Дослід 2. Електроліз розчину купрум (II)сульфату

а) Електроліз з графітовим анодом

Через електролізер, заповнений 1М розчином CuSO₄, пропустіть постійний струм на протязі 2-3 хвилин. Зверніть увагу на появлення червоного нальоту на одному з електродів. Який це метал? Який газ виділяється на аноді? Складіть рівняння катодного і анодного процесів.

б) Електроліз з мідним анодом

Отримайте у лаборанта електролізер, у якому один електрод графітовий, другий – мідний. Налийте в нього 1М розчин CuSO₄. Графітовий електрод зєднайте з негативним полюсом зовнішнього джерела струму, мідний – з позитивним. Через 2-3 хвилини пропускання струму спостерігайте появлення червоного нальоту міді на графітовому катоді і явну відсутність будь-якої реакції на аноді.

Змініть полюсність електродів (тобто місця приєднання електродів до полюсів зовнішнього джерела струму) так, щоб анодом став графітовий стержень, вкритий шаром міді. Знову пропустіть електричний струм. Що відбувається з міддю на аноді? Зверніть увагу на те, що після повного розчинення нальоту міді на аноді почав виділятися газ.

Який процес протікав на катоді у обох випадках і на аноді, поки на графіті була мідь? Який газ почав виділятися на графітовому аноді після зникнення червоного нальоту? Напишіть рівняння відповідних реакцій.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №12

Твердість води

Необхідні прилади і реактиви: бюретка на 25 мл, конічна колба на 250 мл, циліндр на 50 мл, розчини HCl, трилона Б, аміачно-буферний та індикатори: метилоранж і хром темно-синій.

Послідовність виконання роботи

Дослід 1. Визначення карбонатної твердості води

Гідрокарбонати кальцію і магнію у воді піддаються гідролізу і створюють лужне середовище:

^- + H₂O  H₂CO₃ + OH^-.

Тому наявність гідрокарбонатів у воді легко виявити метилоранжем, який у лужному середовищі приймає жовте забарвлення. Якщо до води, що містить гідрокарбонати, додати соляну кислоту, то іони водню будуть взаємодіяти з іонами ^- згідно з рівнянням:

^- + H⁺  H₂CO₃  Н₂О + CO₂.

Коли при титруванні досягається точка еквівалентності, жовте забарвлення метилоранжу переходить у оранжеве. Відміряйте 100 мл води в конічну колбу і додайте 2–3 краплі метилоранжу. Розчин приймає жовте забарвлення.

Визначте рівень розчину соляної кислоти у бюретці. Додавайте по краплях цей розчин в колбу, збовтуючи його, доки жовте забарвлення не стане оранжевим. Визначте рівень кислоти після титрування. У випадку появи рожевого забарвлення (кислого середовища) аналіз переробіть. Повторіть аналіз. Отримані результати запишіть у табл. 1.

Обробку результатів дослідів проведіть за формулою (взявши середнє значення V):

V₁  = V₂  , = V₂  / V_1,

де V₁ і V₂ – відповідно обєми води і HCl (мл); , – відповідно концентрації гідрокарбонатів і HCl (моль/л).

Таблиця 1.

Номер досліду	Обєм води, мл	Рівень HCl у бюретці, мл
		До титрування	Після титрування
1	100
2	100

Карбонатна твердість води Т₁ = 10³, ммоль/л.