Podczas tego wykładu omówione zostały zagadnienia związane z miareczkowaniem oraz przewodnictwem roztworów elektrolitów.

Film podzielony jest na rozdziały. Możesz wybrać dowolny z nich, klikając na pasek postępu w odtwarzaczu.

0:00 Wstęp
0:13 Wskaźniki alkacymetryczne, działanie, zakres wskaźnikowy
07:18 Miareczkowanie alkacymetryczne – informacje ogólne
8:37 Punkt równoważnikowy miareczkowania
9:57 Krzywa miareczkowania
10:33 Przebieg krzywej miareczkowania roztworu mocnej zasady roztworem mocnego kwasu
12:35 Przebieg krzywej miareczkowania roztworu mocnego kwasu roztworem mocnej zasady
13:26 Przykład miareczkowania z danymi liczbowymi
19:09 Przebieg krzywej miareczkowania roztworu słabej zasady roztworem mocnego kwasu
24:10 Przebieg krzywej miareczkowania roztworu słabego kwasu roztworem mocnej zasady
28:19 Miareczkowanie roztworów wieloprotonowych kwasów roztworami mocnych zasad
31:40 Wykorzystanie przewodnictwa elektrycznego roztworu w miareczkowaniu
34:00 Miareczkowanie konduktometryczne – informacje ogólne
35:17 Miareczkowanie konduktometryczne – zmiany przewodnictwa roztworu gdy nie strąca się osad
38:15 Miareczkowanie konduktometryczne – zmiany przewodnictwa roztworu gdy strąca się osad

Po obejrzeniu tej lekcji należy zapoznać się z następującymi tutorialami oraz artykułami:

W tabeli zebrano informacje na temat wybranych wskaźników alkacymetrycznych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

W dwóch różnych probówkach umieszczono po 3 cm³ wodnych roztworów kwasów, przy czym były to 0,5-molowy kwas chlorowy(III), a w drugiej kwas etanowy o stężeniu 0,01 mol∙dm^–3.

Wykonaj stosowne obliczenia, a następnie dysponując jedynie wymienionymi wskaźnikami alkacymetrycznymi, zaprojektuj doświadczenie, którego celem będzie identyfikacja każdego z roztworów kwasów.

W tabeli zebrano informacje na temat wybranych wskaźników alkacymetrycznych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowano wodny roztwór kwasu octowego wobec pewnego wskaźnika alkacymetrycznego, którego nazwę wymieniono w tabeli, w informacji wprowadzającej. Jako titrant zastosowano wodny roztwór wodorotlenku sodu. Punkt równoważnikowy miareczkowania osiągnięto przy wartości pH równej 8,9.

Oblicz stężenie molowe uzyskanego roztworu soli w punkcie równoważnikowym miareczkowania. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

W tabeli zebrano informacje na temat wybranych wskaźników alkacymetrycznych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowano wodny roztwór kwasu octowego wobec pewnego wskaźnika alkacymetrycznego, którego nazwę wymieniono w tabeli, w informacji wprowadzającej. Jako titrant zastosowano wodny roztwór wodorotlenku sodu. Punkt równoważnikowy miareczkowania osiągnięto przy wartości pH równej 8,9.

Podaj nazwę wskaźnika alkacymetrycznego, jaki został wykorzystany podczas opisanego doświadczenia. Uzasadnij swój wybór.

Miareczkowano wodny roztwór etyloaminy wobec czerwieni metylowej. Jako titrant zastosowano wodny roztwór kwasu bromowodorowego. Punkt równoważnikowy miareczkowania osiągnięto przy wartości pH równej 5,7.

Oblicz stężenie molowe uzyskanego roztworu soli w punkcie równoważnikowym miareczkowania. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

W tabeli zebrano informacje na temat wybranych wskaźników alkacymetrycznych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowano wodny roztwór etyloaminy wobec czerwieni metylowej. Jako titrant zastosowano wodny roztwór kwasu bromowodorowego. Punkt równoważnikowy miareczkowania osiągnięto przy wartości pH równej 5,7.

Podaj nazwę procesu, którego przebieg warunkuje taki, a nie inny odczyn roztworu uzyskanego w punkcie równoważnikowym podczas tego doświadczenia. Odpowiedź uzasadnij równaniem odpowiedniej reakcji chemicznej, zapisanym w formie jonowej skróconej.

W tabeli zebrano informacje na temat wybranych wskaźników alkacymetrycznych.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Miareczkowano wodny roztwór etyloaminy wobec czerwieni metylowej. Jako titrant zastosowano wodny roztwór kwasu bromowodorowego. Punkt równoważnikowy miareczkowania osiągnięto przy wartości pH równej 5,7.

Oceń, czy możliwe byłoby użycie zieleni bromokrezolowej jako wskaźnika alkacymetrycznego, zamiast czerwieni metylowej podczas opisanego procesu miareczkowania? Uzasadnij swoją odpowiedź.

Zmiareczkowano 400 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku wapnia wobec fenoloftaleiny. Punkt równoważnikowy osiągnięto po wprowadzeniu 20 cm³ roztworu titranta, którym był roztwór kwasu solnego o stężeniu 0,2 mol∙dm^–3.

Napisz, co zaobserwowano w momencie osiągnięcia punktu równoważnikowego miareczkowania?

Zmiareczkowano 400 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku wapnia wobec fenoloftaleiny. Punkt równoważnikowy osiągnięto po wprowadzeniu 20 cm³  roztworu titranta, którym był roztwór kwasu solnego o stężeniu 0,2 mol∙dm^–3.

Oblicz początkową wartość pH roztworu analitu.

Zakres wskaźnikowy oranżu metylowego odpowiada wartościom pH z zakresu 3,2÷4,4.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Adamantan 2013.

Zmiareczkowano 400 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku wapnia wobec fenoloftaleiny. Punkt równoważnikowy osiągnięto po wprowadzeniu 20 cm³ roztworu titranta, którym był roztwór kwasu solnego o stężeniu 0,2 mol∙dm^–3.

Napisz, czy w doświadczeniu tym jako wskaźnik alkacymetryczny mógłby zostać wykorzystany oranż metylowy? Odpowiedź uzasadnij.

Zmiareczkowano 400 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku wapnia wobec fenoloftaleiny. Punkt równoważnikowy osiągnięto po wprowadzeniu 20 cm³ roztworu titranta, którym był roztwór kwasu solnego o stężeniu 0,2 mol∙dm^–3.

Oceń, czy wartość pH roztworu w punkcie równoważnikowym miareczkowania byłaby większa, mniejsza, czy równa 7, gdyby zamiast miareczkowanego roztworu wodorotlenku wapnia użyto roztwór kwasu mrówkowego, a titrantem był wówczas wodny roztwór wodorotlenku potasu?

Miareczkowanie alkacymetryczne jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu molowym ostrożnie wprowadza się znajdujący w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy, czyli moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W wyniku wykonanego miareczkowania 50 cm³ roztworu kwasu solnego roztworem zasady sodowej o wartości pH równej 13,3 ustalono, że początkowe stężenie analitu wynosiło 0,08 mol∙dm^–³.

Oblicz, ile cm³ roztworu titranta zużyto do momentu, w którym pH roztworu analitu wzrosło do wartości równej 3? Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Miareczkowanie alkacymetryczne jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu molowym ostrożnie wprowadza się znajdujący w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy, czyli moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W wyniku wykonanego miareczkowania 50 cm³ roztworu kwasu solnego roztworem zasady sodowej o wartości pH równej 13,3 ustalono, że początkowe stężenie analitu wynosiło 0,08 mol∙dm^–³.

Oblicz, ile cm³ roztworu titranta zużyto do momentu, w którym osiągnięto punkt równoważnikowy?

Miareczkowanie alkacymetryczne jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu molowym ostrożnie wprowadza się znajdujący w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy, czyli moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. Praktycznie w każdym przypadku, podczas miareczkowania, do roztworu analitu wprowadzany jest niewielki nadmiar roztworu titranta, który doprowadzi do trwałej zmiany zabarwienia zastosowanego wskaźnika alkacymetrycznego. Dlatego rzeczywisty punkt końcowy miareczkowania odpowiada wartości pH innej, niż punkt równoważnikowy.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W wyniku wykonanego miareczkowania 50 cm³ roztworu kwasu solnego roztworem zasady sodowej o wartości pH równej 13,3 ustalono, że początkowe stężenie analitu wynosiło 0,08 mol∙dm^–³. W trakcie opisanego doświadczenia, jako wskaźnik wykorzystany został błękit tymolowy, którego górny zakres wskaźnikowy (zakres pH zmiany barwy) odpowiada wartościom pH z przedziału 8,0÷9,6. Powyżej pH 9,6 roztwory zawierające ten wskaźnik mają barwę niebieską, natomiast roztwory o odczynie obojętnym – żółtą.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal, jakie zabarwienie przyjmie roztwór w punkcie końcowym opisanego w informacji wstępnej miareczkowania, jeśli wprowadzono dwie nadmiarowe krople roztworu titranta do roztworu uzyskanego w punkcie równoważnikowym? Przyjmij, że objętość jednej kropli wynosi 30 mm³.

Miareczkowanie alkacymetryczne jest metodą stosowaną do ilościowego oznaczania zawartości substancji chemicznej w jej wodnym roztworze. Podczas jego wykonywania, do roztworu analitu o znanej objętości, lecz nieznanym stężeniu molowym ostrożnie wprowadza się znajdujący w biurecie mianowany (o ściśle określonym stężeniu) roztwór titranta. Charakterystyczny podczas miareczkowania jest tzw. punkt równoważnikowy, czyli moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. Praktycznie w każdym przypadku, podczas miareczkowania, do roztworu analitu wprowadzany jest niewielki nadmiar roztworu titranta, który doprowadzi do trwałej  zmiany zabarwienia zastosowanego wskaźnika alkacymetrycznego. Dlatego rzeczywisty punkt końcowy miareczkowania odpowiada wartości pH innej, niż punkt równoważnikowy.

Na podstawie: R. Szczypiński, Projektowanie doświadczeń chemicznych. Dla maturzystów i nie tylko, Warszawa 2019.

W wyniku wykonanego miareczkowania 50 cm³ roztworu kwasu solnego roztworem zasady sodowej o wartości pH równej 13,3 ustalono, że początkowe stężenie analitu wynosiło 0,08 mol∙dm^–3.

Zmiany pH miareczkowanego roztworu w zależności od objętości dodanego roztworu titranta można przedstawić graficznie w postaci tzw. krzywej miareczkowania. Rysunki poniżej przedstawiają takie krzywe w trzech różnych układach kwas-zasada, a znajdujące się na nich linie przerywane wskazują wartość pH przy której osiągnięto punkt równoważnikowy.

Spośród podanych rysunków tylko jeden może ilustrować zmiany zarejestrowane podczas miareczkowania opisanego w treści wstępnej do zadania. Wybierz te grafiki, które nie ilustrują krzywej miareczkowania sporządzonej podczas tego doświadczenia. Uzasadnij swój wybór.

Punktem równoważnikowym miareczkowania określa się moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. Roztwór wodorotlenku baru o objętości równej 50 cm³ miareczkowano 0,35-molowym roztworem kwasu solnego wobec błękitu bromotymolowego jako wskaźnika. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania dokładnie 40 cm³ roztworu titranta.

Jaka była wartość pH miareczkowanego roztworu w momencie zobojętnienia połowy początkowej liczby jonów wodorotlenkowych, pochodzących z dysocjacji elektrolitycznej zasady barowej? Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Do 27 g wody destylowanej dodano 6 g tlenku potasu i  uzupełniono wodą do objętości 150 cm³. Z uzyskanego w ten sposób roztworu pobrano 20 cm³ próbki za pomocą której zobojętniono 40 cm³ roztworu kwasu siarkowego(VI).

Oblicz, jakie było stężenie molowe zmiareczkowanego roztworu kwasu oraz jego pH? Przyjmij, że powstały w pierwszym etapie dysocjacji anion wodorosiarczanowy(VI) dysocjuje całkowicie. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Punktem równoważnikowym miareczkowania określa się moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. Roztwór wodorotlenku baru o objętości równej 50 cm³ miareczkowano 0,35-molowym roztworem kwasu solnego wobec błękitu bromotymolowego jako wskaźnika. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania dokładnie 40 cm³ roztworu titranta.

Ustal wartość pH miareczkowanego roztworu wodorotlenku baru. Wynik obliczeń podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

Do 27 g wody destylowanej dodano 6 g tlenku potasu i  uzupełniono wodą do objętości 150 cm³. Z uzyskanego w ten sposób roztworu pobrano 20 cm³ próbki za pomocą której zobojętniono 40 cm³ roztworu kwasu siarkowego(VI).

Oblicz, jakie było pH roztworu wykorzystanego do zmiareczkowania roztworu kwasu siarkowego(VI)? Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Punktem równoważnikowym miareczkowania określa się moment, w którym analit przereagował ilościowo z dodanym z biurety titrantem. Roztwór wodorotlenku baru o objętości równej 50 cm³ miareczkowano 0,35-molowym roztworem kwasu solnego wobec błękitu bromotymolowego jako wskaźnika. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania dokładnie 40 cm³ roztworu titranta.

W zakresie pH 6,2÷7,6 roztwory zawierające błękit bromotymolowy mają kolor zielony. Określ, czy w punkcie równoważnikowym miareczkowany roztwór przyjął podane zabarwienie? Odpowiedź uzasadnij jednym zdaniem.

Próbkę o masie 2,57 g stanowiącą propano-1-aminę oraz butano-1-aminę wprowadzono do wody destylowanej i przeprowadzono miareczkowanie wykorzystując 90 cm³ roztworu kwasu bromowodorowego o stężeniu 0,5 mol∙dm^–3. Nadmiar kwasu zobojętniono za pomocą 62,5 cm³ 0,08-molowego roztworu wodorotlenku potasu.

Na podstawie niezbędnych obliczeń ustal, w jakim stosunku molowym pozostawały względem siebie aminy w próbce poddanej miareczkowaniu?

Miareczkowano wodny roztwór etanoaminy zawierający 150 mg tej substancji chemicznej. Jako titrant zastosowano 0,1-molowy roztwór kwasu solnego. Punkt równoważnikowy osiągnięto, gdy objętość zmiareczkowanego roztworu była równa 250 cm³.

Pomijając zjawisko kontrakcji, oblicz wartość pH roztworu etanoaminy poddanego miareczkowaniu. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

W kolbie stożkowej zawierającej 100 cm³ wody destylowanej z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny umieszczono 2,96 g próbki pewnego nasyconego alifatycznego kwasu jednokarboksylowego. Zawartość naczynia wymieszano i uzupełniono wodą destylowaną do objętości 150 cm³, a następnie zmiareczkowano wodnym roztworem wodorotlenku sodu o stężeniu 0,4 mol∙dm^-3. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania 100 cm³ roztworu wodorotlenku.

Wykonaj niezbędne obliczenia i ustal wzór sumaryczny kwasu, którego wodny roztwór poddano miareczkowaniu.

Jedną z technik analizy ilościowej jest miareczkowanie konduktometryczne polegające na rejestrowaniu zmian przewodnictwa elektrycznego analizowanego roztworu. Zmiany te widoczne są, gdy do analitu wprowadzany jest titrant zawierający jony, które w sposób znaczący różnią się ruchliwością od jonów znajdujących się w miareczkowanym roztworze. Opisane zmiany przewodnictwa przedstawia się w postaci graficznej, zwanej krzywą miareczkowania. W przypadku miareczkowania roztworu kwasu octowego roztworem NaOH, schemat przebiegu krzywej przedstawia zamieszczony rysunek.

W trakcie tej czynności zachodzi reakcja, w wyniku której w miejsce słabego kwasu octowego pojawia się praktycznie całkowicie zdysocjowany octan sodu. W konsekwencji skutkuje to wzrostem przewodności roztworu. Punkt końcowy (PK) miareczkowania odpowiada stechiometrycznej ilości wprowadzonego titranta względem miareczkowanej substancji.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Początkowy nieznaczny spadek przewodności roztworu spowodowany jest cofaniem się dysocjacji kwasu w obecności rosnących ilości octanu sodu.

Napisz w formie jonowej skróconej, zgodnie z teorią protonową kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego równanie reakcji, której przebieg odpowiada za opisane zjawisko.

Jedną z technik analizy ilościowej jest miareczkowanie konduktometryczne polegające na rejestrowaniu zmian przewodnictwa elektrycznego analizowanego roztworu. Zmiany te widoczne są, gdy do analitu wprowadzany jest titrant zawierający jony, które w sposób znaczący różnią się ruchliwością od jonów znajdujących się w miareczkowanym roztworze. Opisane zmiany przewodnictwa przedstawia się w postaci graficznej, zwanej krzywą miareczkowania. W przypadku miareczkowania roztworu kwasu octowego roztworem NaOH, schemat przebiegu krzywej przedstawia zamieszczony rysunek.

W trakcie tej czynności zachodzi reakcja, w wyniku której w miejsce słabego kwasu octowego pojawia się praktycznie całkowicie zdysocjowany octan sodu. W konsekwencji skutkuje to wzrostem przewodności roztworu. Punkt końcowy (PK) miareczkowania odpowiada stechiometrycznej ilości wprowadzonego titranta względem miareczkowanej substancji.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Napisz wzór sumaryczny jonu, którego stężenie będzie największe po przekroczeniu punktu końcowego (PK) miareczkowania roztworu kwasu octowego roztworem wodorotlenku sodu.

Jedną z technik analizy ilościowej jest miareczkowanie konduktometryczne polegające na rejestrowaniu zmian przewodnictwa elektrycznego analizowanego roztworu. Zmiany te widoczne są, gdy do analitu wprowadzany jest titrant zawierający jony, które w sposób znaczący różnią się ruchliwością od jonów znajdujących się w miareczkowanym roztworze. Opisane zmiany przewodnictwa przedstawia się w postaci graficznej, zwanej krzywą miareczkowania. W przypadku miareczkowania roztworu kwasu octowego roztworem NaOH, schemat przebiegu krzywej przedstawia zamieszczony rysunek.

W trakcie tej czynności zachodzi reakcja, w wyniku której w miejsce słabego kwasu octowego pojawia się praktycznie całkowicie zdysocjowany octan sodu. W konsekwencji skutkuje to wzrostem przewodności roztworu. Punkt końcowy (PK) miareczkowania odpowiada stechiometrycznej ilości wprowadzonego titranta względem miareczkowanej substancji.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Po przekroczeniu PK wzrost przewodności roztworu jest jeszcze silniej zauważalny.

Spośród jonów: OH^–, CH₃COO^– wybierz wzór tego, którego obecność w układzie po przekroczeniu PK przyczynia się do gwałtownego wzrostu przewodnictwa roztworu. Uzasadnij swój wybór odwołując się do ruchliwości jonów.

Jedną z technik analizy ilościowej jest miareczkowanie konduktometryczne polegające na rejestrowaniu zmian przewodnictwa elektrycznego analizowanego roztworu. Zmiany te widoczne są, gdy do analitu wprowadzany jest titrant zawierający jony, które w sposób znaczący różnią się ruchliwością od jonów znajdujących się w miareczkowanym roztworze. Opisane zmiany przewodnictwa przedstawia się w postaci graficznej, zwanej krzywą miareczkowania. W przypadku miareczkowania roztworu kwasu octowego roztworem NaOH, schemat przebiegu krzywej przedstawia zamieszczony rysunek.

W trakcie tej czynności zachodzi reakcja, w wyniku której w miejsce słabego kwasu octowego pojawia się praktycznie całkowicie zdysocjowany octan sodu. W konsekwencji skutkuje to wzrostem przewodności roztworu. Punkt końcowy (PK) miareczkowania odpowiada stechiometrycznej ilości wprowadzonego titranta względem miareczkowanej substancji.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Jeśli zamiast roztworu mocnej zasady, jako titrant zastosowany zostanie kwas octowy, a analizowanym roztworem będzie woda amoniakalna, wówczas po przekroczeniu punktu końcowego, podczas dodawania kolejnych porcji titranta, w układzie obecny będzie roztwór stanowiący mieszaninę octanu amonu oraz praktycznie niezdysocjowanego kwasu.

Na schemacie ilustrującym fragment krzywej miareczkowania roztworu amoniaku kwasem octowym narysuj brakującą część krzywej od momentu, w którym znajduje się punkt końcowy (PK) miareczkowania.