ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ КИСЛОТНОЙ ИОНИЗАЦИИ ИОНА АММОНИЯ
Определение константы кислотной ионизации иона аммония проводится потенциометрическим методом.
[NH3] a(H3O+)
Ka(NH4+) = --------------------
[NH4+]
[NH3]
pKa(NH4+) = pH – lg -------------- (1)
[NH4+]
Для этого готовится серия растворов с постоянной концентрацией аммиака и переменной концентрацией соляной кислоты при постоянной ионной силе. Измеряется pH каждого и по формуле(1) рассчитывается pKa(NH4+).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Приготовление и стандартизация исходных растворов
1.1. Приготовление 2 моль/л раствора NH3 и стандартизация его методом кислотно-основного титрования
1.2. Приготовление 0,1000 моль/л раствора HCl (из фиксанала)
1.3. Приготовление 5,00 моль/л раствора NH4NO3 (по точной навеске)
2. Выполнение работы
2.1. В мерные колбы на 50 мл отмерьте пипетками или бюреткой объемы растворов NH3, HCl и NH4NO3, указанные преподавателем, доведите объем в колбах до меток дистиллированной водой и хорошо перемешайте.
Таблица 1
Состав растворов и результаты измерения pH (Ic = )
№ п/п | V(NH3), мл | V(HCl), мл | V(NH4NO3), мл | C(NH3), моль/л | C(HCl), моль/л | C(NH4NO3), моль/л | pH |
1 2 3 4 5 6 7 |
2.2. Приготовьте pH – метр к работе, подключив в качестве индикаторного электрода стеклянный электрод, а в качестве электрода сравнения - хлорид - серебряный электрод
2.3. Измерьте pH исследуемых растворов, результаты запишите в табл.1.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ pKa(NH4+)
Рассчитайте аналитические концентрации аммиака, соляной кислоты и нитрата аммония в исследуемых растворах, результаты занесите в табл. 1 или
Рассчитайте равновесные концентрации аммиака и ионов аммония в исследуемых растворах, основываясь на том, что в случае C(HCl) ≤ C(NH3), концентрация образующегося в результате реакции между аммиаком и ионом оксония иона аммония равна концентрации добавленной соляной кислоты. В этом случае:
[NH3] = C(NH3) – C(HCl)
[NH4+] = C(NH4NO3) + C(HCl)
По формуле (1) рассчитайте pKa(NH4+). Результаты расчетов занесите в табл.2.
Таблица 2
Данные для расчета pKa(NH4+)
№ п/п | pH | [NH3] моль/л | [NH4+] моль/л | [NH3] lg ---------- [NH4+] | pKa(NH4+) |
1 2 3 4 5 6 7 |
Ср.
Проведите статистическую обработку полученных результатов, проверьте наличие грубых промахов с помощью Q – теста, определите среднее значение pKa и доверительный интервал.
