Свойства растворов электролитов составляют особую область физической химии. Они имеют не только теоретическое значение, но и чрезвычайно важны в практическом использовании, в том числе в области производства субстанций лекарственных веществ, лекарственных форм, контроля их качества и количественного определения. Особенно следует отметить их применение в количественном анализе. Наиболее точные результаты получаются именно с применением электрических измерений, поскольку человечество научилось сегодня точнее всего измерять электрические величины.
Изучая этот раздел физической химии, студенты знакомятся с такими понятиями, как сильные и слабые электролиты, их степень и константа диссоциации, проводимость, электрический и электродный потенциал, электродвижущая сила и т.д. Знакомятся с такими экспрессными и высокоточными физико-химическими методами анализа, как кондуктометрия и потенциометрия.
РАБОТА 5. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ
Задачи работы
► Приготовить буферный раствор с заданной величиной рН, определить его буферную емкость β и сравнить ее с буферной емкостью воды.
► Провести потенциометрическое титрование водного раствора слабой кислоты водным раствором щелочи. На основании кривой титрования:
• определить концентрацию кислоты;
• проследить влияние соотношения концентраций кислоты cк и ее соли cс в буферном растворе на его буферную емкость β;
• построить график зависимости буферной емкости β от cк/cс.
Теоретическое пояснение
Буферными растворами называют системы, способные поддерживать определенное значение какого-либо параметра при изменении состава системы. Буферные растворы могут быть кислотно-основными, окислительно-восстановительными, металлобуферными и т.д. Первые способны поддерживать постоянным значение рН при введении кислот или оснований; вторые сохраняют постоянным потенциал системы при введении окислителей или восстановителей; третьи поддерживают постоянным показатель концентрации катионов металла (рМе). Однако чаще всего под буферными растворами подразумевают кислотно-основные буферные системы. Именно поэтому далее будем рассматривать только их. К таким растворам относят растворы, содержащие кислотно-основную сопряженную пару. Это могут быть: