Gyengesavak disszociációs állandójának meghatározása potenciometriás titrálással

Átírás

1 Gyengeavak izociáció állanójának meghatározáa potenciometriá titráláal 1. Bevezeté a) A titrálái görbe egyenlete Egy egybáziú A gyengeavat titrálva NaO mérőolattal a titrálá bármely pontjában teljeül az elektron neutralitá elve, azaz a renzerben lévő pozitív ill. negatív töltéek záma megegyezik: A O Na ( 1) a a vizgált av analitikai koncentrációja C S, izociáció állanója, akkor az A az aniono forma koncentrációja (a izociáció állanó efiníciója alapján) a következőképpen zámítható: A A C A A C A A, így A C A nátriumion koncentráció minen pontban zámítható a hozzáaott lúg (C L ) koncentrációjából a hígítá figyelembevételével: Na V L V ahol V a minta kezeti, V a hozzáaott lúg mérőolat térfogatát jelenti. Ez utóbbi két egyenletet az elő (1.) egyenletbe helyetteítve, - továbbá felhaználva, hogy a víz ionzorzat ( W ) egítégével a hiroxiionok koncentrációja a titrálá bármely pontjában kizámítható O w - a következő özefüggét nyerjük: CLV V V w V V (2). Tetzőlege zámú é báziú avat ill. bázit tartalmazó olat titrálái görbéjének egyenlete az elektron neutralitá elvét felhaználva az előbbi megfontoláok alapján levezethető. b.) A izociáció állanó meghatározáa A titrálái görbét leíró (2) egyenletet renezzük át a következő alakba:

2 CLV W V V A balolali tagot a továbbiakban -nal jelölve átrenezé után a következőformula nyerhető: 1 logaritmálva: log log (3) log (4) 1 A fenti két egyenletből látható, hogy a izociáció állanó meghatározáát ebben az egyzerű eetben egyene illeztéére vezethetjük viza. (3) egyenlet alapján ugyani a balolalt 1/[ + ] függvényében ábrázolva -án átmenő egyenet kapunk, melynek mereekége értékét aja. Az (4) egyenlet balolali kifejezéét a p függvényében ábrázolva egyégnyi mereekégű egyene aóik, mely az y- tengelyt log ( ) -nál metzi. A balolali kifejezében a víz ionzorzat ( w ) kivételével minen má mennyiég imert, ha imerjük a titrált av analitikai koncentrációját. A víz ionzorzat - cakúgy, mint a izociáció állanó - függ a hőméréklettől é a közeg ionerőégétől i. Így ha nem áll renelkezéünkre az aott körülményekre érvénye érték, ezt külön méréel kell meghatároznunk. Ezt egy erő av-erő bázi titrálá ekvivalencia pontját követő méréi pontok kiértékeléével tehetjük meg. Mivel az erő avat teljeen izociáltnak tekintjük, (2) egyenletben zereplő, a izociáció állanót tartalmazó /( +[ + ]) hányao értéke 1. Ezt felhaználva a (2) egyenlet átrenezée után a következő kifejezéhez jutunk: L V V W (5) Amennyiben O - (p=9 fölött), a jobbolalon w /[ + ] -val zámolhatunk, így a balolalt ábrázolva 1/[ + ] függvényében egyenehez jutunk, melynek mereekége éppen a kereett víz ionzorzat W (1.ábra)

3 A gyakorlat kivitelezée alibrálja be a p-mérőt p = 4 é p = 1 hiteleítő olatokra. (a leíráát lá a műzer mellett) Faktorozza a kiaott.1 M koncentrációjú NaO olatot.1m-o faktorozott Cl olat egítégével. Ezt a víz ionzorzat meghatározáánál leírtak zerint végezzük. Az ekvivalencia pontig fogyó reagen mennyiégéből zámítható ki a NaO olat faktora. (lehetége a két mérée egyzerre történő elvégzée i!) A gyakorlatvezető által kijelölt imeretlen gyengeav imert koncentrációjú olatából pipettázzon 2 cm 3 -t egy titráló eénybe. Az eénybe helyezze bele a kombinált elektróot é kapcolja be a mágnee keverőt. Bürettából.5 cm 3 -enként aagolja a.1 mól/m-3 koncentrációjú NaO mérőolatot, é az egyenúly beálláa után (kb. 3 ec ) olvaa le a p értékét. A titrálát az ekvivalencia pontot követő 5-7 aagolá után fejezze be. Moa ki többzör a titrálóeényt bieztillált vízzel, é záríta azt ki. Ezután a víz ionzorzat meghatározáa céljából pipettázzon 1 cm 3.1 mól/m -3 koncentrációjú faktorozott Cl olatot a titráló eénybe. Titrálja meg a avat a NaO olattal, az ekvivalencia pont után - é p = 9-től kezőően - még legalább 8-12 méréi pontot vegyen fel a zámolá pontoágának növelée érekében. 3. A méréi eremények kiértékelée Az erő av - erő bázi titrálá ereményeit foglalja táblázatba: iinulái olatok é aatok: NaO koncentráció: NaO faktora: iinulái térfogat: Cl koncentráció: Cl faktora:

4 atározza meg grafikuan a víz ionzorzat ( W ) értékét, é ábrázolja az erő av - erő bázi titrálái görbét ki é nagy ionerőégű olatban i! A víz ionzorzat birtokában kézíten táblázatot a gyengeav méréi ereményei alapján az alábbi értékekről: iinulái olatok é aatok: gyengeav neve: koncentrációja: kiinulái térfogat: titrálózer neve: koncentrációja: atározza meg a izociáció állanó értékét a (3) egyenlet valamint a (4) egyenlet felhaználáával i! Ábrázolja a gyengeav titrálái görbéjét. Az ekvivalencia pontig fogyott mérőolat térfogatát 1%-nak tekintve az 5%-o titráltági foknak megfelelő p értéket haonlíta öze a zámított izociáció állanókkal! aonlíta öze a ki é nagy ionerőégű olatokban kapott ereményeket!

5 Az elektró felépítée: Minta olat iratált Száraz iratált Belő elektrolit ^ membrán ^ Belő vonatkozái elektró ^ elektró ^