To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
SPRAWOZDANIE Z CHEMII FIZYCZNEJ
Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej kwasowości Metodą Batesa-Schwarzenbacha
Skład zespołu:
Ocena z przygotowania:
Ocena ze sprawozdania:
1.Łukasz Gułajski
2.Rafał Szczypiński
3.Wojciech Reutt
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej kwasowości wybranego słabego kwasu (np. podstawionego fenolu) w określonej temperaturze.
Podstawy teoretyczne
W ćwiczeniu będziemy korzystać z metody Batesa-Schwarzenbacha (która jest połączeniem metody potencjometrycznej i spektrofotometrycznej) wyznaczania stałej kwasowości. Równowaga kwasowo-zasadowa pomiędzy słabym kwasem a rozpuszczalnikiem (zazwyczaj wodą) przedstawia się następująco:
Dla takiego równania reakcji możemy przedstawić następujący wzór określający stałą równowagi termodynamicznej:
Aktywność rozpuszczalnika jest praktycznie stała, równa jedności i dlatego może zostać pominięta.
Aktywność jonów wodorowych wyznaczamy, korzystając z metody potencjometrycznej. Badany kwas miareczkowany jest roztworem zasady sodowej. Z krzywej miareczkowania wyznaczany jest punkt połowicznego zobojętnienia kwasu, w którym . Metoda spektrofotometryczna służy natomiast do wyznaczenia wyrażenie: ponieważ dla rozcieńczonych roztworów kwasów:
Zatem równanie przybiera postać:
ponieważ: Korzystając z prawa Bouguera-Lamberta-Beera oraz z prawa addytywności absorbancji otrzymujemy następujące wyrażenie:
gdzie C0 jest stechiometrycznym stężeniem kwasu
ၥ - molowy współczynnik absorbancji zmierzonej
w roztworze buforowym, w którym formy HA i A- (kwasowe i zasadowe) są w stanie równowagi
Po przekształceniu poprzedniego wzoru otrzymujemy wyrażenie:
Jeżeli pomiary absorbancji wszystkich roztworów przeprowadzi się dla tego samego stężenia w kuwetach o tej samej grubości, to wówczas:
Wzór na pKa przyjmie postać:
gdzie jest funkcją kwasowości
Jest to podstawowy wzór służący do obliczania stałej kwasowości. Kolejne wartości absorbancji D, DHA, DA (wyznaczonych za pomocą spektrofotometru) są wartościami absorbancji roztworu badanego w buforze, roztworze NaOH i w roztworze HCl. Odpowiedni bufor dobierany jest w taki sposób, aby
(…)
… w buforze, roztworze NaOH i w roztworze HCl. Odpowiedni bufor dobierany jest w taki sposób, aby (wyznaczone wcześniej w części potencjometrycznej). Stężenia kwasu w buforze oraz w roztworach NaOH i HCl powinny być takie same, aby absorbancja mieściła się w zakresie 0,1<D<1
Aparatura:
pH-metr (N-5122)
elektroda szklana i kalomelowa (elektroda odniesienia)
termostat
mieszadło magnetyczne
spektrofotometr UV…
… wartości absorbancji (D - gęstości optycznej) zawarte były w granicach 0,1-1,0
Zmierzenie widma dla roztworów stosując jako odnośniki odpowiednio 0,1 M HCl i 0,1 M NaOH.
Wyznaczenie pKa badanego kwasu:
Na podstawie wyznaczonej przybliżonej wartości pKa wybranie roztworu buforowego i sporządzenie w nim roztworu kwasu o stężeniu wyznaczonym przez nas.
Zmierzenie absorbancji sporządzonego roztworu stosując…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)