- Justificar la concordància o no de tots els resultats experimentals en relació als valors teòrics.
Els
valors experimentals i teòrics obtinguts a l'assaig no són iguals,
i això comportà que obtenim errors entre 0-6%. És probable que les
diferències extretes no són tan elevades, a causa que el pH-metre
sols té una precisió d'una xifra decimal mentre que els valors
teòrics que hem calculat tenen dues xifres decimals. Un dels motius
que pot comportar a aquestes dissemblances són que les dissolucions
inicials de 0,2 M estan mal elaborades, fet que donaria un error
individual (errors: la pesada, la pipetejada). També pot ser causat
per un error en afegir HCl a la dissolució de CH3COONa (en comptes
de 20 ml i 20 ml, li aboques 22 ml i 20 ml), això fa que la relació
entre concertacions sigui un altre, i per tant el pH varia. D'altra
banda pot ser un error produït per l'instrumental, ja que el
pH-metre no és la primera vegada que l'utilitzem, i encara que
sempre l'hem calibrat, sempre ens ha portat problemes i acabem
acceptant dades que és probable que estiguin malament per falta de
temps.
- Comentar els valors dels errors relatius.
En
relació a l'error relatiu aquest ens ha donat qualitativament bé,
ja que no ha estat massa elevat hi hem de tenir en consideració la
falta de precisió de l'instrumental.
Els
errors, a més es pot observar com es van arrossegant entre les
taules en tots els casos els resultats són fiables i en el cas que
se'ns donà en què els pH no augmenten, això és a causa altre cop
a què no és capaç l'instrument de veure els increments perquè són
d'una dècima més o menys.
En
resum, els errors obtinguts són molt probables que siguin per falta
de precisió i es té en compte el fet que un decimal de diferència
amb el resultat no és apreciable.
- S'ha verificat la capacitat amortidora de les dissolucions preparades?
S'ha
verificat la capacitat amortidora de les dissolucions preparades,
qualitativament. Han estat correctes, a causa que les variacions en
el pH en afegir H+ o OH- va del 0,08 al 0,2 i
també tenim el problema de la sensibilitat d'una xifra decimal del
pH-metre. El que passa és que encara que els resultats siguin
diferent el pH-metre els arrodoneix i fa entendre al mostrejador que
són iguals, però la diferencia està, tot i no percebre-la. En
temes generals es pot veure com a l'afegir àcid el pH disminueix
però molt poc i menys quan a més concentració de sal bàsica hi ha
en comparació amb l'àcida. I en afegir base el pH augmenta poc, i a
més concentració d'àcid menys s'elevarà.
Sabem
que augmenta poc perquè la Pilar per una banda va afegir en aigua
destil·lada1
2 mL de HCl i per altra banda va afegir en aigua destil·lada 2 mL de
NaOH i el pH variava radicalment de pH 2 a 12 que amb comparació amb
les variacions que teníem en les dissolucions amortidores que era de
0'08, a 0'2, són molt grans.
- Quan és màxima la capacitat amortidora?
La
capacitat amortidora és màxima quan la dissolució amortidora es
troba (teòricament) en el punt on la consentració d'acid com de sal
són iguals, però en la practica no és el cas. Pot ser degut a que
el pH-metre de l'institut el seu grau de sensibilitat és d'una xifra
decimal (Taula 7.5.). Els increments del pH que han surtit malament
són de 0'08, 0'1 i 0'11, a més de l'error que ens em endut de la
primera part de la practica i s'ha anat sumant.
- Cap a on s'ha desplaçat el pH de la dissolució amortidora a l'afegir HCl o NaOH?
El
pH s'ha desplaçat cap a més àcid quant afegim HCl. En reaccionar
el NaAc disminueix la seva concentració i el HAc augmenta la
concentració (en la majoria dels casos, ja que augmenta el volum)
fent així que el pH varií cap a l'acidesa, però una mica.
Si
els mols d'HCl superen els mols NaAc en la dissolució, aquesta deixa
de ser amortidora perquè no queda NaAc en passar a ser el reactiu
limitant. En afegir NaOH, aquest reacciona amb el HAc (en aquest cas)
formant aigua i NaAc i igual que en el cas contrari però a la
inversa la concentració de NaAc augmenta i la concentració HAc
disminueix. També els mols NaOH no poden ser superiors o iguals als
de HAc o la dissolució deixarà de ser amortidora.
- Era lògic i esperat aquest desplaçament del pH?
Aquest
desplaçament del pH era lògic perquè com hem dit anteriorment en
disminuir la concentració de NaAc i augmentar de HAc, causat perquè
ha reaccionat el NaAc amb HCl era d'esperar aquest canvi i també a
la viceversa.
- Busca a la bibliografia com prepararies una dissolució amortidora de pH 3.
pH=
3 → [H+]=10-3
|
pH=
3 → [H+]=10-3
|
Ka=
1'07·10-3
|
||
HA
↔H++Ac-
|
NaA→Na++A-
|
C7H6O3
↔ H+ + C7H5O3-
|
NaC7H5O3
→ Na++ C7H5O3-
|
|
Ka= x⋅([NaA]+x)/[HA]−x
= x⋅[NaA]/[ HA]
= 10-3⋅[ NaA]/[HAc]
Ka/10-3= [NaA]/[HA]
Ka≃10-3
|
Ka= x⋅([NaC7H5O3]+x)/[C7H6O3]−x
=10-3⋅[NaC7H5O3]/[C7H6O3]
= 1,07⋅10-3/10-3 = [NaC7H5O3]/[C7H6O3]= 1,07
1,07[C7H6O3]=[NaC7H5O3]
|
|||
Per
poder prepara una dissolució amortidora de pH 3, s'ha de tindre
les concentracions de sal bàsica i d'àcida equivalents. La x és
menyspreada, perquè la constant d'àcides prover d'un àcid feble
i d'una sal forta basicà. La concentració de la sal a de ser
multiple a la concentració de l'àcid per 1,07. No importar la
concentració que tinguin però com més gran sigui més capacitat
amortidora tindran.
|
||||
- Busca a la bibliografia com preparies una dissolució amortidora de pH 12.
pH=
12 → [H+]=10-12
|
pH=
12 → [H+]=10-12
|
Kb= 1,12⋅10-12
|
||
BOH
↔OH- + B+
|
BCl→B++Cl-
|
C7H6O3
↔ H+ + C7H5O3-
|
NaC7H5O3
→ Na++ C7H5O3-
|
|
Kb= x⋅([BCl ]+ x)/[BOH ]−x
= x⋅[BCl]/[BOH ]
=10-12⋅[BCl ]/[BOH ]
Kb/10-12 =[BCl ]/[BOH ]
Kb≃10-12
|
Kb= x⋅([NaC7H5O3]+x)
[C7H6O3]−x = 10-12⋅[NaC7H5O3]/[C7H6O3]
1,12⋅10-12/10-12 =[NaC7H5O3]/[C7H6O3] =1,12
1,12[C7H6O3] = [NaC7H5O3]
|
|||
Per
poder prepara una dissolució amortidora de pH 12, s'ha de tindre
les concentracions de la sal àcida i de la base equivalents. La
x és menyspreada, perquè constant de basisitat prover d'una base
feble i d'una sal forta àcida. La concentració de sal a de ser
multiple a la concentració de la base per 1,07. No importar la
concentració que tinguin però com més gran sigui més capacitat
amortidora tindran.
|
||||
CÀLCULS
Preparació de les dissoucions d'àcid i sal
Preparació de la dissolució de CH3COOH 0,2 M.
0,5 L de dis. x (0,2 mol de HAc/1 L dis.) x (60,05 g de HAc/1 mol de HAc) x (1 mL de de HAc/1,05 g de HAc) = 5,71 mL de HAc
Preparació de la dissolució de CH3COONa 0,2 M.
0,5 L de dis. x (0,2 mol de NaAc/1 L dis.) x (82,03 g de NaAc/1 mol de NaAc) = 8,2 g de NaAc
Valor del pH
Taula de resultats de les diferents dissolucions tampó
XL
Hac
|
[Hac]
|
mol
Hac
|
YL
NaAc
|
[NaAc]
|
mol
NaAc
|
pH
teòric
|
pH
exp.
|
Er
pH
|
|
1
|
0,035
|
0,175
|
0,0035
|
0,005
|
0,025
|
0,0005
|
3,90
|
4,00
|
2,57%
|
2
|
0,030
|
0,150
|
0,0030
|
0,010
|
0,050
|
0,0010
|
4,27
|
4,30
|
0,76%
|
3
|
0,025
|
0,125
|
0,0025
|
0,015
|
0,075
|
0,0015
|
4,52
|
4,50
|
0,51%
|
4
|
0,020
|
0,100
|
0,0020
|
0,020
|
0,100
|
0,0020
|
4,74
|
4,60
|
3,05%
|
5
|
0,015
|
0,075
|
0,0015
|
0,025
|
0,125
|
0,0025
|
4,97
|
4,70
|
5,37%
|
6
|
0,010
|
0,050
|
0,0010
|
0,030
|
0,150
|
0,0030
|
5,22
|
4,90
|
6,16%
|
7
|
0,005
|
0,025
|
0,0005
|
0,035
|
0,175
|
0,0035
|
5,59
|
5,30
|
5,18%
|
Taula de resultats a l'afegir 2mL de HCl 0,1 M
XL
Hac
|
[Hac]f
|
[NaAc]f
|
pHo
|
pH
+H
|
ΔpH
|
pHo
|
pH
|
ΔpH
|
Er
pH
|
|
1
|
0,035
|
0,168
|
0,014
|
3,90
|
3,65
|
0,25
|
4,0
|
3,6
|
0,4
|
1,47%
|
2
|
0,030
|
0,145
|
0,036
|
4,27
|
4,14
|
0,13
|
4,3
|
4,1
|
0,2
|
1,03%
|
3
|
0,025
|
0,123
|
0,059
|
4,52
|
4,43
|
0,09
|
4,5
|
4,3
|
0,2
|
2,88%
|
4
|
0,020
|
0,100
|
0,082
|
4,74
|
4,66
|
0,08
|
4,6
|
4,6
|
0,0
|
1,24%
|
5
|
0,015
|
0,077
|
0,105
|
4,97
|
4,88
|
0,09
|
4,7
|
4,7
|
0,0
|
3,61%
|
6
|
0,010
|
0,055
|
0,127
|
5,22
|
5,11
|
0,11
|
4,9
|
4,9
|
0,0
|
4,16%
|
7
|
0,005
|
0,032
|
0,150
|
5,59
|
5,42
|
0,17
|
5,3
|
5,2
|
0,1
|
4,03%
|
Al principi de la dissolució amortidora teniem molts errors, però després s'ha corregit. Això és degut ha que hi hagut uns altres errors (que es poden veure en aquesta taula) que han contrarestat els errors inicial.
En resum s'ha
arrosegat errors d'abans, més els errors actuals que s'han generat,
entre ells s'han contrerrestat (com dos pols oposats). És pot
detectar que en els casos 1, 4, 5, 6 i7 a disminuit l'error i en el 2
i3 a augmentat
Taula de resultats a l'afegir 2mL de NaOH 0,1 M
XL
Hac
|
[Hac]f
|
[NaAc]f
|
pHo
|
pH
+OH
|
ΔpH
|
pHo
|
pH
|
ΔpH
|
Er
pH
|
|
1
|
0,035
|
0,150
|
0,032
|
3,90
|
4,07
|
0,17
|
4,0
|
4,3
|
0,3
|
5,62%
|
2
|
0,030
|
0,127
|
0,055
|
4,27
|
4,38
|
0,11
|
4,3
|
4,4
|
0,1
|
0,53%
|
3
|
0,025
|
0,105
|
0,077
|
4,52
|
4,61
|
0,09
|
4,5
|
4,6
|
0,1
|
0,29%
|
4
|
0,020
|
0,082
|
0,100
|
4,74
|
4,83
|
0,09
|
4,6
|
4,7
|
0,1
|
2,73%
|
5
|
0,015
|
0,059
|
0,123
|
4,97
|
5,06
|
0,10
|
4,7
|
4,8
|
0,1
|
5,18%
|
6
|
0,010
|
0,036
|
0,145
|
5,22
|
5,35
|
0,12
|
4,9
|
5,1
|
0,2
|
4,62%
|
7
|
0,005
|
0,014
|
0,168
|
5,59
|
5,84
|
0,25
|
5,3
|
5,8
|
0,5
|
0,61%
|
Ens
ha donat que la màxima capacitat amortidora és pot indentificar en
el cas 4, que és
on té les mateixes consentracions entre àcid i
base. Al comparar els errors, ens podem adonar que aquest ha estat
masssa elevat en el cas 1 i 7 perquè la resta entre el producte
inicial amb el final resulta massa elevada i diferent entre teòric i
experimental. Però en el cas 6 tambè ha donat un resultat elevat
però que és pot assumir.
