TWARDOŚĆ WODY Ćwiczenie 1. Oznaczanie twardości przemijającej wody wodociągowej Oznaczenie twardości przemijającej wody polega na miareczkowaniu określonej ilości badanej wody roztworem kwasu solnego o znanym stężeniu w obecności wskaźnika. Podczas miareczkowania wodorowęglany wapnia i magnezu reagują z kwasem solnym wg równań reakcji: Ca(HCO 3 ) 2 + 2 HCl = CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2 Mg(HCO 3 ) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2 Zmiana zabarwienia wskaźnika wskazuje na koniec miareczkowania. - kolba stożkowa, - HCl, - biureta, - oranż metylowy - cylinder miarowy Do kolby stożkowej odmierzyć za pomocą cylindra miarowego 50 cm 3 wody wodociągowej, dodać 2 krople oranżu metylowego. Napełnić biuretę roztworem HCl do kreski oznaczonej 0 przez naciśnięcie butelki z roztworem i miareczkować przygotowaną wodę ze wskaźnikiem dodając do niej kroplami z biurety roztwór kwasu do momentu zmiany zabarwienia z żółtego na różowe. Odczytać na biurecie objętość zużytego roztworu HCl. Miareczkowanie powtórzyć. W razie dużej rozbieżności wyników (powyżej 0,5cm 3 ) wykonać miareczkowanej trzeci raz. Do obliczeń wziąć średnią z uzyskanych wyników. W obliczeniach twardości przemijającej uwzględnić, że 1cm 3 HCl odpowiada 2,8mg CaO. Ćwiczenie 2. Oznaczenie twardości ogólnej metodą wersenianową Oznaczenie twardości ogólnej polega na miareczkowaniu badanej próbki wody z dodatkiem buforu amonowego (o ph 10) roztworem wersenianu dwusodowego o znanym stężeniu wobec czerni eriochromowej jako wskaźnika. W takim środowisku jony wapnia i magnezu, które są odpowiedzialne za twardość wody, reagują z wersenianem wg równań reakcji: N N CH COONa 2 CH COO 2 Na + Ca 2 + 2 + CH N 2 COO (Mg ) Ca (Mg) + 2Na N CH COO 2 + CH 2 - kolba stożkowa, - 0.02 M roztwór wersenian dwusodowy EDTA-Na, - biureta, - bufor amoniakalny, - pipeta kalibrowana - nasycony roztwór czerni eriochromowej T - cylinder miarowy Celem lepszego uchwycenia końca miareczkowania, wskazane jest zastosowanie roztworu porównawczego: analizowanej wody zawierającej takie same ilości roztworu buforowego i wskaźnika. Należy więc do 2 kolb stożkowych odmierzyć za pomocą cylindra miarowego po 50 cm 3 wody wodociągowej, dodać po 1cm 3 buforu amonowego oraz po 5 kropli czerni eriochromowej T. Obydwie kolby ustawić obok siebie na białej kartce. Pierwszy roztwór należy potraktować jako wzorzec koloru, natomiast drugi miareczkować 0,02M roztworem EDTA-Na (miareczkowanie zawsze zaczynamy od poziomu 0 w biurecie) do momentu zmiany zabarwienia z fioletowo-czerwonego na niebieskie. Odczytać na biurecie objętość zużytego roztworu wersenianu. Miareczkowanie powtórzyć.
Ćwiczenie 3. Oznaczanie twardości przemijającej i ogólnej wody destylowanej Pobrać dwie próbki wody destylowanej po 50 cm 3. Jedną miareczkować jak w ćwiczeniu 1, drugą, jak w ćwiczeniu 2. Ćwiczenie 4. Oznaczanie twardości przemijającej i ogólnej wody zmiękczonej metodą termiczną. Pobrać dwie próbki wody gotowanej po 50 cm 3. Jedną miareczkować jak w ćw.1., drugą, jak w ćw. 2. Ćwiczenie 5. Oznaczanie twardości przemijającej i ogólnej wody mineralnej Pobrać dwie próbki wodymineralnej po 50 cm 3. Jedną miareczkować jak w ćw.1., drugą, jak w ćw. 2. Opracowanie wyników Na podstawie wyników miareczkowania obliczyć twardość przemijającą ze wzoru (1) i twardość ogólną ze wzoru (2). Wyniki zebrać w tabeli na arkuszu sprawozdania.na podstawie wartości twardości ogólnej zakwalifikować wodę wodociągową, zmiękczoną na kolumnie jonitowej i zmiękczoną metodą termiczną do odpowiedniej klasy. Obliczenia wykonać na podstawie wzorów: Tw o przem vkw 2,8 [ n] (1) vedta 0,2 1000 o Tw og [ n] (2) v w vkw - objętość kwasu zużyta na zmiareczkowanie badanej wody [cm 3 ], v - objętość wody wzięta do oznaczenia [cm 3 ], w v EDTA - objętość wersenianu dwusodowego zużyta na zmiareczkowanie wody [cm 3 ], 0,2 współczynnik przeliczeniowy 1cm 3 roztworu wersenianu dwusodowego odpowiada 0,2 o n.
20.../... Wydz. Gr. Nazwisko, imię: Temat: Twardość wody Podpis prowadzącego Tabela 2: Wyniki oznaczenia twardości wody. rodzaj wody v kw [cm 3 ] twardość przemijająca [ o n] v EDTA [cm 3 ] twardość ogólna [ o n] klasa wody woda wodociągowa woda po zagotowaniu woda destylowana woda mineralna Obliczenia: Wnioski:
RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW Ćwiczenie 1. - porcelanowa płytka analityczna - papierki wskaźnikowe uniwersalne - pęseta - NaNO 3 - NH 4 Cl - MgCl 2 - AlCl 3 - Na 2 CO 3 - Na 2 HPO 4 Ćwiczenie polega na określeniu ph roztworów soli za pomocą papierków wskaźnikowych. W tym celu, korzystając z pęsety, należy umieścić w zagłębieniu porcelanowej płytki analitycznej papierek wskaźnikowy, a następnie wlać 2-3 krople roztworu danej soli. Porównać barwę papierka wskaźnikowego ze skalą barw i odczytać ph z dokładnością do 1. Czynność powtórzyć dla kolejnego roztworu soli, nowego papierka wskaźnikowego i następnego zagłębienia w płytce analitycznej. Ćwiczenie 2. - porcelanowa płytka analityczna - papierki uniwersalne - ph-metr z elektrodą ph-metryczna kombinowaną - zlewki - 1M CH 3-0,01M CH 3 Określić orientacyjne wartości ph roztworów kwasu octowego o różnych stężeniach (0,01M i 1M) za pomocą papierków uniwersalnych w sposób analogiczny jak w Ćwiczeniu 1. Zmierzyć dokładną wartość ph roztworów CH 3 za pomocą ph-metru w sposób opisany poniżej, a następnie obliczyć stężenie jonów wodorowych odpowiadające wyznaczonym wartościom ph dla obu roztworów. Pomiar ph z użyciem ph-metru. Dostępny w laboratorium ph-metr jest przystosowany do współpracy z kombinowaną elektrodą ph-metryczną. W czasie spoczynku elektroda zanurzona jest w roztworze zapobiegającym wysychaniu membrany szklanej znajdującej się na jej końcu. W celu wykonania pomiaru ph koniec elektrody należy przemyć wodą destylowaną oraz osuszyć ręcznikiem papierowym, a następnie zanurzyć w zlewce zawierającej badany roztwór. Pomiar ph pojedynczego roztworu powinien trwać ok. 5 minut (ustalenie się równowagi jonowej). Każdorazowo po wykonaniu pomiaru elektrodę należy ponownie przemyć wodą destylowaną oraz osuszyć ręcznikiem papierowym. Po zakończeniu wszystkich pomiarów elektrodę (po wcześniejszym umyciu i osuszeniu) należy zanurzyć w roztworze zapobiegającym wysychaniu membrany szklanej. Ćwiczenie 3. - statyw z probówkami - BaCl 2 - Ba(NO 3 ) 2 - Na 2 SO 4 - H 2 SO 4 Do dwóch probówek nalać po 1 cm 3 BaCl 2, do dwóch następnych po 1cm 3 Ba(NO 3 ) 2. Dodając kroplami H 2 SO 4 do probówki zawierającej roztwór BaCl 2 i następnie probówki zawierającej roztwór Ba(NO 3 ) 2 obserwować zmiany zachodzące w roztworach. Podobne próby wykonać dla dwóch pozostałych probówek zawierających roztwory BaCl 2 i Ba(NO 3 ) 2 dodając kroplami roztwór Na 2 SO 4.
20.../... Wydz. Gr. Nazwisko, imię: Temat: RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW Podpis prowadzącego Ćw. 1 Określenie ph za pomocą papierków uniwersalnych Pomiar ph Badana sól Reakcje hydrolizy Odczyn po hydrolizie NaNO 3 NH 4 Cl NH 4 + Cl - + H 2 O = NH 4 OH + H + + Cl - ph<7 (kwaśny) MgCl 2 AlCl 3 Na 2 CO 3 Na 2 HPO 4 Ćw. 2. Stała i sopień dysocjacji CH 3 w roztworze wodnym Stężenie jonów Roztwór kwasu Pomiar ph Pomiar ph wodorowych octowego (pap.uniwersalny) (ph metr) [H + ] 1M 0,01M Stopień dysocjacji Stała dysocjacji K Miejsce na obliczenia. Uwaga: obliczenia [H + ], i K proszę wykonać na podstawie wzorów 2, 3, 4, 5, 9. Ćw. 3. Reakcje jonowe otrzymywania trudno rozpuszczalnych soli Substancje reagujące Zachodząca reakcja cząsteczkowa i jonowa BaCl 2 + H 2 SO 4 BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl Ba 2+ + 2Cl - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 + 2H + + 2Cl - Ba(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 BaCl 2 + Na 2 SO 4 Ba(NO 3 ) 2 + Na 2 SO 4