Лабораторная работа № 6 гидролиз

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Гидролиз. Какие соли подвергаются гидролизу. Молекулярная и ионно-молекулярная форма записи уравнений гидролиза солей сильных оснований и слабых кислот, слабых оснований и сильных кислот, слабых оснований и слабых кислот. Причина протекания гидролиза растворов солей главным образом по первой ступени. Константа гидролиза. Степень гидролиза. Влияние разбавления раствора соли водой и повышения температуры на степень гидролиза.

II . Вопросы и упражнения

1. Напишите по три формулы солей, растворимых в воде и состоящих из катиона сильного основания и аниона слабой кислоты, катиона слабого основания и аниона сильной кислоты, катиона сильного основания и аниона сильной кислоты, а также три формулы солей, не существующих в водных растворах.

2. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза карбоната натрия и нитрата меди по первой и второй ступени. Почему гидролиз солей, образованных катионом многоатомного слабого основания и анионом сильной кислоты или катионом сильного основания и анионом многоосновной слабой кислоты, идет в обычных условиях ( без нагревания и не в сильно разбавленных растворах) только по первой ступени?

3. Почему соли, состоящие из катионов сильного основания и анионов сильной кислоты, не подвергаются гидролизу? Приведите два примера.

4. В таблице растворимости солей в воде указано, что не существует водных растворов некоторых солей (прочерк в таблице). Почему? Какие реакции происходят при взаимодействии этих солей с водой? Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме реакции гидролиза сульфида алюминия и сульфита хрома (III).

5. Как вычистить константу гидролиза соли? Какая соль лучше гидролизуется:

карбонат натрия или гидрокарбонат натрия, фосфат натрия или фторид натрия

( молярные концентрации солей одинаковы)?

6. По каким формулам можно рассчитать степень гидролиза соли и рН среды?

7*. Вычислите К_гидр , степень гидролиза (h) и рН 10^-3М растворов фосфата калия и хлорида меди ( для иона CuOH⁺ K_дис = 1*10^-7 ). Активную концентрацию фосфат-иона и иона меди считать равной молярной концентрации.

8. Как влияет повышение температуры на степень гидролиза?

9. Как влияет разбавление раствора водой на степень гидролиза?

10. Какую реакцию среды (рН) имеют водные растворы сульфата калия, бромида бария? Почему?

11. Что получится при сливании одинаковых объёмов растворов сульфата алюминия и сульфида натрия одинаковой нормальной концентрации? Какая при этом получится среда: нейтральная, слабокислая или слабощелочная?

Напишите уравнения реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

III. Экспериментальная часть.

Опыт1. Определение реакции среды растворов солей.

(Можно выполнять либо задание 1а, либо 1б)

1а. Для сравнения реакции среды следует использовать универсальную индикаторную бумагу. Прежде всего нанесите несколько капель дистиллированной воды на полоску универсальной индикаторной бумаги и определите рН среды. Почему дистиллированная вода, находящаяся в лаборатории, показывает слабокислую реакцию?

Затем также с помощью индикаторной бумаги определите рН одного из следующих наборов солей:

а) нитрат висмута, сульфат натрия, карбонат натрия

б) нитрат натрия, хлорид аммония, сульфит натрия

в) хлорид натрия, ацетат натрия, сульфат цинка

г) сульфат алюминия, карбонат натрия, хлорид натрия

д) нитрат свинца, сульфат натрия, нитрит натрия

Полученные данные занесите в таблицу1

Таблица 1.

№ пробирки	Вещество	 рН	Реакция среды
0	Н2О дист
1
2
3

Напишите уравнения гидролиза испытуемых солей по первой ступени в молекулярной и ионно-молекулярной форме и укажите, каким ионом определяется реакция среды.

1б. Пронумеруйте 4 пробирки и налейте по 1-2 мл дистиллированной воды и по 1-2 капли раствора лакмуса.

В пробирки с номерами 1 -3 поместите по 2-3 кристаллика солей, указанных в

задании 1. Перемешайте растворы стеклянной палочкой и сравните их окраску с окраской раствора в пробирке с дистиллированной водой. Полученные данные занесите в таблицу 1.

Опыт 2. Влияние температуры на степень гидролиза.

(Можно выполнять либо задание 2а, либо 2б

2а. На газовой горелке в стакане на 200 мл нагрейте до кипения приблизительно 100 мл дистиллированной воды и с помощью пипетки перенесите в стакан несколько капель концентрированного раствора железа (III).Что Вы наблюдаете? Чем объясняется появление светло-коричневой мути в воде? Напишите уравнение реакции, происходящей с раствором соли железа при нагревании.

2б. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора ацетата натрия и 1-2 капли раствора фенолфталеина. Отметьте цвет раствора. На газовой горелке нагрейте раствор до кипения .Изменилась ли окраска раствора? Объясните наблюдаемое явление.

Опыт 3. Смещение равновесия в реакции гидролиза

В пробирку налейте 5-10 капель раствора нитрата висмута и постепенно разбавляйте его водой до выпадения осадка. Прибавьте в пробирку с выпавшим осадком несколько капель концентрированной азотной кислоты. Что происходит с осадком?

Напишите уравнения гидролиза соли (гидролиз идет до конца) в молекулярной и ионно-молекулярной форме и объясните, почему при добавлении одноименной кислоты происходит растворение осадка.

Опыт 4. Связь между константой гидролиза К_гидр и степенью гидролиза h

4а. На 2 полоски универсальной индикаторной бумаги нанесите по 1 капле растворов карбоната и гидрокарбоната натрия одинаковой молярной концентрации. Определите приблизительно рН растворов. Почему щелочность среды различная? Напишите уравнения гидролиза этих солей в полной и краткой ионно-молекулярной форме и рассчитайте К_гидр солей. Как степень гидролиза h связана с К_гидр ?

4б. На 2 полоски универсальной индикаторной бумаги нанесите по 1 капле растворов сульфита натрия и карбоната натрия одинаковой молярной концентрации. Определите рН растворов. Какой из растворов имеет более щелочную реакцию? Напишите уравнения гидролиза этих солей в полной и краткой ионно-молекулярной форме и рассчитайте К_гидр солей. Как степень гидролиза h связана с К_гидр ?

Опыт 5*. Определение рН раствора соли с помощью рН-метра и сравнение его с теоретически вычисленным.

Оборудование: любой рН-метр, имеющийся в лаборатории, 0,1 н раствор карбоната натрия, приготовленный из фиксанала, стакан на 50 мл.

В стакан на 50 мл налить приблизительно 25 мл раствора карбоната натрия и с помощью рН-метра определить рН раствора. По формулам, определяющим рН раствора соли сильного основания и слабой кислоты, рассчитайте предполагаемый рН раствора и сравните его с экспериментально полученным.

Активная концентрация карбонат-иона =fC_M Коэффициент активности f для карбонат-иона в 0,1 н растворе карбоната натрия равен 0,425.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

УСЛОВИЯ ВЫПАДЕНИЯ И РАСТВОРНИЯ ОСАДКОВ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Растворимость (s) и произведение растворимости (ПР). Единицы измерения s. Связь между растворимостью и произведением растворимости для нерастворимых веществ типа АВ, А₂В, А₃В. Условия выпадения в осадок и растворения этих веществ. Влияние присутствия соединений с одноименным ионом или без одноименных ионов на растворимость осадков.

II. Вопросы и упражнения.

1. Дайте определение понятию растворимость s . В каких единицах она выражается? Как пересчитать растворимость, выраженную в моль/л на растворимость, выраженную в г/л?

2. Напишите уравнения, связывающие ПР и s для расчета растворимости малорастворимых электролитов AgCl Cu₂S PbI₂ Sb₂S₃

3. Напишите математическое выражение для условия выпадения и растворения осадка А_хВ_у. Какие растворы при этом будут называться ненасыщенными, насыщенными и пересыщенными ?

4. В каком из указанных вариантов раствор малорастворимого электролита типа АВ ненасыщен?

1 [А⁺] [Вˉ] < ПР; 2 [А⁺][Вˉ] ═ ПР ; 3[А⁺] [Вˉ] > ПР .

5*. Как изменится растворимость малорастворимого электролита при повышении ионной силы раствора ? Ответ обоснуйте. Как изменится растворимость Zn( OH )₂ при добавлении в раствор хлорида натрия

а) возрастет ; б) уменьшится ; в) останется неизменной ?

6. Произведение растворимости PbSO₄ равно 2,2·10ˉ⁸ . Вычислите :

а) активную концентрацию ионов Pb ²⁺ и SO₄ ²‾, б) растворимость PbSO₄ в г/ л.

7. Растворимость Mg( OH )₂ при некоторой температуре равна 0,012 г /л. Определите ПР Mg(OH)₂.

8. Произведения растворимости Ag₂SO₄ и PbCl₂ примерно одинаковы

( 2∙ 10‾⁵). Какое соотношение между растворимостями ( моль/л ) этих солей правильно:

1. S (Ag₂SO₄) > S (PbCl₂) ; 2) S (Ag₂SO₄) < S (PbCl₂) ;

3) S (Ag₂SO₄) = S (PbCl₂).

Сколько воды требуется для растворения при 25^оС 1 грамма ВаСО₃ ?

ПР (ВаСО₃)  510^-9

ПР сульфата серебра равно 710^-5. Образуется ли осадок, если к 0,02М

раствору AgNO₃ прибавить равный объем 1М раствора H₂SO₄ ?

Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном

растворе AgCI, если прибавить к нему столько соляной кислоты, чтобы концентрация ионов СI^- в растворе стала равной 0,03 моль  л ?

Если к раствору , содержащему ионы Ва ²⁺ и Са ²⁺ в одинаковой

концентрации, прибавить по каплям разбавленный раствор Na₂SO₄ , то какие осадки и в какой последовательности будут при этом образовываться?

Объясните, почему при действии на растворы солей железа (II) и

марганца (II) сероводородом осадки сульфидов не выпадают , а при действии сульфидом аммония – выпадают ?