Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

лабораторная работа / Лабораторная работа №2

.doc
Скачиваний:
93
Добавлен:
01.04.2014
Размер:
188.93 Кб
Скачать

Лабораторная работа №2 ЭЛЕКТРОЛИТЫ. РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Цель работы: изучить влияние различных факторов на степень диссоциации электролитов и характер гидролиза солей.

Экспериментальная часть

. Название опыта: Сильные и слабые электролиты. Зависимость степени диссоциации от природы электролита

1.1Ход и данные опыта

Порядок выполнения опыта: Нальем в стакан 150 мл дистиллированной воды, опустим в него соединенные с электрической лампочкой графитовые электроды таким образом, чтобы они не касались стенок и дна стакана, и присоедините их к источнику постоянного тока. Пропустим в течение 2–3 мин через систему электрический ток, установив на вольтметре напряжение 35–40 В. Наблюдаем, загорится ли лампочка. Отключим прибор.

Повторим опыт в той же последовательности с 1 М растворами сахара, КОН, NaNO3 (объемы используемых растворов 150 мл). По яркости свечения электрической лампочки сделаем вывод об электропроводности исследуемых растворов. Узнаем какие из использованных веществ являются электролитами.

Указанным выше способом исследуем электропроводность 1 М растворов СН3СООН и NH4OH (объемы используемых растворов 150 мл). Узнаем к сильным или слабым электролитам относятся гидроксид аммония и уксусная кислота.

Сольем в один стакан по 75 мл указанных растворов и снова опустим электроды. Узнаем изменилась ли яркость свечения лампочки. Узнаем к сильным или слабым электролитам относится полученная при сливании растворов соль ацетат аммония СH3COONH4. Напишите уравнение реакции.

Все данные из проделанных в опыте занесем в табл.1.

1.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

Табл.1

Вещество

Яркость свечения лампочки

Электролит

(дистил.)

лампочка не загорелась

не электролит

Раствор сахара

лампочка не загорелась

не электролит

загорелось ярко, через 3 мин. горит ярко

сильный

загорелась ярко

сильный

лампочка не загорелась

слабый

горит тускло

слабый

Горит тускло, но ярче чем в

слабый

Электролиты условно делятся на сильные и слабые в зависимости от степени диссоциации ().

: сильные

: слабые

Численное значение зависит от природы электролита, его концентрации в растворе, температуры и принимает значение, меньше или равные единице.

Запишем уравнения диссоциации исследуемых веществ, а для слабых электролитов также выражение и значения констант диссоциации ()

2. Название опыта: Смещение равновесия диссоциации слабого электролита

2.1.a) Ход и данные опыта

а) Влияние разбавления раствора на степень электролитической диссоциации

Условие проведения опыта: Для проведения опыта используем растворы уксусной кислоты различных концентраций: концентрированный, 1 М и 0,1 М.

Порядок выполнения опыта: Нальем в стакан 150 мл концентрированной и накроем стакан крышкой с укрепленными в ней электродами. Подключим электроды, соединенные с электрической лампочкой, к источнику питания и пропускаем в течение 2–3 мин постоянный электрический ток. Наблюдаем, загорелась ли лампочка, отметьте яркость ее свечения. Отключим прибор, промоем электроды и стакан дистиллированной водой.

Повторим опыт с 1 М и 0,1 М растворами уксусной кислоты.

Все данные из проделанных в опыте занесем в табл.2.

2.2.a) Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

Табл.2

Вещество

Лампочка

(концентр)

не горит

горит тускло

0,1м

горит ярко

Усиление свечения лампочки при разбавлении раствора можно объяснить с помощью закона разбавления Оствальда:

При (слабый электролит) это уравнение примет вид:

Отсюда видно, что с уменьшением молярной концентрации электролита (См) степень диссоциации возрастает () => лампочка горит ярче.

Т.к. См уменьшается равновесие диссоциации смещается “ ← ”.

2.1.б) Ход и данные опыта

б) Влияние введения одноименных ионов на степень диссоциации слабых электролитов

Порядок выполнения опыта: Нальем в 2 пробирки по 1–2 мл 0,1 н раствора гидроксида аммония NH4OH, добавьте в них по 1–2 капли раствора фенолфталеина. Запишем наблюдения. В одну из пробирок внесем микрошпателем небольшое количество хлорида аммония NH4Cl и встряхнем несколько раз до полного растворения кристаллов. Сравним цвет полученного раствора с цветом раствора в контрольной пробирке.

2.2.б) Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

При добавлении фенолфталеина в раствор цвет его стал фиолетовым.

При добавлении в пробирку раствор обесцветился.

Запишем уравнения диссоциации:

Фенолфталеин окрашивает щелочь () в фиолетовый цвет.

При добавлении в концентрации уменьшалось.

Исходя из:

- уменьшилась, - увеличился => pH – уменьшился.

Среда, стала нейтральной (слабощелочной), раствор обесцветился (фенолфталеин в нейтральной среде прозрачный).

Если увеличить то среда станет сильнощелочной, и раствор также обесцветится.

2.1.в) Ход и данные опыта

Порядок выполнения опыта: В две пробирки нальем по 1–2 мл 0,1 н раствора уксусной кислоты , добавим в них по 1–2 капли метилоранжа. Как окрасился индикатор под влиянием ионов водорода? В одну из пробирок внесем микрошпателем небольшое количество ацетата натрия и встряхнем пробирку до полного растворения соли. Сравните цвет полученного раствора с цветом раствора в контрольной пробирке.

2.2.в) Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

В пробирке с и метилоранжем цвет алый (цвет обусловлен кислотной средой).

Добавив в пробирку наблюдали изменение цвета ( ста оранжевый).

Запишем уравнения диссоциации:

Добавив в мы уменьшили , следовательно, увеличили .

С повышением pH метилоранж меняет цвет от красного до желтого. Что и наблюдалось в ходе опыта.

3. Название опыта: Гидролиз солей. Образование кислых и основных солей при ступенчатом гидролизе

3.1.a) Ход и данные опыта:

а) Реакция среды растворов солей

Порядок выполнения опыта: В три пробирки нальем 4–5 мл дистиллированной воды, добавим 3–4 капли лакмуса. Одну из пробирок оставим в качестве контрольной, а в остальные добавим по одному микрошпателю солей NaCl и CuCl2, встряхнем несколько раз до полного растворения кристаллов. Как изменилась окраска индикатора при добавлении каждой соли? Растворы солей оставим для сравнения цвета растворов в следующем опыте.

Все данные из проделанных в опыте занесем в табл.3.

3.2.а) Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

Табл.3.

дистиллированная вода +

цвет раствора

лакмус

синий

лакмус

NaCL

синий

лакмус

светло-коричневый

(красноватый)

Окраска раствора лакмуса при растворении соли NaCL не изменилась, т.к. NaCL образован при нейтрализации сильных кислот сильными основаниями, pH=7 (нейтральная среда).

При добавлении имел место гидролиз по многозарядным ионам, идущей ступенчато через образование основных или кислых солей.

В процессе гидролиза (обменные реакции взаимодействия растворенных веществ с водой) высвобождаются ионы водорода , которые и обуславливают, кислую среду раствора (pH<7).

Лакмус в кислой среде имеет красный цвет, что и наблюдалось в ходе опыта.

Процессы гидролиза солей сопровождаются выделением ионов или . Поэтому добавление кислоты к раствору соли, гидролиз которой проходит по катиону, т.е. с образованием , смещает равновесие обратимого процесса влево, процесс гидролиза подавляется.

3.1.б) Ход и данные опыта:

б) Гидролиз карбоната натрия

Порядок выполнения опыта: Нальем в пробирку 4–5 мл дистиллированной воды, добавим 3–4 капли лакмуса и 1–2 микрошпателя карбоната натрия Na2CO3, встряхните несколько раз до полного растворения кристаллов. Внимательно наблюдаем, выделяются ли при растворении соли пузырьки газа? В какой цвет окрасился раствор? Сравним цвет полученного раствора с цветом раствора в контрольной пробирке предыдущего опыта.

3.2.б) Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

При добавлении в раствор лакмуса цвет синим, и выпал осадок (среда щелочная).

В данном случае имел место гидролиз по двухзарядному катиону.

Характер среды щелочной (pH>7)- подтверждается экспериментом.

По второй ступени гидролизу практически не происходит из-за накопление в растворе ионов , которые подавляют этот процесс.

Поэтому при растворении в воде при растворении в воде углекислый газ не выделяется.

4. Название опыта: Влияние температуры на степень гидролиза солей

4.1.Ход и данные опыта

Порядок выполнения опыта: Нальем в пробирку 1–2 мл дистиллированной воды и внесем в нее 2–3 микрошпателя . После растворения соли добавим 1–2 капли фенолфталеина. В какой цвет окрашивается раствор?

Перельем половину объема раствора в другую пробирку и нагрем ее в стакане с горячей водой. Как изменяется окраска раствора при нагревании?

4.2.Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

Цвет раствора, в который добавили , стал светло-розовым.

При повышении температуры раствора цвет стал насыщеннее.

Освободившиеся гидроксид ионы обуславливают щелочную среду раствора (pH>7) – подтвердилась на опыте (цвет раствора розовый).

Все реакции нейтрализации идут с выделением теплоты. Следовательно, гидролиз – процесс эндотермический.

Согласно принципу Ле Шателье повышение температуры для таких процессов способствует смещению равновесия вправо, т.е. усиливает гидролиз соли, концентрация ионов увеличилась.

Соседние файлы в папке лабораторная работа