Ποια είναι η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή αλλαγών ρΗ μελέτης έρευνας που λαμβάνουν χώρα όταν εμφανίζονται αντιδράσεις εξουδετέρωσης μεταξύ δύο ονομασμένων οξέων και μιας βάσης;
Υλικά:
* οξέα:
* Υδροχλωρικό οξύ (HCl): Ένα ισχυρό οξύ (φροντίστε να χρησιμοποιήσετε αραιώσεις λύσεων για ασφάλεια).
* οξικό οξύ (ch₃cooh): Ένα αδύναμο οξύ (το ξύδι είναι μια καλή πηγή).
* Βάση:
* Υδροξείδιο του νατρίου (NAOH): Μια ισχυρή βάση (χρησιμοποιήστε αραιώσεις λύσεων για ασφάλεια).
* μετρητής pH ή δείκτες:
* μετρητής pH: Παρέχει ακριβείς μετρήσεις PH.
* Παγκόσμια ένδειξη: Μια λύση που αλλάζει το χρώμα ανάλογα με το pH.
* ποτήρια: Για τη διατήρηση λύσεων.
* Διαβαθμισμένοι κύλινδροι: Για ακριβείς μετρήσεις όγκου.
* Rodring Rod: Για να αναμίξετε λύσεις.
* Dropper ή Burette: Για ελεγχόμενη προσθήκη λύσεων.
* Αποσταγμένο νερό: Για ξεπλύματα και αραίωση.
* γυαλιά ασφαλείας και γάντια: Για προστασία.
Διαδικασία:
1. Προετοιμασία λύσεων:
* Προετοιμάστε διαλύματα των επιλεγμένων οξέων και βάσης σε γνωστές συγκεντρώσεις.
* Ξεκινήστε με αραιές λύσεις για ασφάλεια (π.χ., 0,1 m).
2. Μετρήστε το αρχικό ph:
* Χρησιμοποιήστε έναν μετρητή pH ή καθολικό δείκτη για να προσδιορίσετε το αρχικό ρΗ του διαλύματος οξέος.
* Καταγράψτε την τιμή pH.
3. τιτλοδότηση:
* Μέθοδος μετρητή pH:
* Προσθέστε έναν μικρό όγκο (π.χ., 1 ml) του βασικού διαλύματος στο διάλυμα οξέος.
* Ανακατέψτε καλά το μίγμα.
* Μετρήστε το pH μετά από κάθε προσθήκη χρησιμοποιώντας το μετρητή pH.
* Συνεχίστε να προσθέτετε τη βάση σε μικρές αυξήσεις, καταγράφοντας το pH μετά από κάθε προσθήκη.
* Επαναλάβετε μέχρι να προσεγγίσει το ρΗ (ρΗ 7).
* Μέθοδος ένδειξης:
* Προσθέστε μερικές σταγόνες καθολικής ένδειξης στο διάλυμα οξέος.
* Προσθέστε σιγά -σιγά το διάλυμα βάσης, ανακατεύοντας συνεχώς, μέχρις ότου ο δείκτης αλλάξει το χρώμα για να υποδείξει το σημείο ισοδυναμίας (το σημείο όπου το οξύ και η βάση εξουδετερώνονται μεταξύ τους).
4. Δεδομένα οικόπεδο:
* Σχεδιάστε τις αναγνώσεις pH (άξονας y) έναντι του όγκου της βάσης που προστέθηκε (άξονας Χ).
* Θα πάρετε μια καμπύλη τιτλοδότησης.
Παρατηρήσεις:
* Αρχικό ph: Τα ισχυρά οξέα θα έχουν πολύ χαμηλό ρΗ (κοντά στο 0), ενώ τα αδύναμα οξέα θα έχουν υψηλότερο ρΗ (μεταξύ 1 και 6). Οι βάσεις θα έχουν υψηλό pH (κοντά σε 14).
* Σημείο εξουδετέρωσης: Καθώς προσθέτετε τη βάση, το ρΗ του διαλύματος οξέος θα αυξηθεί σταδιακά. Όταν το οξύ και η βάση εξουδετερώνονται πλήρως (σημείο ισοδυναμίας), το pH θα είναι περίπου 7 (ουδέτερο) ή ελαφρώς υψηλότερο ή χαμηλότερο ανάλογα με την αντοχή του οξέος και της βάσης.
* καμπύλη τιτλοδότησης: Η καμπύλη τιτλοδότησης θα δείξει μια απότομη αύξηση του ρΗ καθώς επιτυγχάνεται το σημείο ισοδυναμίας. Το σχήμα της καμπύλης θα εξαρτηθεί από τα πλεονεκτήματα του οξέος και της βάσης. Τα ισχυρά οξέα και οι ισχυρές βάσεις θα έχουν απότομη άνοδο, ενώ τα αδύναμα οξέα και οι βάσεις θα έχουν πιο σταδιακή άνοδο.
Ανάλυση:
* Αντοχή οξέων και βάσεων: Το σχήμα και η θέση της καμπύλης τιτλοδότησης θα αντικατοπτρίζουν τα πλεονεκτήματα του οξέος και της βάσης. Τα ισχυρότερα οξέα και οι βάσεις θα παρουσιάσουν πιο έντονες μεταβάσεις στο ρΗ, ενώ τα ασθενέστερα οξέα και οι βάσεις θα παρουσιάσουν πιο σταδιακές αλλαγές.
* εξουδετέρωση: Το σημείο ισοδυναμίας στην καμπύλη υποδεικνύει το σημείο όπου το οξύ και η βάση εξουδετερώνονται πλήρως μεταξύ τους.
Προφυλάξεις ασφαλείας:
* Να φοράτε πάντα γυαλιά και γάντια ασφαλείας όταν χειρίζεστε οξέα και βάσεις.
* Εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.
* Χρησιμοποιήστε αραιά διαλύματα οξέων και βάσεων.
* Χειριστείτε προσεκτικά τα οξέα και τις βάσεις και μην τα αναμιγνύετε άμεσα χωρίς κατάλληλες διαδικασίες.
Παράδειγμα:
Θα μπορούσατε να διερευνήσετε τις αλλαγές του pH κατά τη διάρκεια της εξουδετέρωσης:
* Υδροχλωρικό οξύ (HCl) με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH). Αυτή είναι μια αντίδραση μεταξύ ενός ισχυρού οξέος και μιας ισχυρής βάσης.
* Οξικό οξύ (CH₃COOH) με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH). Αυτή είναι μια αντίδραση μεταξύ ενός ασθενούς οξέος και μιας ισχυρής βάσης.
Τα αποτελέσματα θα αποδείξουν τα διαφορετικά προφίλ pH και τα σημεία ισοδυναμίας για αυτούς τους δύο τύπους αντιδράσεων.
