Miareczkowanie, pH kwasów i zasad

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu cm = 0,1 mol · dm^–3, mierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.

Opisane doświadczenie jest przykładem miareczkowania alkacymetrycznego (kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego titrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie. Odczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.

a)

Uzupełnij poniższe zdania. Podkreśl właściwy odczyn roztworu, a w miejsca kropek wpisz odpowiednie wzory związków.

Można stwierdzić, że otrzymany roztwór, który powstał po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów, miał odczyn (kwasowy / obojętny / zasadowy) oraz że analitem był wodny roztwór ............................... . Informacje te pozwalają na jednoznaczny wybór spośród wodnych roztworów elektrolitów:
HCOOH (aq), CH₃COOH (aq), HCl (aq), NH₃ (aq), NaOH (aq) związku, którego wodny roztwór pełnił podczas opisanego doświadczenia funkcję titranta. Związek ten ma wzór ................................................... .

b)

Na podstawie analizy wykresu określ, jaką barwę przyjąłby żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy, gdyby podczas przeprowadzanego doświadczenia został on zanurzony w roztworze, do którego dodano: 5 cm³, 10 cm³ oraz 15 cm³ titranta.
Barwa wskaźnika po dodaniu 5 cm³ titranta: ...............................................................................
Barwa wskaźnika po dodaniu 10 cm³ titranta: .............................................................................
Barwa wskaźnika po dodaniu 15 cm³ titranta: .............................................................................

c)

Aby roztwór przewodził prąd elektryczny, muszą być w tym roztworze obecne jony. Im większa jest ich ruchliwość, tym przewodnictwo jest większe. Dwa najbardziej ruchliwe jony to kationy wodorowe (H⁺ ) i aniony wodorotlenkowe (OH⁻ ). Ruchliwość innych jonów jest znacznie mniejsza.

Gdy analizuje się ruchliwość jonów obecnych w roztworze w danym momencie opisanego miareczkowania, można przewidzieć, jak zmienia się jego przewodnictwo (inne czynniki można tu pominąć).

Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
W miarę dodawania titranta do wodnego roztworu wodorotlenku sodu
A. zarówno pH, jak i przewodnictwo roztworu rosną.
B. pH roztworu rośnie, a przewodnictwo roztworu maleje.
C. pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw maleje, a potem rośnie.
D. pH roztworu maleje, a przewodnictwo najpierw rośnie, a potem maleje.