Чудеса в стакане (аномальное поведение NaOH)

[diant]

Люди добрые, помогите, а то крыша едет.

 

Беру NaOH (в чешуе, нормальный, необводненный и т.п.). Делаю 0,1М раствор (80 мг на 20 мл воды) в дистилляте.

Ясно, что такой раствор должен при 25 градусах иметь pH=13,0.

 

Реальные измерения только что откалиброванным pH-метром (по трем точкам 4,7,10) говорят о том, что pH этого раствора равно 11,0.

Я выпадаю в осадок. Повторял опыт раза три - результаты совершенно идентичны.

 

Дальше. Делаю проверку показаниям pH метра (может у него на электроде что-нибудь ионизбирательное налипло!). Беру фенолфталеин и ввожу в этот раствор. По всем источникам у фенолфталенина pH=12 - вторая критическая точка. Ниже 12 он малиновый, выше 12 он бесцветный. Значит так: если у меня 0,1М раствор NaOH имеет и впрямь pH=11, буду иметь малиновый цвет, если же он имеет pH=13, как и положено - фенолфталеин обесцветится.

 

Итог - при введении фенолфталеина раствор становится ярко малиновым!

Это идет в разрез со всеми законами химии, или у меня крыша поехала??? Люди помогите!

 

PS. На всякий случай решил проделать тот же опыт с LiOH 1-водным. Опять же сделал 0,1М раствор в дистилляте (42 мг на 10 мл воды).

И бросил в этот раствор фенолфталеина. Он стал малиновым, что говорит о pH<12. Мне стало грустно... Я чего-то не понимаю наверное...

[diant]

Ау! Неужели химиков нет?

 

Может быть дело в том, что NaOH реагирует с растворенным в воде CO2? И тогда приготовить 0,1М раствор NaOH в воде с pH = 13 таким методом просто невозможно (у него тут же будет падать концентрация щелочи за счет реакции 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O)?

 

Кто-нибудь в своей жизни пробовал в стакане растворять известное количество NaOH и потом соотносить pH этого раствора с ожидаемым значением по концентрации?

Изменено 15 Января, 2012 в 10:59 пользователем diant

[Уральский химик]

А какой гидроксид натрия, хч или техн?

[diant]

А какой гидроксид натрия, хч или техн?

 

NaOH - ЧДА.

 

Я начинаю подозревать, что сильно щелочные растворы (pH>11-12) не могут существовать на открытом воздухе в принципе. Не зря наверное в природе таких сильно щелочных вод не встречается. По-видимому диоксид углерода из воздуха всегда "контролирует" такой раствор через растворение в нем и реакцию с гидрокисльными группами:

2OH- + CO2 = CO32- + H2O

Таким образом pH такой сильнощелочной среды будет всегда понижаться за счет растворения СО2 и образования угольной кислоты. Естественно при титровании такой щелочи всегда будет казаться, как будто там присутствует полное количество исходной щелочи, поскольку при понижении pH во время титрования угольная кислота снова присоединяет к себе ионы H+ и тем самым отдает в раствор "заимствованные" гидроксил-ионы.

 

Люди, скажите это похоже на правду, или это бред сумасшедшего?

А то я химию никогда не учил, а тут наверное должны быть люди, кто ее взаправду изучал.

Изменено 15 Января, 2012 в 11:53 пользователем diant

[FilIgor]

NaOH - ЧДА.

 

Я начинаю подозревать, что сильно щелочные растворы (pH>11-12) не могут существовать на открытом воздухе в принципе. Не зря наверное в природе таких сильно щелочных вод не встречается. По-видимому диоксид углерода из воздуха всегда "контролирует" такой раствор через растворение в нем и реакцию с гидрокисльными группами:

2OH- + CO2 = CO32- + H2O

Таким образом pH такой сильнощелочной среды будет всегда понижаться за счет растворения СО2 и образования угольной кислоты. Естественно при титровании такой щелочи всегда будет казаться, как будто там присутствует полное количество исходной щелочи, поскольку при понижении pH во время титрования угольная кислота снова присоединяет к себе ионы H+ и тем самым отдает в раствор "заимствованные" гидроксил-ионы.

 

Люди, скажите это похоже на правду, или это бред сумасшедшего?

Ряд гипотез выдвинуть можно.

1. Фенолфталеин обесцвечивается в крепких растворах щелочи, в 0,1 М. он (по моему опыту) еще малиновый.

Кроме того, не забываем, что индикатор реагирует со щелочью; навески у Вас маленькие, если индикатора бухнули от души, то он рН понизил.

 

2. Сильнощелочные растворы не могут находиться на воздухе долгое время, но некоторое время после приготовления свои свойства сохраняют.

Не так уж много в воздухе СО₂, чтобы сразу испортить раствор.

 

3. Сама щелочь могла быть уже подпорченной, если реактив старый и банка не очень чтобы герметична.

 

4. Смотря еще что за рН-метр. В негодность они приходят время от времени, диапазон измерений у них тоже ограничен, да и надо смотреть, а точно ли Вы откалибровали?

Ошибки случаются.

[diant]

Ряд гипотез выдвинуть можно.

1. Фенолфталеин обесцвечивается в крепких растворах щелочи, в 0,1 М. он (по моему опыту) еще малиновый.

Так может он потому и малиновый, что pH там уже давно не 13, а 11?

Во всех источниках однозначно прописано, что при pH=12 и выше он снова становится бесцветным.

 

Кроме того, не забываем, что индикатор реагирует со щелочью; навески у Вас маленькие, если индикатора бухнули от души, то он рН понизил.

Индикатора положил менее 1 мг (существенно). NaOH там 80 мг.

 

2. Сильнощелочные растворы не могут находиться на воздухе долгое время, но некоторое время после приготовления свои свойства сохраняют.

Не так уж много в воздухе СО₂, чтобы сразу испортить раствор.

Простой расчет показывает, что СО2 в воде примерно в 2 раза меньше, чем нужно для полной нейтрализации 0,1М щелочи. А именно, при 20 градусах в воде растворяется 0,8 г СО2. А 0,1М раствор NaOH содержит 4 г/л. А поскольку молярные массы СО2 и NaOH почти совпадают и две молекулы NaOH реагируют с одной солекулой СО2, выходит, что достаточно, чтобы прореагировал тот объем СО2, который находится в воде + нужно чтобы вода насосала из воздуха еще примерно столько же. И больше уже не потребуется.

 

========

Тут я ошибся. Растворимость СО2 в воде около 1 г/л - это при парциальном давлении СО2 1 атм. А поскольку в воздухе его от силы 0,05% - его действительно очень мало, чтобы быстро нейтрализовать щелочь.

 

Почему же тогда 0,1М раствор NaOH не обесцвечивает фенолфталеин? Неужели во всех книгах и сетевых ресурсах гуляет одна и таже ошибка - о бесцветности его растворов при pH>12?

 

3. Сама щелочь могла быть уже подпорченной, если реактив старый и банка не очень чтобы герметична.

На вид эта щелочь неотличима от новой. Куплена 4 года назад. Хранилась все время в герметично закрывающейся пластиковой банке.

 

4. Смотря еще что за рН-метр. В негодность они приходят время от времени, диапазон измерений у них тоже ограничен, да и надо смотреть, а точно ли Вы откалибровали?

Ошибки случаются.

Да вроде ничего прибор - PH-200. До этого не врал никогда. Калибровал по калибровочным растворам 4,01 7,01 10,01 (Milwaukee) - свежие, куплены осенью.

Изменено 15 Января, 2012 в 13:17 пользователем diant

[diant]

Ау, люди, кто же все-таки скажет, почему 0,1М раствор NaOH не обесцвечивает фенолфталеин?

Во всех книгах и сетевых ресурсах написано, что фенолфталеин снова обесцвечивается при pH>12, однако у 0,1М раствора NaOH значение pH=13. Нестыковка получается. (Фенолфталеин вводится в мизерных количествах, чтобы как-то повлиять на pH).