W celu wyznaczenia dokładnego stężenia pewnej zasady przeprowadzono następujące doświadczenie. Do 60,0 cm³ badanego roztworu (KOH albo NH₃ o stężeniu około 0,1 mol ∙ dm⁻³) dodawano powoli wodny roztwór HCl o stężeniu 0,10 mol ∙ dm⁻³ i mierzono pH mieszaniny reakcyjnej. Otrzymaną zależność pH roztworu miareczkowanego od objętości dodanego kwasu przedstawiono na poniższym wykresie.

Po dodaniu takiej objętości roztworu HCl, w jakiej ilość kwasu jest równoważna początkowej ilości zasady w badanym roztworze, w układzie zostaje osiągnięty punkt równoważnikowy (PR).

Zadanie 18.1.

Rozstrzygnij, czy w opisanym doświadczeniu użyto roztworu KOH czy NH₃. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie: ......................................................................................................................
Uzasadnienie: .........................................................................................................................
.................................................................................................................................................

Zadanie 18.2.

Aby wyznaczyć stężenie zasady, zamiast pomiaru pH, podczas miareczkowania można zastosować odpowiedni wskaźnik. Musi on być tak dobrany, aby zakres zmiany jego barwy przypadał w pobliżu punktu równoważnikowego.
Fenoloftaleina jest wskaźnikiem, który zmienia barwę w zakresie pH 8,2 – 10,0, a oranż metylowy – w zakresie pH 3,2 – 4,4.

^{Na podstawie: T. Mizerski, Tablice chemiczne, Adamantan 1997.}

Rozstrzygnij, który wskaźnik – fenoloftaleina czy oranż metylowy – powinien być użyty w celu możliwie dokładnego wyznaczenia stężenia tego roztworu. Odpowiedź uzasadnij.

Pokaż rozwiązanie

Zadanie 18.1.

Rozstrzygnięcie: NH₃
Uzasadnienie, np.:
Gdyby użyto KOH, to pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania byłoby równe 7.
ALBO
Gdyby użyto KOH, to wyjściowy roztwór (o stężeniu 0,10 mol ∙ dm⁻³ przed dodaniem do niego pierwszej kropli kwasu) powinien mieć wyższe pH.
ALBO
Gdyby użyto KOH, to początkowe pH badanego roztworu byłoby równe (około) 13.
ALBO
W punkcie równoważnikowym zachodzi reakcja: NH₄⁺+ H₂O ⇄ NH₃+ H₃O⁺.
ALBO
Punkt równoważnikowy znajduje się przy pH < 7.
ALBO
W punkcie równoważnikowym pH jest różne od 7.

Zadanie 18.2.

Rozstrzygnięcie: oranż metylowy
Uzasadnienie:
Zakres zmiany barwy oranżu metylowego przypada w pobliżu punktu równoważnikowego.
ALBO
Zmiana barwy wskaźnika zachodzi w granicach skoku krzywej miareczkowania.
ALBO
Zakres pH zmiany barwy wybranego wskaźnika to 3,2–4,4, czyli przypada w pobliżu punktu równoważnikowego miareczkowania – pH ≈ 5.

Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.

Bezpłatna rejestracja

Zobacz zadania przykładowe w naszej bazie zadań