דוח בנושא טיטרציה של חומצה זרחתית הבוצע בקורס מעבדה כימיה אנלטית 1.!

מוסד לימוד
סוג העבודה
מקצוע
מילות מפתח , , , ,
ציון 90
שנת הגשה 2010
מספר מילים 3530
מספר מקורות 3

תקציר העבודה

מבוא תיאורטי:
חומצה זרחתית (H3PO4) היא חומצה רב פרוטית , מכילה 3 אטומי מימן – 3 פרוטונים . תהליך הפירוק שלה מתבצע ב3 שלבים כאשר בכל שלב נפלט פרוטון אחד.
בכל פעם שנמסר פרוטון מתרחשת תגובת  שיווי משקל. לכל תגובה יש Ka ייחודי משלה.
ניתן לחשב את Ka  באופן כללי לחומצות באופן הבא:       ככל שKa גדול יותר כך התגובה תלך יותר לכיוון התוצרים כלומר תתפרק יותר ובגלל שמדובר בחומצה ניתן יהיה לומר שהחומצה תהיה יותר חזקה.
בנוסף לKa ישנו פקטור pKa שהוא בעצם פונקצית –log של Ka  והוא מחושב כך: pKa=-log[Ka]      לפעמים משתמשים בpKa מפני שהוא יותר נוח עקב כך שמדובר בערכים לוגריתמיים.
בתגובת שיווי משקל הראשון , במסירת פרוטון הראשון הקבוע של התגובה – Ka יהיה הגדול ביותר מכיוון שמסירת פרוטון ראשון מתבצע באופן הקל ביותר. לאחר מכן נוצר יון שלילי שהפירוד שלו הוא יותר קשה. והמסירה השלישית היא הכי קשה ולכן קשה מאוד להבחין בו.
תגובות הפירוק של החומצה במים הן:
H3PO4(s)   + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + H2PO4–(aq)      Ka1= 7.1×10−3       pKa1=2.משפטים H2PO4–(aq)+ H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + HPO42–(aq)                 Ka2=
6 .3×10−8        pKa2=7.20HPO42–(aq)+ H2O(l) ⇌ H3O+(aq) +  PO43–(aq)                   Ka3= 4.2×10−13        pKa3=12.38
בניסוי זה נערוך טיטרציה פוטנציאומטרית – טיטרציה שבה נטטר לתוך כוסית עם החומצה הזרחתית והאינדיקטורים  את הבסיס נתרן שריכוזו ידוע מהניסוי הראשון ובנוסף נכניס לתוך הכוסית את המכשיר pH מטר אשר ימדוד לנו את רמת הpH של התמיסה לאורך כל הטיטור.
מכשיר הpH מטר זהו מכשיר אשר מורכב מ"חיישנים" – אלקטרודות אשר באות במגע עם התמיסה מראות לנו את רמת הpH המדויק. לעומת זאת אינדיקטורים משנים את צבעם בהתאם לטווח  הpH  שלהם.
בניסוי שלנו נשתמש באינדיקטור פנול פתלאין אשר משנה את צבעו משקוף לורוד בטווח 8-10ph ובאינדיקטור ברומו קריזול ירוק  אשר כשמו כן הוא בא בצבע ירוק וכאשר הוא בא במגע עם תמיסה חומצית משנה את צבעו לצהוב  ובמגע עם תמיסה בסיסית משנה את צבעו לכחול ברמת pH מעל ל5.4.
בניסוי זה נערוך טיטרציה פוטנציאומטרית של חומצה פרוטית כפי שכבר הוסבר מהי טיטרציה פוטנציומטרית ומהי חומצה פרוטית לכן נצפה לראות 2 נקודות אקוויוולנטיות (נקודה בה מספר המולים של בסיס המטטר תהייה שווה למספר המולים של החומצה המטוטרת). בגלל שנשתמש גם באינדיקטורים וגם במכשיר הpH מטר נצפה לראות קפיצה ברמת הpH שהמכשיר יראה וגם בשינוי צבע של האינדיקטורים.
לאחר מכן נזין את התוצאות שהתקבלו משינויי רמת הpH לגרף ונוכל להבחין בעליה משמעותית ברמת הpH וכך נקבל " עקומת הטיטרציה". כמו כן נעשה גרף לנגזרת הראשונה של  התוצאות שהתקבלו ונקבל "עקומת  נגזרת ראשונה של טיטרציה", ולבסוף נעשה פעמיים נגזרת לתוצאות שהתקבלו ונקבל "עקומת  נגזרת שנייה לטיטרציה".