ОП.02
Лабораторное занятие № 5
Раздел IV: Физико-химические методы анализа
Тема 4.1 Физико-химические методы
урока количественного анализа.
дисциплины
Цель: Ознакомить обучающихся с физико-химическими методами количественного анализа.
Тема лабораторной работы:
Определение рН используемых проб, работа с рН-метром.
Цель: Определение водородного показателя среды методами рН-метрии и визуального колориметрирования.
Оборудование: рН-метр, стакан (50 мл), мерные колбы (100 мл), пипетка с делениями.
Реактивы: модельные растворы уксусной кислоты разной концентрации
дистиллированная вода
Оснащение: ручка, карандаш, рабочая тетрадь (лист А4).
Форма организации: индивидуально-групповая
Теоретические основы:
Для измерения рН используют рН-метр, где используется электродная система, электродвижущая сила (ЭДС), которая зависит от активности ионов водорода в растворе. Работа рН-метра основана на преобразовании ЭДС электродной системы, состоящей из двух электродов, в постоянный ток, пропорциональный измеряемой величине. Измеряя ЭДС с помощью милливольтметра, шкала которого градуирована в единицах рН, определяют рН исследуемого раствора.
Отсчет показаний.
При установке показателя пределов измерений (1 ÷ 14) отсчет показаний ведут по нижней шкале показывающего прибора, градуированной в единицах рН от -0,1 ÷ до 14,0. Цена малого деления равна 0,1 рН. При работе на одном из узких диапазонов отсчет необходимо производит по верхней шкале прибора, в которой 5,0 единиц рН приходятся на всю шкалу. Расстояние между большими делениями поделено на 20 частей и цена малого деления равна 0,05 рН.
! Прибор к работе настраивают по буферным растворам (специальные реактивы
«для рН-метрии»). Они выпускаются в виде фиксаналов, рассчитанных для
приготовления 1 литра буферного раствора. Можно пользоваться 0,1н раствором
хлороводородной кислоты, приготовленной из фиксанала. При 10-20°С рН такого
раствора равен 1,1 (технику проверки см. М.Э. Полеес, «Аналитическая химия»,
стр. 382).
Ход работы
I. Вводный инструктаж:
· актуализация опорных знаний;
· объяснение практической работы;
· инструктаж по технике безопасности.
Задание: Изучить технику измерений рН.
Алгоритм выполнения работы
- Провести проверку прибора перед началом работы по стандартным буферным растворам.
- Перед измерением рН исследуемого раствора проверьте предварительно по индикаторной бумаге рН раствора (при совпадении рН этих растворов в одном диапазоне измерения, достаточно проверки по одному стандартному буферному раствору, рН которого лежит в этом диапазоне измерения).
- Промыть электроды и термометр дистиллированной водой. Воду налить в стаканчик V= 100 мл и несколько раз погрузить в неё электроды и термометр. Избыток воды удалить с электродов фильтровальной бумагой.
- Нажать кнопку ‹0,t› и ручкой «температура раствора» установить стрелку показывающего прибора против отметки, соответствующей t° определяемого раствора.
- В химически чистый сухой стакан налить исследуемый раствор:
· столик отвести влево
· электроды погрузить в стакан с раствором
· повернуть столик под стакан
· установить его на нужной высоте
- Нажать кнопку соответствующего диапазона измерения, а затем кнопку «рН».
- Подождать, пока установиться стрелка и произвести отсчет по шкале показывающего прибора.
- Столик отвести, снять стакан с раствором и подставить стакан с дистиллированной водой.
- По окончании работы с прибором, электроды должны оставаться погруженными в воду.
- Прибор выключить.
- Оформить результаты измерений в таблицу.
Таблица: Зависимость рН раствора уксусной кислоты от концентрации.
| № измерения | Концентрация раствора CH3COOH моль/л,г_-экв, % | Значение рН среды |
| измеренное | ||
| Уксус столовый (3-15%) | ||
| Уксусная к-та 0,1н | 2,9 | |
| Уксусная к-та 0,01н | 3,4 |
Контрольные вопросы
1.Какова нормальность 3% раствор, если плотность р-ра уксусной кислоты при Т20 С равна1,0326 г/см3. Используйте формулу:N= С%*Р*10 /Экислоты; Э- эквивалентная масса уксусной кислоты.
2 На чем основан принцип работы рН-метра?
3 Основные требования к работе рН-метра?
4 Как зависит рН от концентрации раствора кислоты?
Литература:
Александрова Э.А., Аналитическая химия. Теоретические основы и лабораторный практикум. В 2-х т. Т. 2 Физико-химические методы анализа / Э.А. Александрова – М.: Колос С. 2011
Алов Н.В., Аналитическая химия и физико-химические методы анализа. В 2-х т. Учебник / Н.А.Алов – М.:ИЦ Академия. 2012
А.М. Колесникова, Основы химических методов исследования веществ. 10-11 класс – М., Дрофа, 2011
Критерии оценки лабораторного задания
«5» - проявление познавательной активности,
качественное выполнение работы,
верные выводы
«4» - проявление познавательной активности,
частичное выполнение работы,
неточность в ответе
«3» - пассивность,
созерцательный познавательный интерес к изучаемой теме,
отсутствие стремления выполнить более сложные задания
«2» - отсутствие выполненного материала,
некачественное выполнение работы,
непонимание темы,
неверные ответы на контрольные вопросы.