Lab__13_Gidroliz_soley
.docxМинистерство образования и науки Российской Федерации
Владимирский государственный университет
Кафедра химии
Отчет по лабораторной работе
«Гидролиз солей»
Работу выполнил:
Студент группы С-211
Антропов А.С.
Работу принял: Федоров Н.В.
Владимир 2011г.
Краткая теория к работе:
При растворении многих солей в воде образующиеся при диссоциации ионы способны вступать во взаимодействие с молекулами воды. При этом происходит смещение равновесия при диссоциации воды, связывание ионов Н+ или ОH-, в результате чего изменяется рН раствора.
В общем случае процесс обмена ионами между водой и растворёнными в ней солями называется гидролизом.
Существует несколько видов гидролиза солей.
1. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой (например: CH3COONa, K2S03, Na2C03, Na2S).
Гидролиз этих солей обусловлен связыванием ионов водорода в слабый электролит. Так, гидролиз ацетата натрия может быть представлен уравнениями:
CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH
CH3COO- + Na+ H2O CH3COOH + Na+ + OH-
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
(pH > 7).
Соли, образованные слабой многоосновной кислотой, гидролизуются ступенчато. Гидролиз протекает в значительно большей мере по первой ступени. Это приводит к образованию кислых солей.
Na2S + H2O NaHS + NaOH
2Na+ S2- + H2O Na+ + HS- + Na+ + OH-
S2- + H2O HS- + OH-
(pH > 7).
Растворы солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, имеют щелочную реакцию среды.
2. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой (например: NH4C1, CuSO4, Zn(NO3)2, A1C13).
Гидролиз этих солей обусловлен связыванием гидроксид-ионов в слабый электролит. Так, гидролиз хлорида аммония может быть представлен уравнениями:
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
+ Cl- + H2O NH4OH + H+ + Cl-
+ H2O NH4OH + H+
(pH < 7).
Соли, образованные слабым многокислотным основанием, гидролизуются ступенчато. Процесс гидролиза протекает в большей мере по первой ступени, что приводит к образованию основных солей:
Zn(NO3)2 + H2O Zn(OH)NO3 + HNO3
Zn2+ + + H2O Zn(OH)+ + + H+ +
Zn2+ + H2O Zn(OH)+ + H+
(pH < 7).
Растворы солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой, имеют кислую реакцию среды.
3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой.
Соли этого типа гидролизуются наиболее сильно, так как их ионы одновременно связывают ионы водорода и гидроксид-ионы воды. Например, гидролиз ацетата аммония может быть выражен уравнением:
CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH.
Соли, образованные слабыми многокислотными основаниями и слабыми многоосновными кислотами, гидролизуются необратимо:
A12S3 + 6Н20 2Аl(ОН)3 + 3H2S,
поэтому не могут быть получены водные растворы таких солей, как Al(CO3)3, Cr2S3, Fe2S3 и др.
В зависимости от соотношения констант диссоциации образующихся при гидролизе кислоты и основания растворы солей этого типа могут иметь слабокислую или слабощелочную среду реакции, т.е. pH 7.
4. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например: NaCl, K2SO4, KNO3 и др.), гидролизу не подвергаются, так как при их растворении взаимодействия ионов этих солей с водой не происходит. Поэтому в растворах этих солей рН = 7, т. е. реакция среды остаётся нейтральной.
Экспериментальная часть:
Приборы и реактивы: спиртовка; микрошпатель. Растворы: карбоната натрия 0,2 н.; хлорида цинка 0,1 н.; нитрата натрия 0,2 н.; гидрокарбоната натрия 0,2 н; сульфата алюминия 0,1 н.; сульфата меди (II) 0,2 н.; соляной кислоты (концентрированная). Ацетат натрия кристаллический; вода дистиллированная; фенолфталеин; лакмус.
Выполнение работы:
Опыт 1: Изучение различных видов гидролиза
2-ая пробирка: 1.Na2CO3 + H2O NaOH + NaHCO3
2Na+ + + H2O Na+OH- + Na+ +
+ H2O + OH-
2. NaHCO3 + H2O NaOH + H2CO3
Na+ + + H2O Na+ + OH- +
HCO3 + H2O OH- + H2CO3
3-яя пробирка: 1.ZnCl2 + H2O HCl + ZnOHCl
Zn2+ + 2Cl- + H2O H+ + Cl- + ZnOH+ + Cl-
Zn2+ + Cl- + HOH ZnOH+ + H+
2.ZnOH + H2O HCl + Zn(OH)2
ZnOH+ + Cl- + H2O H+ + Cl- + Zn(OH)2
ZnOH+ + HOH- H+ + Zn(OH)2
pH < 7 т.к. кислая среда.
4-ая пробирка: NaNO3 + H2O NaOH + HNO3
Na+ + + H2O Na+ + OH- + HNO3
+ H2O HNO3 + OH-
|
H2O |
Na2CO3 |
ZnCl2 |
NaNO3 |
Окраска |
Фиолетовая |
Синяя |
Розовая |
Фиолетовая |
Реакция |
Нейтральная |
Щелочная |
Кислотная |
Нейтральная |
Вывод |
H+ = OH- |
Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, т.к. в растворе избыток гидроксид-ионо |
Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, т.к. в растворе избыток ионов водорода. |
H+ = OH- |
Опыт 2: Сравнение гидролиза кислых и средних солей
1-ая пробирка: Na2CO3 + H2O NaOH + NaHCO3
2Na+ + + H2O Na+ + OH- + H+ +
2-ая пробирка: NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
Na+ + H+ + + H2O 2H+ + + Na+ + OH-
В ходе опыта, удостоверились в получение окраски веществ:
Раствор |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
Окраска |
малиновая |
бесцветная |
Выводом следует возможность образования кислых солей при гидролизе, т.к. соли, образуются путем слабой многоосновной кислотой и гидролизируются ступенчато, но гидролиз протекает в значительной мере по первой ступени, что и приводит к образованию кислых солей.
Опыт 3: Получение и гидролиз соли слабого основания и слабой кислоты
1-ая пробирка: Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4
2Al3+ + 3(SO4)2- + 6H2O 2Al3+ + 3OH- + 6H+ +
2-ая пробирка: Na2CO3 + H2O NaOH + NaHCO3
2Na+ + + H2O Na+ + OH- + H+ +
В ходе опыта, в пробирке наблюдается осадок алюминия, после добавления кислоты – вещество обесцыечивается. Полный и необратимый гидролиз солей. Некоторые соли, образованные слабыми летучими кислотами и многокислотными гидроксидами не могут находиться в виде водных растворов из-за полного необратимого взаимодействия с водой, сопровождающегося одновременным выделением газа и выпадением осадка.