Πώς διεξάγετε έρευνα για να μελετήσετε τις αλλαγές του pH που λαμβάνουν χώρα όταν εμφανίζονται αντιδράσεις εξουδετέρωσης μεταξύ δύο ονομασμένων οξέων και μιας βάσης;

Η διερεύνηση μεταβολών του ρΗ κατά τη διάρκεια αντιδράσεων εξουδετέρωσης

Αυτό το πείραμα στοχεύει στη μελέτη των μεταβολών του ρΗ κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων εξουδετέρωσης μεταξύ δύο ονομασμένων οξέων και μιας βάσης.

Υλικά:

* οξέα:

* Υδροχλωρικό οξύ (HCl): Ένα ισχυρό οξύ, άμεσα διαθέσιμο σε ένα εργαστήριο.

* αιθοϊκό οξύ (CH3COOH): Ένα αδύναμο οξύ, που συνήθως βρίσκεται στο ξύδι.

* Βάση:

* Υδροξείδιο του νατρίου (NAOH): Μια ισχυρή βάση, που χρησιμοποιείται συνήθως στα εργαστήρια.

* μετρητής pH ή καθολική ένδειξη: Για να μετρηθεί το pH των λύσεων.

* ποτήρια: Για να κρατήσετε τις λύσεις.

* Διαβαθμισμένοι κύλινδροι: Για τη μέτρηση του όγκου των λύσεων.

* Rodring Rod: Για να αναμίξετε καλά τις λύσεις.

* Droppers: Για να προσθέσετε το βάσιο διάλυμα στάγδην.

* γυαλιά ασφαλείας: Για να προστατεύσει τα μάτια από τις πιτσιλιές.

* Γάντια: Για την προστασία των χεριών από τα χημικά.

Διαδικασία:

1. Προετοιμασία λύσεων:

* Προετοιμάστε αραιωμένα διαλύματα HCL και CH3COOH (περίπου 0,1 m).

* Προετοιμάστε ένα αραιό διάλυμα NaOH (περίπου 0,1 m).

2. Αρχικές μετρήσεις pH:

* Χρήση του μετρητή pH ή του καθολικού δείκτη, μετρήστε χωριστά το αρχικό ρΗ των διαλύσεων HCl και CH3COOH. Καταγράψτε τις τιμές.

* Μετρήστε το αρχικό pH του διαλύματος NaOH και καταγράψτε την τιμή.

3. Αντιδράσεις εξουδετέρωσης:

* HCl και NaOH:

* Τοποθετήστε έναν μετρημένο όγκο του διαλύματος HCl σε ένα ποτήρι.

* Προσθέστε το διάλυμα NaOH σταγώνα ενώ ανακατεύετε συνεχώς.

* Μετρήστε και καταγράψτε το pH του διαλύματος μετά από κάθε προσθήκη NaOH.

* Συνεχίστε να προσθέτετε ΝαΟΗ έως ότου το pH φθάσει περίπου 7 (ουδέτερο).

* CH3COOH και NAOH:

* Επαναλάβετε την ίδια διαδικασία όπως παραπάνω, χρησιμοποιώντας τη λύση CH3COOH αντί του HCl.

4. Παρατηρήσεις:

* Σχεδιάστε τις μετρούμενες τιμές ρΗ έναντι του όγκου του NaOH που προστέθηκε για κάθε αντίδραση. Θα πρέπει να παρατηρήσετε δύο διαφορετικές καμπύλες τιτλοδότησης:

* Ισχυρή βάση οξέος: Το ρΗ θα αυξηθεί αρχικά, στη συνέχεια, το οροπέδιο γύρω από ένα ρΗ 7 καθώς εμφανίζεται η εξουδετέρωση.

* Αδύναμη βάση οξέος-ισχυρού: Η αρχική αύξηση του pH θα είναι πιο αργή και η καμπύλη θα είναι οροπέδιο γύρω από ένα ρΗ πάνω από 7.

5. Ανάλυση:

* Συγκρίνετε τις αρχικές τιμές pH των οξέων: Το ισχυρό οξύ (HCl) θα έχει χαμηλότερο αρχικό ρΗ από το αδύναμο οξύ (CH3COOH).

* Συγκρίνετε τις καμπύλες τιτλοδότησης: Παρατηρήστε τα διαφορετικά σχήματα και τις τιμές PH PECH Point Point.

* Εξηγήστε τις διαφορές:

* Τα ισχυρά οξέα είναι πλήρως ιονίζοντας σε διάλυμα, οδηγώντας σε ταχεία αλλαγή ρΗ κατά τη διάρκεια της εξουδετέρωσης.

* Τα αδύναμα οξέα είναι μόνο εν μέρει ιονίζοντας, οδηγώντας σε μια βραδύτερη αλλαγή ρΗ και υψηλότερο ρΗ στο σημείο ισοδυναμίας.

Προφυλάξεις ασφαλείας:

* Φορούν πάντα γυαλιά ασφαλείας και γάντια όταν χειρίζεστε χημικά.

* Εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.

* Να είστε προσεκτικοί όταν χειρίζεστε συμπυκνωμένα οξέα και βάσεις. Μπορούν να προκαλέσουν εγκαύματα.

* Απορρίψτε σωστά τις χημικές ουσίες σύμφωνα με τους εργαστηριακούς κανονισμούς.

Συζήτηση:

Αυτό το πείραμα βοηθά στην κατανόηση της έννοιας των αντιδράσεων εξουδετέρωσης και του τρόπου με τον οποίο αλλάζει το ρΗ κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Συγκρίνοντας τη συμπεριφορά των ισχυρών και ασθενών οξέων, οι μαθητές μπορούν να αποκτήσουν πληροφορίες για τα διαφορετικά χαρακτηριστικά ιονισμού των οξέων και την επίδρασή τους στη διαδικασία εξουδετέρωσης.

Περαιτέρω εξερεύνηση:

* Διερευνήστε την επίδραση της θερμοκρασίας στον ρυθμό αντίδρασης εξουδετέρωσης.

* Χρησιμοποιήστε διαφορετικές συγκεντρώσεις οξέων και βάσεων για να μελετήσετε την επίδρασή τους στην αλλαγή του ρΗ κατά τη διάρκεια της εξουδετέρωσης.

* Εξερευνήστε άλλους δείκτες εκτός από την καθολική ένδειξη για να παρατηρήσετε τις αλλαγές χρώματος κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης.