PREPARAZIONE DI SOLUZIONI TAMPONE E VERIFICA DEL PH

Lo scopo dell'esperienza è preparare soluzioni , verificarne le proprietà e confrontare i valori di ph determinati sperimentalmente con quelli calcolati.

SOLUZIONI TAMPONE

Per preparare le soluzioni tampone occorrono le soluzioni delle sostanze qui di seguito elencate :

Nelle reazioni di laboratorio , nei tessuti delle piante e degli animali, è importante mantenere il ph all'interno di un ristretto intervallo di valori. I nostri tessuti utilizzano una combinazione di composti, nota col nome di soluzione tampone ,adoperata per mantenere il ph invariato, malgrado l'aggiunta di acidi o basi

I due generi più comuni di soluzioni tampone sono quelle costituite da una soluzione contenente un acido debole con il sale dell'acido debole e una contenente una base debole con il sale della base debole. Come esempio di soluzione tampone , consideriamone una contenente acido acetico e acetato di sodio (un sale solubile del CH COOH) .Il CH COONa è completamente dissociato nei suoi due ioni costituenti, mentre CH COOH è dissociato solo parzialmente.

CH COONa H2O Na + CH COO ^-

CH COOH + H O H O + CH COO ( reversibile )

Sia l'acido acetico (acido debole) che il suo sale , producono l'anione CH COO^- .

PROCEDIMENTO

Prepariamo la nostra soluzione di partenza prelevando ,con una pipetta da 5 mL munita di pompetta aspirante a tre valvole, 0.28 ml di acido acetico e ponendolo all'interno di un matraccio* tarato da 100 mL. A questo punto ,aggiungiamo nello stesso matraccio acqua distillata e portiamo a volume; la soluzione così ottenuta può essere posta in una bottiglia di polietilene. Ripetiamo il suddetto procedimento con l'acetato di sodio. Introduciamo 0.41 g di CH COONa nel matraccio e lasciamolo sciogliere con un po' di acqua distillata , portiamo a volume con acqua distillata. La soluzione viene poi posta in una seconda bottiglia di plastica.

Dopo le soluzioni di partenza, possiamo preparare le soluzioni tampone.

( matraccio ) = E' un contenitore di vetro che serve a prelevare campioni precisi di volume di un liquido.

Fasi di preparazione:

Preparare 100ml di ciascuna delle soluzioni precedentemente preparate.

Avendo a disposizione due burette, riempirle rispettivamente con acido acetico e sodio acetato. E ripetere poi l'operazione con idrossido di sodio e acido cloridrico , dopo aver sciacquato con acqua distillata le due burette.

Seguendo quanto scritto nella tabella n° 2, prepariamo la soluzione tampone A con 25.0 mL di CH COOH e 25.0 mL di CH COONa e portiamo la soluzione a volume (100mL ) aggiungendo 50 mL di acqua distillata con una buretta munita di serbatoio.

Passiamo ora alla preparazione della soluzione tampone B: composta da 25.0 mL di acido acetico e 12.5 mL di idrossido di sodio ( NaOH ). Misuriamo nella buretta 62.5 mL di acqua distillata e uniamola alla soluzione, posta precedentemente nella bottiglia B, in modo che essa venga portata a volume.

Infine prepariamo la soluzione tampone C ( facendo sempre riferimento ai dati riportati nella Tab. n° 2 ) con 25.0 mL di sodio acetato e 12.5 mL di acido cloridrico . Portiamo la soluzione a volume aggiungendo nella bottiglia di polietilene C, 62.5 mL di acqua distillata.

Calcoliamo il volume di CH COOH e le masse delle altre sostanze necessarie per preparare 100mL di soluzioni 0.05M.                

Volume di CH COOH : M = moli / volume ; moli = M x L

0.05 M x 0.1 L = 5 x 10^- mol .

Densità = massa / volume = 0.3 g / 1.049 g/mL = 0.28 mL

Massa di CH COOH : moli = g / Peso molecolare g = moli x

P.M. = 5 x 10^ - 3 x 60.05 g/mol = 0.3 g

Massa di CH COONa : M = moli / volume ; moli = M x L = 0.05M x 0.1L = 5 x 10^ moli

g = 5 x 10^ - x 82.03 g/mol = 0.41 g

Inseriamo i dati rilevati in tabella :

Tabella n ° 1

) Densità dell'acido acetico glaciale : 1.049 g / mL

Tabella n ° 2

Calcoliamo i valori del pH delle soluzioni tampone A, B e C , sapendo che la costante di dissociazione acida di CH COOH è:

Ka = 1.76 x 10 , dove K = [ CH COO- ] [H+ ]     = 1.76 x 10

[ CH COOH ]

All'equilibrio si ha lo stesso numero di moli di acido acetico e ione sodio acetato, per cui :

K = n [ H +]             = pKa = pH

n

poiché la costante pKa equivale a - log Ka e il pH equivale a -log[H+].

Sarebbe : - logKa = pH ; -log (1.76 x 10 ^ ) = 4.75

L'errore percentuale è dato da : valore teorico - (valore assoluto)

Valore teorico

Tabella n ° 3

Tabella n ° 4