2.2 Задание второе

Опыт 1. Определение направления протекания реакций с участием электролитов.

Реакции с участием электролитов протекают в направлении образования слабых электролитов, выделения газов и выпадения осадков.

Химическая посуда: пробирки, стеклянные палочки.

Реактивы: кристаллы хлорида аммония NH₄Cl, 1 н. растворNaОН (KOH), кристаллы ацетата натрия CH₃COONa, 1 н. раствор соляной кислоты HCl.

1) Внесите в пробирку небольшое количество кристаллического хлорида аммония NH₄Cl и прибавьте 2−3 капли 1 н. раствора едкого натра NаOH. Перемешайте содержимое пробирки стеклянной лопаточкой, определите по запаху, какой газ выделяется.

Запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. Объясните причину выделения газа.

2) Внесите в пробирку небольшое количество кристаллического ацетата натрия CH₃COONa и прибавьте 2−3 капли 1 н. раствора соляной кислоты HCl. Перемешайте содержимое ячейки стеклянной лопаточкой, определите, какому соединению соответствует новый запах.

Обработка опытных данных.

1. Запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

2. Сделайте вывод о направлении протекания изученных реакций, используя данные по константам диссоциации соответствующих электролитов.

K_b(NH₄OH)=1,7710^–5,K_а(СН₃СООН)=1,8610^–5

Опыт 2.Определение и сравнение рН растворов сильных и слабых электролитов.

По величине водородного показателя рН можно не только определить реакцию среды раствора данного электролита, но и сравнить силу соответствующих кислот и оснований.

Значение рН раствора зависит от концентрации. Поэтому в таблице 2.2 приведены значения рН водных растворов при концентрации 0,1 моль/л. Для малорастворимых соединений, отмеченных звездочкой, указаны рН насыщенных растворов. Чем мешьше значение pH раствора, тем кислота «кислее» и наоборот, чем больше значение pH раствора, тем более едкая щелочь.

Таблица 2.2 – Водородный показатель pH некоторых растворов

Раствор	рН	Раствор	рН
CCl3COOH	1,2	KCN	11,1
NaHSO4	1,4	NH3	11,3
Винная кислота	2,0	Na2CO3	11,6
Лимонная кислота	2,1	Na3PO4	12,0
Салициловая кислота	2,4	Ca(OH)2	12,4
H3BO3	5,3	NaOH	13

Химическая посуда: пробирки, стеклянные палочки.

Реактивы: 0,1 н. раствор уксусной кислоты СН₃СООН, универсальная индикаторная бумага, 0,1 н. раствор соляной кислоты HCl, 0,1 н. раствор гидроксида аммония NH₄OH, 0,1 н. раствор щелочи КОН (NaOH), растворы индикаторов.

1) Внесите 2−3 капли 0,1 н. раствора СН₃СООН в пробирку. С помощью цветовой шкалы универсальной индикаторной бумаги, используя данные таблицы 2.3, оцените величину рН раствора.

Для этого стеклянной палочкой небольшое количество исследуемого раствора перенесите на полоску универсальной индикаторной бумаги. (После использования палочку необходимо ополаскивать в стакане с дистиллированной водой и протирать фильтровальной бумагой.)

В пробирку с раствором 0,1 н. раствора СН₃СООН внесите 1-2 капли кислотно-основного индикатора и оценитеpHраствора, используя данные таблицы 2.4.

Сравните найденное значение с величиной рН 0,1 н. раствора HCl, определенной аналогичным способом.

Таблица 2.3 − Цвет универсального индикатора (раствора или бумаги)

рН	Цвет	рН	Цвет
1...3	Красный	8	Бирюзовый
4,5	Оранжевый	9,10	Голубой
6	Желтый	11...13	Фиолетовый
7	Зеленый

Таблица 2.4 – Изменение окраски кислотно-основных индикаторов в зависимости от значения pH раствора

Название	Окраска индикатора в среде
	Кислая [H^+] > [OH] рН < 7	Нейтральная [H^+] = [OH^-] рН = 7	Щелочная [OH^-] > [H^+] рН > 7
Лакмус	красный	фиолетовый	Синий
Фенолфталеин	бесцветный	бесцветный	Малиновый
Метилоранж	розовый	оранжевый	Желтый

2) Способом, аналогичным п.1, изучите 0,1 н. раствор гидроксида аммония NH₄OH. Проведите сопоставление с 0,1 н. раствором щелочи КOH.

Заполните таблицу опытных данных 2.6.

Таблица 2.6 – Опытные данные

Раствор	рН универсальной индикаторной бумаги	Цвет раствора в присутствии индикатора метилоранжа /среда	Цвет раствора в присутствии индикатора фенолфталеина /среда
HCl
СН3СООН
NH4OH
КОН

Обработка опытных данных.

1. Напишите уравнения диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония.

2. Зная рН раствора и исходную концентрацию кислоты и основания, рассчитайте степень диссоциации СН₃СООН и NH₄OH.

3. Сделайте вывод о силе уксусной кислоты и гидроксида аммония.

Опыт 3.Смещение равновесия диссоциации слабого электролита.

В соответствии с принципом Ле-Шателье равновесие диссоциации слабого электролита можно сместить, добавляя в раствор соединения, содержащие одноименные ионы.

Химическая посуда: пробирки, стеклянные палочки.

Реактивы: 0,1 н. раствор уксусной кислоты, кристаллы ацетата натрия, 0,1 н. раствор гидроксида аммония, кристаллы хлорида аммония.

1) Внесите 2−3 капли 0,1 н. раствора уксусной кислоты в пробирку. С помощью универсального индикатора, как и в опыте 2, оцените значение рН раствора. Добавьте небольшое количество кристаллического CH₃COONa и перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой. Вновь используя универсальный индикатор, оцените значение рН полученного раствора.

2) Повторите действия п.1, используя 0,1 н. раствор NН₄OH и кристаллический хлорид аммония NH₄Cl.

Заполните таблицу опытных данных 2.6.

Таблица 2.6 – Опытные данные

Раствор	рН универсальной индикаторной бумаги
CH3COOН
CH3COOН + CH3COONa
NН4OH
NН4OH + NН4Сl

Обработка опытных данных.

1. Напишите уравнения процессов.

2. Используя выражения констант диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония, объясните происшедшие изменения на основании принципа Ле-Шателье.

K_а(СН₃СООН)=1,8610^–5;K_b(NH₄OH)=1,7710^–5