Disocierea electrolitică a unui acid slab "- experiență 1

Lucrare de laborator nr. 2

Disocierea electrolitică a unui acid slab când se adaugă la soluție o soluție puternică (testul 2) sau alcalină (experimentul 3)

1. Scopul lucrării este familiarizarea cu reacțiile chimice în soluții de acizi slabi, la care se adaugă cantități mici de acid tare sau alcalii, cu influența ionilor asemănători asupra disocierii unui acid slab; învățați să efectuați calculele acestor echilibre.







2. Lucrarea este efectuată pe calculator în conformitate cu programul disponibil, în conformitate cu instrucțiunile care apar pe ecranul monitorului.

3. Introducere teoretică.

Experimentul 2. Când la soluția slabă de acid HA a soluției HA se adaugă o anumită cantitate de acid tare, cum ar fi acid clorhidric HCI, în soluția care afectează echilibrul de reacție (1), apar următoarele modificări:

- concentrația HA scade, ceea ce ar trebui să conducă, așa cum sa stabilit deja, la o creștere a gradului de disociere a unui acid slab;

- apar ioni suplimentari de H +:

HCI -> H + + Cl -. (7)

care participă la echilibrul de reacție (1) și trebuie, în conformitate cu principiul Le Chatelier, să schimbe acest echilibru spre stânga, reducând gradul de disociere a HA.

Rezultatul acestui impact multidirecțional poate fi oricare, în funcție de proprietățile specifice ale HA și de concentrațiile substanțelor participante - # 945; poate scădea, poate crește sau poate rămâne aproape constantă. Constanta de echilibru nu trebuie să se schimbe.

Concentrația inițială a acidului C0 acid, precum și concentrația de Cc (HCl), trebuie calculate în conformitate cu legea de diluare (6) din concentrațiile inițiale și volumele de soluții înainte și după amestecare.

EXPERIMENTUL 3. Când o soluție mică de acid alcalin HA este adăugată în soluția de HA, se adaugă o cantitate mică de alcalii, cum ar fi NaOH, în soluția de HA, următoarele modificări care influențează echilibrul reacției (1):

NaOH → Na + + OH -. (8)

HA + OH - → H20 + A -. (9)

- concentrația HA scade (reacția 9), ceea ce ar trebui să conducă la o creștere a gradului de disociere a acidului slab;

- ionii OH - reacționează cu un exces de acid, formând un număr suplimentar de ioni A -. Aceste anioni în exces participă la echilibrul de reacție (1) și trebuie să-și schimbe acest echilibru spre stânga, reducând gradul de disociere a HA.

Rezultatul acestui impact multidirecțional, ca și în experimentul anterior, poate fi oricare, în funcție de proprietățile specifice ale HA și de concentrațiile substanțelor participante - # 945; poate scădea, poate crește sau poate rămâne aproape constantă. În acest caz, și constanta de echilibru nu trebuie să se schimbe.

Concentrația inițială a HA acidului C0, precum și concentrația anionilor Cs A -. (6) din concentrațiile și volumele inițiale ale soluțiilor înainte și după amestecare, luând în considerare reacția de neutralizare (9).

4. Metoda de punere în aplicare (progresul activității).

EXPERIMENTUL 2. în acest experiment, se folosește concentrația HA "C0" preparată în Ref. Înainte de executarea lucrărilor de laborator necesare pentru a primi de la V1 volum instructor de soluție 1, care este folosit pentru soluția „Food“ 2 prin amestecare cu o soluție diluată de HCI (VR volumul specificat și concentrația inițială a soluției de acid tare). PH-ul soluției rezultate este "măsurat" pe computer.







EXPERIMENTUL 3. În acest experiment se folosește de asemenea soluția HA "preparată" a concentrației de C0 în lucrare 1. Înainte de executarea lucrărilor de laborator necesare pentru a primi de la V1 volum instructor de soluție 1, care este utilizat pentru 3 soluția „Food“, prin amestecare cu o soluție diluată de NaOH (volumul și concentrația inițială a soluției alcaline Vsch indicat). PH-ul soluției rezultate este "măsurat" pe computer.

Progresul lucrării este descris în [2].

5. Rezultatele lucrării.

După introducerea tuturor datelor inițiale în calculator, acesta dă pH2 și pH3 soluțiilor preparate 2 și 3. Prelucrarea acestor rezultate este după cum urmează.

Experimentul 2. Se găsește concentrația totală de ioni de hidrogen C2 (H +) în soluția combinată: pH2 = - log C2 (H +). Această valoare este inclusă în expresia pentru calcularea constantei de echilibru (2). Acești ioni de hidrogen se formează datorită a două reacții chimice:

- la disocierea HA (reacția 1), concentrația acestor ioni de hidrogen poate fi notată cu x, iar anionii A - se formează la exact aceeași concentrație;

- cu disocierea HCl, concentrația acestor ioni de hidrogen este Cq.

Astfel, C2 (H +) = x + Cc. și anume x = C2 (H +) - Cc. De asemenea, concentrația de anioni A -. necesare pentru calcularea constantei de echilibru (2). Valoarea lui x găsită este, de asemenea, utilizată pentru a calcula gradul de disociere a HA din ecuația (5).

În acest experiment, o valoare mică - concentrația de anioni A -. egală cu x, se găsește ca diferența a două cantități relativ mari (C2 (H +) - Ck), prin urmare la precizia definiției C2 (H +), adică pH2. cerințele speciale sunt îndeplinite. În unele cazuri, cantitățile K și # 945; sunt obținute cu o eroare de mare, astfel, pentru a obține valori mai exacte pot necesita oa doua „dimensiune“, pH-ul, cu o precizie mai mare (± 0,001), decât este furnizat de metru convențional pH laborator (± 0,01). Există un program corespunzător pe computer.

Rezultatele obținute trebuie prezentate sub forma tabelului 2.

1 Tabelul 2 - Rezultatele măsurătorilor și calculelor Denumire

pentru HA + HCl HA = (formula și denumirea acidului)

Concentrarea HA (C0)

Experimentul 3. Se găsește concentrația de ioni de hidrogen C3 (H +) în soluția combinată: pH3 = - lg C3 (H +). Această valoare este inclusă în expresia pentru calcularea constantei de echilibru (2). Ea este egală cu concentrația moleculelor disociate ale HA (x), precum și cu anionii formați la disocierea acidului HA (reacția 1). Pentru a determina concentrația totală de anioni, aceasta trebuie adăugată la concentrația A - (Cn) formată prin reacția (9).

Rezultatele obținute trebuie prezentate sub forma tabelului 3.

1 Tabelul 3 - Rezultatele măsurătorilor și calculelor Denumire

pentru HA + NaOH HA = (formula și denumirea acidului)

Concentrarea HA (C0)

2 Tabelul 3 - Rezultatele măsurătorilor și calculelor Denumire

pentru HA + NaOH HA = (formula și denumirea acidului)

Concentrarea HA (C0)

5. Concluzie (concluzii):

- familiarizarea cu valorile fizico-chimice de bază care caracterizează comportamentul acizilor slabi în soluțiile apoase: concentrația lor, pH-ul soluției, gradul de disociere, constanta de echilibru;

- a stăpânit implementarea calculelor pentru trecerea de la o caracteristică la alta;

- se constată că constanta de echilibru nu depinde de concentrația acidului;

- sa stabilit că gradul de disociere a acidului slab scade odată cu scăderea concentrației.

- familiarizat cu reacțiile chimice în soluții de acizi slabi, cărora li s-au adăugat cantități mici de acid tare sau alcalii;

- a fost studiat efectul combinat al diluării acidului slab și a ionilor de același nume asupra disocierii sale;

- a stabilit că constanta de disociere a acidului slab după adăugarea unor mici cantități de acid puternic sau alcaline nu este schimbat, iar gradul de disociere poate fi redusă, poate fi crescută și poate rămâne aproape constant;

- a stăpânit performanța calculelor de echilibru în soluții de acizi slabi, la care s-au adăugat cantități mici de acid tare sau alcalii.

7. Întrebări pentru creditarea muncii de laborator.

1) Electroliți puternici și slabi - cum diferă comportamentul lor în soluții?

2) Constanta de disociere, gradul de disociere (# 945;) a electrolitilor slabi - ceea ce este, inregistrarea lor prin concentratii. Proprietățile constantei de disociere.

3) Modul în care se schimbă # 945; când se modifică concentrația unei soluții slabe de electroliți?

4) Cum este determinat gradul de disociere și constanta de disociere a acidului slab determinat prin metoda potențiometrică?

5) Cum și de ce se schimbă # 945; atunci când în soluție sunt introduse ioni de același nume?

6) Cum și de ce se schimbă # 945; la neutralizarea parțială a unui acid slab? Explicați răspunsul cu reacții chimice.

7) Explicați principiul Le Chatelier cu exemple din protocolul său.

8. Referințe:

5) O scurtă carte de referință a cantităților fizice și chimice / ed. A. A. Ravdelya, A. M. Ponomareva. - ed. - L. Chemistry, 1983. - 252 p.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: