3.2.Работа 1. Сильные электролиты

3.2.1. Цель работы
Изучить поведение водных растворов сильных электролитов и влияние ионной силы раствора на их свойства.

3.2.2. Реактивы
0,1 М растворы HCl, NaOH; насыщенные растворы K₂SO₄ (Na₂SO₄); набор эталонных буферных растворов (с рН 1,68, 4,01, 6,86, 9,18), набор индикаторов, универсальный индикатор.

3.2.3. Оборудование
рН-метр, мерные колбы на 50 мл, пробирки, мерные пипетки, стаканы на 50 –100 мл, капельные пипетки.
Порядок проведения эксперимента

Опыт 1. Измерение рН растворов соляной кислоты
Ознакомьтесь с инструкцией по работе на рН-метре. Проведите калибровку прибора

Приготовьте по 50 мл 0,01 и 0,001 М растворов HCl, используя в качестве исходного 0,1 М раствор. Для этого, с помощью мерной пипетки налейте в мерную колбу необходимое количество 0,1 М кислоты, добавьте дистиллированную воду до половины объема колбы и перемешайте раствор. Затем добавьте воды до 3/4 объема колбы, вновь перемешайте. После этого доведите объем раствора до метки и перемешайте его, закрыв колбу пробкой.
Исходный 0,1 М раствор HCl и приготовленные 0,01 и 0,001 М растворы налейте в стаканчики на 50-100 мл примерно на 1/3 – 1/2 их объема. Измерьте рН растворов с помощью рН-метра.

ВНИМАНИЕ! Глубина погружения измерительного электрода в раствор должна быть не менее ~25 мм, при этом электрод не должен касаться ни дна, ни стенок стакана.
Результаты измерения рН 0,1; 0,01 и 0,001  М растворов HCl занесите в таблицу 3.1.

1. Как согласуются между собой экспериментальные значения рН 0,1, 0,01 и 0,001 М растворов с теоретическими значениями для этих растворов 1, 2, 3, соответственно?
2. Можно ли утверждать, что разбавление раствора HCl в 10 раз приводит к изменению рН на 1?

Опыт 2. Измерение рН растворов гидроксида натрия

Приготовьте по 50 мл 0,01 и 0,001 М растворов NaOH по методике, описанной в опыте 1. В качестве исходного используйте 0,1 М раствор NaOH.
Проведите измерение рН исходного и приготовленных растворов с помощью рН-метра. Результаты опыта занесите в таблицу 3.1.
Таблица 3.1.

1. Как согласуются между собой экспериментальные значения рН 0,1; 0,01 и 0,001 М растворов с теоретическими значениями для этих растворов 13, 12 и 11 соответственно?
2. Можно ли утверждать, что разбавление раствора NaOH в 10 раз приводит к изменению рН на 1 ?

Опыт 3. Влияние ионной силы раствора на рН соляной кислоты

Налейте в стаканчик 30 мл 0,01 М раствора HCl, измерьте рН этого раствора с помощью рН-метра. Затем, добавляя по каплям насыщенный раствор Na₂SO₄ или K₂SO₄, добейтесь заметного изменения рН раствора (не менее, чем на 0,05). Заметьте объем прибавленного раствора. Результаты измерений занесите в таблицу 3.2.
Таблица 3.2.

1. Почему при прибавлении насыщенного раствора соли Na₂SO₄ или K₂SO₄ к 0,01 М раствору HCl происходит изменение рН?
2. Рассчитайте концентрацию ионов H⁺ в растворе после добавления насыщенного раствора соли.
3. Соответствует ли значение рН раствора после добавления соли вычисленной концентрации ионов H⁺? Если нет, объясните, почему.

2.2.5.Что должен представить студент преподавателю для сдачи работы
1. Таблицу 3.1 и 3.2 с результатами измерений рН и расчетами.
2. Ответы на вопросы к опытам 1–4.