Oznaczenie typu soli.doc

Ćwiczenie nr 4

Oznaczanie typów soli na podstawie wartości pH.

1. Wstęp teoretyczny:

Każdy roztwór substancji w których występują wiązania typu jonowego rozpada się na poszzcególne jony: dodatnie kationy i ujemne aniony. Także woda będąca rozpuszczalnikiem polarnym składa się z kationów wodorowych i anionów wodorotlenkowych. Ponieważ czysta woda ma charakter obojętny ich ilość jest sobie równa. Ich łączna suma jest wartością stałą i wynosi w jedym molu 10 do potęgi 14. Wartość ta jest nazwana iloczynem jonowym wody i po wprowdzaniu do wody substancji o charkterze jonowym nie zmienia się. Zmianie ulega tylko stosunek jonów wodorowych do wodorotlenkowych. Substancje wykazują się różną rozpuszczalnością w wodzie, a w zależności od składu w różnym stopniu rozpada się na jony. Proces ten nazywa się dysocjacją. Ponieważ substancjami w których występują wiązania jonowe są sole, kwasy i wodorotlenki rozpadają się one w wodzie na aniony reszt kwasowych, kationy metali, oraz kationy wodorowe i aniony wodorotlenkowe. stopień rozpadu jest uzależniony od mocy kwasu i zasady która tworzy dany  związek. Czym mocniejszy tym bardziej dysocjuje, jesli drugi składnik dysocjuje w mniejszym stopniu w jego miejce dysocjują jony wodorowe lub wodorotlenkowe.

Aby w łatwy sposób określać stężenie jonów wodorowych roztworów określono współczynnik pH który jest ujemnym logarytmem jego stężenia. W przypadku niskiej wartości pH w roztworze znajduje się dużo jonów wodorowych i ma on charakter kwaśny, w przypadku wysokiej wartości roztwór jest zasadowy.

Współczynnik pH przyjmuje wartości od 1 do 14.

Woda a także roztwory w których będące  silnymi eletrolitami, które całkowicie dysocjują w dużym stopniu zmieniają pH przy dodawaniu do nich kwasów lub zasad. Jest to w wielu przypadkach niekorzystne ponieważ wykazują się one znaczną reaktywnośćią i agresywnością w stosunku do metali, urządzeń, materiałów budowlanych. Aby temu zapobiec stosuję się rotwory buforowe. Stanowią one zazwyczaj mieszaninę słabego kwasu i jego soli z mocną zasadą, lub słabą zasadę z dodatkiem jej soli z mocnym kwasem. Dzięki takiemu połączeniu mimo dodawania do roztworu znacznych ilości kwasów lub zasad ich pH zmienia się małym stopniu. Spowodowane jest to hydrolizą soli i wiązanie nadmiarów jonów przed odpowiadające im jony o przeciwnych znakach. Przy znanym składzie rozworów buforoych stałe jest tez ich pH, przez co mogą stanowić wzrzec do jego określania.

2. Pomiary

Ćwiczenie ma na celu wyznaczanie rodzaju soli na podstawie wartości pH.

W pierwszy etapie została wyznaczona krzywa wzorcowa określająca zależność siły elektromotorycznej ogniwa od pH przy użyciu określonych roztworów buforowych.

Następnie określone zostanie SEM trzech soli w celu wyznaczenie ich pH na krzywej wzorcowej i określenie ich typu.

Do badania użyte zostały KCl, NH4NO3, CH3COONa w nieopisanych próbkach.

TABELKA NR1

Wykres

TABELKA NR 2

3.Wnioski

Po wykonaniu krzywej wzorcowej i zbadaniu siły elektromotorycznej próbek określono z wykresu ich współczynnik pH.

Próbka nr 1 ma pH w granicach 5,8 – jej odczyn jest kwaśny musi więc być solą słabej zasady i mocnego kwasu. Azotan Amonu jest taką solą ponieważ kwas azotowy V jest jednym z najmocniejszych kwasów a zasada amonowa jest zasadą średniej mocy.

Próbka nr 2 ma pH w granicach 6,97 – jej odczyn jest obojętny, solą która ma takie pH jest chlorek potasu. Jest to sól mocnej zasady i mocnego kwasu.

Próbka nr 3 ma pH w granicy 8,1 – jej odczyn jest zasadowy wiec jest to sól słabego kwasu i mocnej zasady. Octan sodu jest taką sola, ponieważ kwas octowy jest słabym kwasem organicznym a wodorotlenek sodowy jest silna zasada

Po określeniu pH roztworu można określić rodzaj soli lub kwasu bądź zasady jaka jest w nim rozpuszczona, ich moc (stopień dysocjacji)