Лабораторная работа № 5 Полный гидролиз солей

Оснащение опыта: пробирки, растворы алюминий сульфата, натрий карбоната, соляной кислоты, натрий гидроксида.

Выполнение опыта: В пробирку внесите 5–7 капель раствора алюминий сульфата и такое же количество натрий карбоната. Отметьте образование осадка и выделение пузырьков газа. Какими реакциями можно доказать, что образовавшееся малорастворимое соединение представляет собой алюминий гидроксид, а не продукт обменного взаимодействия исходных солей? Проведите эти превращения.

ФОРМА ОТЧЕТА:

1. Составьте молекулярное и молекулярно-ионное уравнения взаимодействия алюминий сульфата и натрий карбоната в водной среде.

2. Объясните, почему при взаимодействии этих солей гидролиз протекает практически необратимо.

3. Сделайте вывод об условиях протекания полного гидролиза солей.

4. Составьте уравнение реакций растворения алюминий гидроксида в соляной кислоте и в растворе натрий гидроксида.

5. ХОД ЗАНЯТИЯ:

Важнейшей биосредой является вода. Описание процессов, протекающих в водных растворах, возможно с позиций теории химического равновесия. Многие обратимые процессы, играющие важную роль в метаболизме живых организмов, связаны с обратимым переносом протонов.

Вода – слабый электролит, диссоциацию которого можно представить схемой:

Н₂О Н⁺ + ОН‾

Вода – очень слабый природный электролит: при комнатной температуре из 5 млн. молекул воды диссоциирует на ионы только одна молекула.

Поскольку [Н₂О]>>[Н⁺] [ОН‾], то можно считать, что [Н₂О] = const

К_с [Н₂О] = [Н⁺] [ОН‾]

K_с[Н₂О] = K_W – ионное произведение воды, константа равновесия, описывающая обратимую диссоциацию воды:

К_w = [H⁺][OH^-] = 10^-14 (t = 25^oC)

Гидролиз (гидролитическое разложение) – это реакция разложения сложных веществ на более простые вещества под воздействием воды.

Гидролиз солей – это реакция ионного обмена между составными частями соли и воды, протекающая с изменением кислотности раствора

Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой:

NH₄Cl+ H₂O NH₄OH + HCl

+ H₂O NH₄OH + H⁺

Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

CH₃COONa + H₂O CH₃COOH + NaOH

CH₃COO^- + H₂O CH₃COOH + OH^-

Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой:

CH₃COONH₄ + H₂O NH₄OH + CH₃COOH

Способность соли к гидролизу характеризуется при помощи степени гидролиза (h):

Чем больше константа гидролиза, тем сильнее гидролизуется соль.

6. вопросы ДЛЯ САМОконтроля знаний:

6.1 Понятие о гидролизе солей. Влияние гидролиза на кислотность среды водных растворов солей.

6.2 Понятие о константе гидролиза. Расчет константы гидролиза для различных типов гидролизующихся солей.

6.3 Степень гидролиза, взаимосвязь константы и степени гидролиза, факторы, влияющие на гидролиз.

Упражнения и задачи:

1) Какие из перечисленных солей будут подвергаться гидролизу: хром (III) хлорид, калий гидрокарбонат, барий сульфид, цезий иодид? Составьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения гидролиза.

2) При гидролизе какой соли в водном растворе среда щелочная: а) к₂CO₃, б) FeBr₃, в) KClO₄? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций.

3) Какую окраску будет иметь метилоранж в водных растворах следующих солей: а) Na₃PO₄, б) NiSO₄, в) NaI, г) Co(NО₃)₂? Ответ подтвердить соответствующими уравнениями реакций.

4) Закончите составление уравнений реакций и расставьте коэффициенты:

а) CrCl₃ + Na₂CО₃ + H₂O →

б) Fe₂(SO₄)₃ + K₂S + H₂O →

5) Подберите по два уравнения в молекулярном виде к каждому из молекулярно-ионных уравнений:

а) NH₄⁺ + H₂O NH₄OH + H⁺

б) Fe³⁺ + 2H₂O Fe(OH)₂⁺ + 2H⁺

в) S^2ˉ + H₂O HS^ˉ + OH^ˉ

6) Вычислите константу и степень гидролиза 0,1 М раствора натрия цианида. К_а (HCN) = 1,0∙10ˉ⁹.

7. ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ:

1. Конспект лекций.

2. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для мед. спец. вузов /Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др.; Под ред. Ю.А. Ершова. – М.: Высш. шк., 2005. – с. 80-95, с. 107-108, с. 120-131;

3. Ленский, А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию: Учебн. пособие для студ. мед. вузов /А.С. Ленский. − М.: Высш. шк, 1989. – с. 146-150.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

1. Суворов, А.В. Общая химия. /А.В. Суворов, А.Б. Никольский. – СПб: Химия, 1994 г. – с. 241-259;

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. пособие для студ. мед. спец. вузов/ Ю.А. Ершов, А.М. Кононов, С.А. Попков и др.; Под ред. Ю.А. Ершова, В.А. Попкова. – М.: Высш. шк., 2005. - с. 39-42.

Авторы: Зав. кафедрой, доцент, к.х.н. Лысенкова А.В., доцент, к.х.н. Филиппова В.А., ст. преподаватели Прищепова Л.В. Чернышева Л.В., Одинцова М.В., ассистенты Короткова К.И., Перминова Е.А

28.08.2010

7