Cảm biến pH, chất chỉ thị và sự thay đổi tính axít kiềm


SGK Hóa học 11 – Bài 3 – Trang 11

SGK Hóa học 11 – Bài 6 – Trang 24

1. Mục tiêu

Khảo sát sự thay thổi tính axít/kiềm khi một axít trộn lẫn với kiềm sử dụng cảm biến pH và chất chỉ thị

Xác định thể tích kiềm cần để trung hòa axít

2. Chuẩn bị lý thuyết

Có thể đánh giá độ axít và độ kiềm của dung dịch bằng nồng độ H+. Để tránh ghi theo nồng đồ H+ người ta dùng kí hiệu pH với qui ước:

[H+] = 1,0.10-a  thì pH = a

Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14. Dung dịch có pH < 7 mang tính axít, dung dịch pH > 7 mang tính bazơ.

Chất chỉ thị có màu biến đổi theo giá trị pH.

3. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

1 aMixer MGA, 1 cảm biến pH, 1 cốc 250 ml dán nhãn ‘R’ (rửa) đổ đầy 3/4 nước cất, 1 cốc 250 ml, 1 cốc 100 ml, 1 ống tiêm 10 ml.

Hóa chất

1 mẩu giấy trắng, chất chỉ thị, dung dịch axít clohydric HCl 1 M, dung dịch natri hydroxit NaOH 1 M

4. Tiến hành

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến pH  vào CH1 của MGA.

Bước 2: Nhấn vào biểu tượng công ty để chọn hiển thị dạng đồng hồ kim. Màn hình MGA sẽ hiện 4 đồng hồ, đồng hồ đầu tiên (khoanh ô vuông) sẽ hiển thị kết quả thu được từ cảm biến pH khi thu thập dữ liệu. Nhấn vào biểu tượng số 1 (được khoanh tròn) để mở rộng đồng hồ ra toàn màn hình.

dạng đồng hồ kimhiển thị toàn màn hình

Bước 3: Nhẹ nhàng rút đầu cảm biến pH ra khỏi lọ gel chứa dung dịch bảo vệ. Nhúng dung dịch vào cốc rửa ‘R’ khuấy nhẹ trong khoảng 10 giây. Nhẹ nhàng dùng giấy mềm lau khô đầu cảm biến.

rút đầu cảm biến ra khỏi lọ chứa gel bảo vệrửa đầu cảm biến

Bước 4: Lấy 20 cm3 dung dịch HCl loãng cho vào cốc 100 ml. Nhỏ thêm 2 giọt chất chỉ thị vào cốc và khuấy đều. Đặt cốc chứa dung dịch lên trên một mảnh giấy trắng. Quan sát màu sắc và ghi lại giá trị pH tương ứng vào Bảng 1.

bảng 1

Bước 5: Nhấn vào nút icon2 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Nhúng đầu cảm biến pH vào cốc chứa dung dịch HCl và chất chỉ thị. Chờ cho giá trị pH trên cảm biến ổn định , nhấn vào nút icon2 để dừng quá trình thu thập dữ liệu rồi ghi lại kết quả vào Bảng 1.

nhúng cảm biến pH vào dung dịch

Bước 6: Dùng xi lanh cho thêm 2 cm3 dung dịch NaOH vào cốc HCl. Khuấy đều dung dịch trong cốc. Lại ghi lại giá trị pH tương ứng với màu sắc dung dịch hỗn hợp và giá trị pH trên cảm biến vào Bảng 1.

Bước 7: Lặp lại bước 6 với cách cho thêm dung dịch NaOH như trong bảng 1.

5. Kết luận

Từ kết quả đo được từ giá trị bảng 1 so sánh giá trị pH đo được trên cảm biến và màu sắc của chất chỉ thị, sử dụng phương pháp nào  tối ưu.

Nhận xét sự thay đổi màu sắc của dung dịch cũng như sự thay đổi độ pH trong quá trình làm thí nghiệm.