Гидролиз солей

Приборы и реактивы: пробирки, спиртовки; индикаторы: фенолфталеин, метилоранж, лакмус; 1 н. растворы солей: сульфата натрия, карбоната натрия, ацетата натрия, сульфата алюминия, гидрокарбоната натрия, хлорида аммония, хлорида цинка, хлорида железа (III), хлорида олова (II), хлорида висмута (III), концентрированный раствор соляной кислоты.

Опыт 1. Изменение реакции среды при гидролизе солей.

Налить в 5 пробирок по 2 мл растворов солей сульфата натрия, карбоната натрия, сульфата алюминия, ацетата натрия, дистиллированной воды. Добавить по 1 мл раствора лакмуса в дистиллированной воде. Отметить для каждого случая цвет индикатора. Какие соли подвергаются гидролизу.

Составить уравнения реакций гидролиза в молекулярной и ионной формах. Объяснить, чем обусловлена реакция среды в каждом случае.

Опыт 2. Влияние температуры на гидролиз.

В пробирку налить 3 мл раствора ацетата натрия, прибавить 3 капли раствора фенолфталеина. Нагреть почти до кипения, отметить изменение окраски раствора. Как влияет температура на гидролиз? Написать уравнение реакции гидролиза в молекулярной и ионной формах.

Опыт 3. Смещение равновесия гидролиза.

Налить в пробирку 3 мл хлорида висмута и прибалять по каплям воду. Выпадает осадок гидроксохлорида висмута. При подкислении раствора концентрированной соляной кислотой осадок растворяется и вновь выпадает при повторном разбавлении водой.

Написать уравнения происходящих реакций.

3.5. Качественные реакции на некоторые катионы и анионы

Вопросы для подготовки к занятию

1. Условия протекания аналитических реакций и требования к ним (специфичность, селективность, чувствительность).

2. Аналитическая классификация катионов (классификация сероводородная и кислотно-основная).

3. Аналитическая классификация анионов.

4. Частные реакции на некоторые катионы и анионы.

В методах аналитической химии, в том числе и в качественном анализе для обнаружения отдельных компонентов используют химические реакции с характерным внешним эффектом (выделение газа, появление осадка или окраски раствора), а также физические свойства веществ (характерный спектр и др.).

Свойства, используемые для обнаружения отдельных составных частей анализируемого объекта, не зависят от количества. Это интенсивные свойства. Так, пламя окрашивается в фиолетовый цвет при внесении в него как кристалликов хлорида калия, так и одной капли разбавленного раствора. Все зависит только от чувствительности реакции.

Реакции, используемые для обнаружения отдельных химических элементов, ионов, а также функциональных групп, основанные на появлении внешнего эффекта (аналитического сигнала или эффекта) называются качественными или аналитическими. Аналитическим эффектом может быть появление (или исчезновение) осадка, окраски, выделение газов, характерной окраской пламени при внесении в него испытуемой пробы.

Кроме ярко выраженного аналитического эффекта аналитическая реакция, применяемая в качественном анализе, должна обладать высокой чувствительностью и характеризоваться достаточной селективностью.

Применяемые в качественном анализе реакции должны протекать быстро, отличаться высокой чувствительностью и являться по возможности необратимыми.

Анализируемые вещества могут находиться в различных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном). Соответственно этому и качественные реакции могут быть выполнены «сухим» или «мокрым» путем.

Анализ сухим путем осуществляется с помощью таких приемов, как проба на окрашивание пламени, получение цветных стекол («перлов») и рассмотрение металлических «корольков». Эти приемы называют пирохимическими (от греч. «пирос» - огонь).

В лабораторных условиях обычно применяют анализ мокрым путем, который основан на реакциях в растворах. Естественно, что при этом исследуемое вещество должно быть сначала переведено в раствор. Если оно не растворяется в дистиллированной воде, то используют уксусную, соляную, азотную и другие кислоты.

СаСО₃ + 2СН₃СООН = Са(СН₃СОО)₂ + Н₂О + СО₂

А1(ОН)₃ + 3НС1 = А1С1₃ + 3Н₂О

СuО + 2НNО₃ =Сu (NО₃)₂ + Н₂О

В качественном анализе имеют дело преимущественно с водными растворами электролитов, т.е. солей, оснований, кислот, диссоциированных на ионы.

Таким образом, реакции, происходящие в растворах между электролитами, - это реакции ионов. Поэтому аналитическими реакциями обнаруживают не химические вещества, а образуемые ими катионы и анионы. Реакции, характерные для нескольких ионов, называются общими. Например, общей реакцией для ионов бария и кальция является реакция с сульфат-ионом, в результате которой образуются сходные кристаллические осадки ВаSО₄ и СаSО₄ . По общим реакциям судят о наличии или отсутствии целой группы ионов. Реакции, характерные для одного иона, называются частными.

Вещества, с помощью которых открывают отдельные компоненты, называют реагентами или реактивами. Реактивы, используемые для разделения изучаемых ионов на аналитические группы, называют групповыми реагентами, а реактивы (и соответственно, реакции), применяемые для открытия отдельных ионов, - характерными.