Chemie se systémem Vernier
26 – Stanovení bodu ekvivalence na základě vodivosti
Úvod
V tomto experimentu budete sledovat změny vodivosti doprovázející reakci kyseliny sírové H2SO4 a hydroxidu sodného Ba(OH)2. Na základě získaných dat určíte bod ekvivalence této reakce a vypočítáte koncentraci roztoku Ba(OH)2. Současně budete pozorovat vliv přítomnosti vody, iontů a sraženiny na vodivost výsledné směsi.
Zkoumanou chemickou reakci lze vyjádřit rovnicí:
Před reakcí jsou obě výchozí látky téměř kompletně disociovány na ionty. Ovšem ani jeden z produktů prakticky nedisociuje – síran barnatý je sraženina a voda je tvořena převážně celými molekulami.
K roztoku Ba(OH)2 o neznámé koncentraci budete pomalu přidávat 0,02 M H2SO4, změny vodivosti budete zaznamenávat pomocí čidla vodivosti. Toto čidlo má na spodní straně umístěny dvě oddělené elektrody. V okamžiku ponoření čidla do roztoku obsahujícího ionty (a tedy schopného vést elektrický proud) je umožněno vodivé spojení mezi oběma elektrodami a elektrický obvod je uzavřen. Čidlo měří elektrickou vodivost v jednotkách mikrosiemens na centimetr (μS/cm).
Před započetím experimentu nejprve formulujte hypotézy o změnách vodivosti v jednotlivých stádiích reakce. Co očekáváte v následujících situacích - vysokou, či nízkou hodnotu vodivosti? Její nárůst, či pokles?
- Při ponoření čidla vodivosti do roztoku Ba(OH)2, před přidáním H2SO4.
- Během pomalého přidávání H2SO4, kdy vzniká BaSO4 a H2O.
- V bodě ekvivalence, kdy je k Ba(OH)2 přidáno ekvimolární množství H2SO4.
- Při nadbytku přidané H2SO4 – v oblasti za bodem ekvivalence.
Úkol
- Formulujte hypotézy o vodivosti roztoku kyseliny sírové a hydroxidu barnatého v různých stádiích reakce.
- Použijte čidla vodivosti ke sledování změn vodivosti v průběhu reakce.
- Pozorujte vliv přítomnosti iontů, vody a sraženiny na vodivost směsi.
Použité senzory
Anglický podrobný návod
... zpět na přehled námětů | ... více o systému Vernier |