Przeprowadzono eksperyment w laboratorium chemicznym. Rozwiązano problem badawczy i zweryfikowano hipotezę. W formularzu zapisano obserwacje i wyniki, a następnie sformułowano wnioski. Zapoznaj się z poniższym opisem oraz wykonaj ćwiczenia.

Analiza eksperymentu:

Badanie pH wybranych kwasów tlenowych.

Problem badawczy:

Czy stężenie kwasu ma wpływ na jego pH?

Hipoteza:

Stężenie kwasu wpływa na jego pH.

Sprzęt laboratoryjny:

• zlewka laboratoryjna $500$ centymetrów sześciennych – szklane naczynie o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• tryskawka wypełniona wodą destylowaną – plastikowe naczynie zamknięte nakrętką z długą końcówką; tryskawka wypełniona jest wodą, która pod wpływem nacisku na plastikowe naczynie, uwalnia wodę na zewnątrz przez długą końcówkę;

• bibuła – cienki kawałek papieru, w laboratorium wykorzystywany głównie do osuszania.

Odczynniki chemiczne:

kwas azotowy($\text{III}$) ${\text{HNO}}_2$ o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny;
kwas azotowy($\text{III}$) ${\text{HNO}}_2$ o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mol na decymetr sześcienny;
kwas fosforowy($\text{V}$) ${\text{H}}_3{\text{PO}}_4$ o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny;
kwas fosforowy($\text{V}$) ${\text{H}}_3{\text{PO}}_4$ o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mol na decymetr sześcienny;
kwas siarkowy($\text{IV}$) ${\text{H}}_2{\text{SO}}_3$ o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny;
kwas siarkowy($\text{IV}$) ${\text{H}}_2{\text{SO}}_3$ o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mol na decymetr sześcienny;
kwas siarkowy($\text{VI}$) ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$ o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny;
kwas siarkowy($\text{IV}$) ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$ o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mol na decymetr sześcienny;
kwas chlorowy($\text{I}$) $\text{HClO}$ o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny;
kwas chlorowy($\text{I}$) $\text{HClO}$ o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mol na decymetr sześcienny;
kwas chlorowy($\text{III}$) ${\text{HClO}}_2$ o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny;
kwas chlorowy($\text{III}$) ${\text{HClO}}_2$ o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mol na decymetr sześcienny.

Przebieg eksperymentu:

1. Wybrany kwas umieszczono w zlewce laboratoryjnej.

2. Wyjęto elektrodę pH–metru ze zlewki. Następnie opłukano ją wodą destylowaną i osuszono bibułą.

3. Umieszczono zlewkę z wybranym kwasem obok pH–metru i wprowadzono do niej sondę.

4. Po odczytaniu wartości pH oczyszczono elektrodę wodą destylowaną i osuszono ją bibułą.

Obserwacje:

W trakcie opłukiwania sondy wodą destylowaną, na pH metrze zmieniają się wartości pH. Wymiana badanego kwasu w zlewce laboratoryjnej, powoduje zmianę wartości pH wyświetlanego na pH metrze. Podczas badań różnych stężeń tego samego kwasu, widoczna jest zmiana wartości pH.

Wyniki:

Po wykonaniu badań można stwierdzić, że najniższe pH, wynoszące $\mathrm{0,00}$ wykazuje kwas siarkowy($\text{IV}$) o stężeniu $1$ mol na decymetr sześcienny. Natomiast najwyższe pH równe 4,12 kwas chlorowy($\text{I}$) o stężeniu $\mathrm{0,1}$ mola na decymetr sześcienny.

Wnioski:

Stężenie kwasu ma wpływ na jego pH. Wraz ze spadkiem stężenia molowego kwasu, jego wartość pH rośnie. Hipoteza została potwierdzona.