/л
Мерный цилиндр емкостью 25 мл
Магнитная мешалка

Сущность работы
Потенциометрическое титрование основано на изменении потенциала индикаторного электрода в процессе химической реакции между определяемым веществом и титрантом. Конечную точку титрования находят по скачку потенциала, отвечающему моменту завершения реакции.

В качестве индикаторного электрода при кислотно-основном титровании используют стеклянный электрод.

Титрование проводится на примере: малеиновая кислота – щелочь.

Малеиновая кислота относится к классу дикарбоновых кислот, поэтому титрование протекает по двум ступеням:

- 40 -

Образование кислой соли (1 ступень)
Образование нормальной соли (2 ступень)

Потенциометрическая индикация позволяет зафиксировать два скачка титрования, так как

Выполнение работы

В стакан для титрования вносят пипеткой 20 мл исследуемого раствора малеиновой кислоты и 30 мл дистиллированной воды.
В полученный раствор помещают магнит для перемешивания смеси. Затем

опускают стеклянный электрод и электрод сравнения.

Включают магнитную мешалку. Убедитесь, что электроды не мешают вращению магнита в стакане!
Проводят титрование раствором гидроксида натрия (с_м = 0.200 моль/л), прибавляя из бюретки вначале по 0.5 мл. После введения каждой порции производят отсчет рН (при достижении постоянного значения).
Если изменение рН в системе между соседними точками превысит 0.20 единицы рН, титрант начинают вводить порциями по 0.2 мл. При увеличении изменения рН в системе между соседними точками до 0.5 единиц, титрант добавляют по каплям.
После скачка потенциала продолжают титрование, прибавляя ещё 2 – 3 мл, чтобы получить вторую ветвь кривой титрования.
Проводят параллельное титрование по той же методике. Результаты титрования оформляют в виде таблицы.

Таблица №1.

№	V(NaOH), мл	рН	ΔрН	V_экв(NaOH), мл
1. 2. 3. 4. и т. д.	0.00 1.00 2.00 3.00			Значение V₁(NaOH) находят по кривой титрования: V_экв(NaOH) = …

Строят кривые титрования в координатах V – рН, по которым находят точку эквивалентности и определяют объем титранта V(NaOH), соответствующий данной точке.
Вычисляют массовую концентрацию аммиака:

m(кислота) – массовая концентрация малеиновой кислоты в растворе, г/л

V(NaOH) – израсходованный объём титранта, соответствующий точке эквивалентности, мл

20.0 – объём раствора малеиновой кислоты, используемый для анализа, мл

116 – молярная масса малеиновой кислоты, г/моль

0.200 – молярная концентрация NaOH, моль/л

На основании полученных результатов подбирают индикатор для классического варианта кислотно-основного титрования

- 41 -

Лабораторная работа 15
Потенциометрическое кислотно-основное титрование до определенного значения рН.

Определение общей кислотности и щелочности образцов воды
Литература:

Практикум по общей химии. Под редакцией Попкова В.А., Бабкова А.В. – М.: «Высшая школа», 2001, с.34-38.
Основы аналитической химии. Практическое руководство: Учебн. пособие для вузов/ Под ред. Ю.А.Золотова. – М.: Высш. шк., 2001. – с.231-233.
ИСО 10523, ИСО 9963-1

Определение рН растворов
Цель работы: определение рН раствора потенциометрическим методом с использованием стеклянного электрода. Освоение приемов работы на рН-метре.
Реактивы и оборудование.

Потенциометрическая установка
Индикаторный электрод – стеклянный электрод
Электрод сравнения – хлоридсеребряный электрод
Раствор серной кислоты (с_н = 0.05 моль/л)
Раствор гидроксида натрия (с_н = 0.05 моль/л)
Образец воды для исследования (рН<7)
Образец воды для исследования (pH>7)
Стакан вместимостью 200 мл
Бюретки объемом 25 мл
Колбы мерные емкостью 50 мл

Сущность работы
Характер среды водного раствора можно охарактеризовать концентрацией ионов Н⁺ (Н₃О⁺) и ионов ОН^-.

[H⁺] = [OH^-] = 10^-7 моль/л – нейтральная среда

[H⁺] > 10^-7моль/л - среда кислая

[OH^-] > 10^-7моль/л – среда щелочная

Для количественной характеристики кислотности среды удобно использовать водородный показатель pH = -lg[H⁺], тогда с учетом значения ионного произведения воды [H⁺]∙[OH^-] = 10^-14 (t⁰ = 18⁰C):
рН = 7 – среда нейтральная,

рН > 7 – среда щелочная,

рН < 7 – среда кислая
Пресная вода не является идеально чистой. В ней содержатся растворенные газы (O₂, N₂, CO₂), катионы (Na⁺, K⁺, Mg⁺², Ca⁺², Fe⁺² и др.), анионы (Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^- и т. д.).

В результате хозяйственной деятельности человека в воду попадает значительное количество дополнительных соединений, в том числе и вещества, влияющие на характер среды (кислотность воды).

- 42 -

Основные типы соединений, изменяющих характер среды водных растворов.
Кислую среду (рН < 7) в водных растворах создают кислоты и соли, гидролизующиеся по катиону.

Кислоты сильные и слабые диссоциируют в водных растворах с отщеплением Н⁺ (Н₃О⁺), что обуславливает, кислую реакцию среды.

Катионы слабых оснований, входящие в состав солей, подвергаются гидролизу, продуцируя Н⁺ (Н₃О⁺).

Щелочную среду(рН > 7) в водных растворах создают основания и соли, подвергающиеся гидролизу по аниону.

Сильные и слабые основания диссоциируют с отщеплением иона ОН^-.

Анионы слабых оснований, находящиеся в составе солей, при гидролизе образуют ион Н⁺(Н₃О⁺).

Численное значение рН зависит от общего количества вещества в растворе, также от степени диссоциации кислот и оснований и степени гидролиза солей. Сильные кислоты и основания даже в небольших количествах резко изменяют рН воды. Слабые кислоты и основания влияют на значение рН растворов в меньшей степени.

Значение рН растворов определяют потенциометрическим способом. Содержание кислот и оснований в воде (общая кислотность, общая щелочность) определяют титрованием.

- 43 -

Лабораторная работа
Задание для лабораторной работы.

Определить рН предложенных образцов воды.
Определить:

общую кислотность для образцов воды со значением рН < 7
общую щелочность для образцов воды, имеющих значение рН > 7

Определение рН воды
Сущность работы: определить значение рН воды потенциометрическим методом.
Значение рН растворов определяют потенциометрическим методом помощью рН-метра. Сущность потенциометрического метода заключается в измерении ЭДС обратимых гальванических элементов, которые составляются из индикаторного электрода и электрода сравнения. Потенциал индикаторного (стеклянного) электрода зависит от активной концентрации ионов Н⁺, потенциал электрода сравнения (хлоридсеребряный электрод) не зависит от состава анализируемой среды. Показания возникающего значения ЭДС гальванических элементов снимают при помощи специальных приборов – рН-метра или иономера.
Ход анализа.

В стакан емкостью 50 мл помещают 20 – 30 мл анализируемой воды.
Опускают в стакан с анализируемой водой электроды: стеклянный электрод и электрод сравнения.
Через 30 – 60 с после исчезновения заметного дрейфа в показаниях прибора записывают значение рН для анализируемого образца воды.
Электроды вынимают из раствора, ополаскивают дистиллированной водой и помещают в стакан с чистой дистиллированной водой.
По величине рН определяют характер водного раствора (кислый, щелочной, нейтральный).

Определение общей кислотности воды.
Общая кислотность может быть обусловлена присутствием в ней

Свободных сильных кислот (HCl, H₂SO₄ …)
Слабых кислот (органические кислоты…)
Катионов слабых оснований (Fe³⁺, NH₄⁺…)

Сущность работы.
Метод основан на титровании образца воды раствором щелочи до фиксированного значения рН. При титровании до рН = 4.4 происходит нейтрализация свободных сильных кислот

При дальнейшем титровании раствора до рН 8.1 происходит превращение слабых кислот в соли, а также подавляется гидролиз катионов слабых оснований.

- 44 -

Ход анализа.

В стакан емкостью 200-250 мл помещают 50 мл анализируемой воды, опускаю в раствор электроды (стеклянный и хлоридсеребряный), включают магнитную мешалку. Убедитесь, что электроды не мешают вращению магнита в стакане.
Смесь титруют раствором NaOH (с_н = 0.05 моль/л) до до рН = 4.4, записывают результат титрования (V₁, мл)
Продолжают титрование раствора до рН = 8.1, записывают конечный результат титрования (V₂, мл)
Вычисляют содержание сильных кислот К₁ по формуле:

К₁ – содержание сильных кислот, ммоль/л

V₁ – объём раствора NaOH, израсходованного на титрование до рН = 4.4, мл

50 – объём пробы воды, мл

0.05 – молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) раствора NaOH, моль/л

1000 – коэффициент пересчета моль в ммоль

Вычисляют общую кислотность образца воды К по формуле:

К – содержание сильных кислот, ммоль/л

V₂ – объём раствора NaOH, израсходованного на титрование до рН = 8.1, мл

50 – объём пробы воды, мл

0.05 – молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) раствора NaOH, моль/л

1000 – коэффициент пересчета моль в ммоль
Определение общей щелочности воды
Щелочная реакция среды может быть вызвана присутствием в воде

Щелочей (NaOH …) или слабых оснований (NH₃…)
Анионов слабых кислот (СО₃^2-, НСО₃̄ …)

Сущность метода.
Метод основан на титровании образца воды раствором серной кислоты.

При титровании до рН = 8.1происходит нейтрализация свободной щелочи (1), подавляется процесс гидролиза анионов с превращением их в анионы кислых солей(2).

- 45 -

При титровании рН = 4.4 происходит превращение анионов кислых солей в свободные кислоты.

Ход анализа.

В стакан емкостью 200 мл помещают 50 мл анализируемой воды, опускают электроды (стеклянный и хлоридсеребряный) и включают магнитную мешалку. Убедитесь, что электроды не мешают вращению магнита в стакане.
Смесь титруют раствором H₂SO₄ (с_н = 0.05 моль/л) до рН = 8.1. Записывают результат титрования (V₃, мл).
Продолжают титрование до рН = 4.4. Записывают результат титрования (V₄, мл).
Вычисляют содержание свободных щелочей и анионов слабых кислот по формуле:

B₁ – содержание щелочей и анионов слабых кислот в образце воды, ммоль/л

V₃ – объём раствора H₂SO₄, израсходованного на титрование до рН = 8.1 , мл

50 – объём пробы воды, мл

0.05 – молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) раствора H₂SO₄, моль/л

1000 – коэффициент пересчета моль в ммоль

Вычисляют общую щелочность по формуле:

B – общая щелочность образца воды, ммоль/л

V₄ – объём раствора H₂SO₄, израсходованного на титрование до рН = 4.4, мл

50 – объём пробы воды, мл

0.05 – молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) раствора H₂SO₄, моль/л

1000 – коэффициент пересчета моль в ммоль
Результаты работы заносят в таблицу.

№ образца воды	рН	Общая кислотность, ммоль/л	Общая щелочность, ммоль/л	Предполагаемый состав образца

- 46 –

1 2 3 4 5 6 7

	Ковшило Д. Ф., Берзегова Л. Ю. Методические разработки по английскому... Методические разработки предназначены для студентов 1 курса, продолжающих изучение английского языка на стоматологическом факультете....		Методические указания для студентов 2 курса судомеханического факультета заочного отделения Методические указания предназначены для студентов 2 курса смф заочного отделения и составлены для организации работы студентов-заочников...
	Методические рекомендации по чтению на английском языке для студентов 2 курса факультета Ухина Н. Г. Методические рекомендации по чтению на английском языке для студентов 2 курса факультета спорта и адаптивной физической...		Методические указания предназначены для руководителей практики и... Составители: Заведующая кафедрой терапевтической стоматологии к м н., доцент Кочкина Н. Н., к м н., доцент Демина Р. Р
	Методические разработки практических занятий для студентов по анестезиологии... Гбоу впо нижгма минздравсоцразвития России кафедра госпитальной хирургии им. Б. А. Королёва		Методические рекомендации по производственной практике «помощник... Программа производственной практики студентов III курса стоматологического факультета
	Методические рекомендации по изучению дисциплины для студентов 1... Методические рекомендации предназначены для студентов, изучающих курс «Русский язык и культура речи». Методические рекомендации включают...		Методические указания: профессиональный английский язык для студентов... Методические указания предназначены для студентов 5 и 6 курсов обучающихся по специальности "Экономика и управление на предприятии...
	Н. А. Ульянова Строительные машины Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по курсу строительные машины для студентов 4-го курса факультета...		Методические рекомендации по организации изучения самостоятельной... Программа, методические указания по изучению курса и задания к курсовой и контрольным работам для студентов профиля Летная эксплуатация...
	Методические указания предназначены для руководителей практики и... Составители: Заведующая кафедрой терапевтической стоматологии к м н., доцент Кочкина Н. Н., к м н., доцент Демина Р. Р., ассистент...		Методические указания для студентов 1 курса заочного отделения по... Методические указания для студентов 1 курса заочного отделения юридического факультета (1 семестр). – Казань: Издательство Института...
	Методические рекомендации по организации изучения самостоятельной... Программа, методические указания по изучению курса и задания к курсовой и контрольным работам для студентов специализации Организация...		Практика студентов энергетического факультета Методические указания предназначены для организации и проведения всех видов практики студентов энергетического факультета и составлены...
	Т. А. Владимирова Е. В. Воронина Методические указания предназначены для студентов факультета Экономики специальности «Финансы и кредит», в рамках курса «Финансы...		Методические разработки к практическим занятиям по дерматовенерологии,... ...

Методические разработки предназначены для студентов 2 курса агрономического факультета

Похожие: