Kyseliny a báze 
a) Neutralizace
b) Stanovení stupnice pH metodou postupného ředění roztoku

a) Neutralizace: V prohlížeči skladu máte destilovanou vodu, roztok HCl 1 mol/dm3 a roztok NaOH 1 mol/dm3. Smíchejte tyto roztoky s destilovanou vodou v požadovaném poměru a pozorujte změny. Vysvětlete pozorované změny (teplota, pH, konečný objem, koncentrace iontů).

Objem [ml]

destilovaná H2O

HCl

NaOH

Roztok 1

50

25

25

Roztok 2

50

30

20

Roztok 3

50

20

30




b) Stanovení stupnice pH metodou postupného ředění roztoku 

Cíl: Je obecně známo, že neutrální voda má pH 7, kyseliny mají pH menší než 7 a zásady mají pH větší než 7, ale málo lidí chápe vztah koncentrace hydroxoniového iontu ke stupnici pH. Naším cílem je proto porozumět logaritmické stupnici na příkladu stupnice pH. 


Pozadí: Stupnice pH popisuje koncentraci hydroxoniového iontu ve vodném prostředí:  

pH = -log[H3O+]

[H3O+] = 10-pH = 1/10pH

Metoda postupného ředění roztoku je experimentální způsob přípravy série roztoků o různé koncentraci z jednoho objemu zásobního roztoku. 


Postup:  Podívejme se na sérii polovičních ředění. V programu virtuální laboratoř naplňte 5 nádob stejným obsahem vody (méně než polovinu objemu nádoby). Pro zjednodušení použijeme 20 ml, ale jakýkoli objem je možný.  

Tip pro virtuální laboratoř: Klepněte na nádobu a pomocí pravého tlačítka myši každou nádobu přejmenujte v menu  nádoby. 

Teď přidejte stejný objem 1M HCl do první nádoby (20 ml) a všimněte si, že koncentrace [H3O+] iontů se zředila na polovinu na hodnotu 0,500 M, což je 1/2 (1/21) z originální molarity. 

Z této nádoby přelijte 20 ml do druhé a všimněte si dalšího zmenšení koncentrace o polovinu, [H3O+] = 0,250 M nebo jednu čtvrtinu (1/22) z prvního roztoku.

Opakováním této procedury s dalšími třemi nádobami nám dává: 

3. ředění: [H3O+] = 0,12500 nebo 1/8 (1/23) z prvního roztoku. 

4. ředění: [H3O+] = 0,06250 nebo 1/16 (1/24) z prvního roztoku.

5. ředění: [H3O+] = 0,03125 nebo 1/32 (1/25)z prvního zásobního roztoku..

Podrobně: [H3O+] = 2-n = 1/2n kde n je číslo postupného ředění, při použití faktoru ředění jedna ku dvěma se dostaneme k logaritmu při základu 2. 


Otázka: Ovlivní změna objemu zásobního roztoku a přírůstkové ředění objemu novou hodnotu konstanty postupného ředění? (Na příklad, začínáme-li s 10 ml a postupně převádíme 10 ml.) Pokud je Vaše odpověď ano, opakujte experiment s 10 ml a vysvětlete.