Διάκριση διαλυμάτων με χρήση δεικτών & oγκομέτρηση για εύρεση καθαρότητας δείγματος Na

Σε πέντε ποτήρια περιέχονται τα παρακάτω υδατικά διαλύματα:

Υ₁: διάλυμα HCl 0,1Μ,

Υ₂: διάλυμα NH₃ 0,05Μ,

Υ₃: διάλυμα NH₄Cl 1Μ,

Υ₄: διάλυμα ΚΟΗ 0,1Μ,

Υ₅: διάλυμα NaCl 0,1Μ.

Επίσης διαθέτουμε τους παρακάτω δείκτες:

¨        ΗΔ ο οποίος είναι οργανικό οξύ με Κa=10^-5. Με την όξινη μορφή του συζυγούς ζεύγους του να έχει χρώμα μπλε και τη συζυγή βασική της να έχει χρώμα κίτρινο.

¨        Β ο οποίος είναι είναι οργανική βάση με Κb=10^-3. Με την όξινη μορφή του συζυγούς ζεύγους του να έχει χρώμα κίτρινο και τη συζυγή βασική της να έχει χρώμα μπλε.

α.   Aν τα ποτήρια που περιέχουν τα διαλύματα Υ₁ έως και Υ₅ δεν περιέχουν ετικέτες, προτείνετε μια μέθοδο χρησιμοποιώντας τους παραπάνω δείκτες ώστε να καταλάβουμε ποιο είναι το περιεχόμενο του κάθε ποτηριού.

β.    Ζυγίζουμε 10 g από ένα δείγμα Na και το τοποθετούμε σε ογκομετρική φιάλη στην οποία έχουμε βάλει κατάλληλη ποσότητα νερού ώστε όταν σταματήσει η έκλυση αερίου το διάλυμα Y₆ που προκύπτει εφόσον αποκτήσει θερμοκρασία 25^ο C, να έχει όγκο 400 mL. Τοποθετούμε ποσότητα του διαλύματος Υ₆ μέσα στην προχοΐδα και με αυτό ογκομετρούμε 20 mL από το διάλυμα Υ₃ οπότε προκύπτει η παρακάτω καμπύλη ογκομέτρησης:

Να βρείτε:

β₁.   Την %w/w καθαρότητα του δείγματος του Na,

β₂.   Το ω δηλαδή, το pH στο ισοδύναμο σημείο (Ι.Σ.) της παραπάνω ογκομέτρησης,

β₃.   Το φ δηλαδή, το pH στο μέσο (Μ) της παραπάνω ογκομέτρησης,

β₄.   Ποιος από τους δείκτες ΗΔ ή Β είναι κατάλληλος για την παραπάνω ογκομέτρηση,

β₅.   Το λόγο των συγκεντρώσεων των δυο συζυγών μορφών του δείκτη που επιλέξατε στο ισοδύναμο σημείο της παραπάνω ογκομέτρησης.

Δίνονται:

Ø  Όλα τα διαλύματα βρίσκονται στους 25^ο C όπου για το νερό είναι K_W=10^-14 και για την ΝΗ₃ Κb=2·10^-5.

Ø  Σε όλα τα διαλύματα μπορούν να γίνουν όλες οι γνωστές προσεγγίσεις.

Ø  Για τους δείκτες η χρωματική αλλαγή γίνεται αντιληπτή, μόλις η συγκέντρωση της μιας συζυγούς μορφής του δείκτη γίνει δεκαπλάσια της άλλης.

Ø  Η σχετική ατομική μάζα (Ar) του Na=23 και log2=0,3.

Ø  Θεωρήστε ότι οι προσμίξεις του δείγματος του Na είναι αδρανείς.

Δείτε τη λύση από εδώ