Лабораторная работа №4

Цель работы: изучение влияния различных факторов на гидролиз.

Задачи: 1) выяснить возможности использования индикаторов для определения наличия и типа гидролиза солей;

2) освоить методику рассмотрения процессов гидролиза солей всех типов.

Реактивы HNO₃, (конц.); 0,5н растворы CH₃COONa, Bi(NO₃)₃,

и оборудование: A1₂(SO₄)₃, Na₂CO₃; индикаторы: тимоловый синий, фенолфталеин; штативы с пробирками, пробиркодержатель, водяная баня.

4.1 Влияние природы соли на реакцию среды

Возьмите 4 пробирки. В одну налейте 8-10 капель дистиллированной воды, во вторую 2-3 капли Na₂CO₃, в третью 2-3 капли A1₂(SO₄)₃, в четвертую 2-3 капли KNO₃. Во вторую, третью, четвертую пробирки добавьте по 6 - 8 капель дистиллированной воды. Прилейте в каждую пробирку по 1-2 капли индикатора тимолового синего. Пробирка с водой служит для сравнения полученных окрасок. Какие из этих солей подверглись гидролизу? Напишите уравнения реакций гидролиза солей в ионной и молекулярной формах.

4.2 Влияние температуры на степень гидролиза

В пробирку налейте 3-4 капли раствора CH₃COONa и 1-2 капли индикатора фенолфталеина. Заметьте интенсивность окраски. Нагрейте пробирку с раствором до кипения. Как меняется интенсивность окраски? Объясните полученный результат. Дайте немного остыть пробирке и охладите ее в холодной воде (под струей водопроводной воды). Что происходит? Напишите в ионной и молекулярной форме уравнения гидролиза CH₃COONa.

4.3 Влияние разбавления раствора на степень гидролиза

К 3-4 каплям раствора Bi(NO₃)₃ по каплям прибавляйте дистиллированную во­ду. Наблюдайте образование осадка основной соли Bi(OH)₂NO₃. Напишите в ионной и молекулярной форме уравнения реакций, считая, что вначале образуется BiOH(NO₃)₂, которая затем превращается в Bi(OH)₂NO₃. Раствор с полученным осадком сохраните для следующего опыта.

4.4 Влияние реакции среды на степень гидролиза (обратимость гидролиза)

К раствору с полученным осадком в опыте 3 прибавьте по каплям концентрированную HNO₃ до растворения осадка (при приливании каждой капли HNO₃ перемешивайте). При повторном разбавлении водой осадок выпадает вновь. Объясните наблюдаемые явления.

4.5 Необратимый гидролиз

В пробирку налейте 3-4 капли раствора Al₂(SO₄)₃ и 3-4 капли Na₂CO₃. Наблюдайте выделение пузырьков углекислого газа и образование осадка А1(ОН)₃. Как можно доказать состав продуктов? Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионно-молекулярной формах.

Упражнения и задачи

1) В чем состоят и чем обусловлены особенности реакций гидролиза солей?

2) Приведите по 2 примера солей, при гидролизе которых создается: а) кислая среда; б) щелочная среда. Напишите уравнения реакций происходящего гидролиза.

3) Имеются растворы солей NaCI, BaCI₂, CuCI₂, А1С1₃. В каких растворах концентрация ионов Н⁺ равна концентрации ОН^-. Ответ поясните.

4) Можно ли с помощью рН-метра отличить водный раствор KCI от водного раствора NH₄C1?

5. Можно ли, пользуясь фенолфталеином, отличить водный раствор Na₂SO₃ от водного раствора Na₂SO₄? Ответ поясните.

6. Почему при растворении ряда солей в воде, например SnCl₂, Pb(NO₃)₂, Bi(NO₃)₃,Fe₂(SO₄)₃ раствор подкисляют? Ответ подтвердите соответствующими рассуждениями и уравнениями реакций.

7. На примерах гидролиза солей Na₃PO₄, FeCl₃ объясните ступенчатое протекание процесса при нагревании или разбавлении растворов. Составьте уравнения реакций.

8} В растворах каких солей индикатор метилоранж окрасится в розовый цвет: KN0₃, NH₄NO₃, Zn(NO₃)₂, К₂СО₃, (NH₄)₂CO₃? Ответ поясните соответствующими уравнениями и рассуждениями.

9. Приведите по 2 примера солей, гидролизующихся полностью: а) обратимо; б) необратимо. Напишите уравнения реакций.

10. Исходя из значений констант диссоциации соответствующих кислот и оснований, укажите реакцию водных растворов следующих солей: NH₄CN, NH₄F, (NH₄)₂S, (NH₄)₂CO₃, NH₄CH₃COO, (NH₄)₂SO₃, NH₄NO₂.

11) Закончите уравнения реакций в молекулярной форме, составьте полные и сокращенные ионно-молекулярные уравнения:

а) А1С1₃ + К₂СО₃ + Н₂О  б) KCr(SO₄)₂ + Na₂S + Н₂О 

в) Cr(NO₃)₃ + K₂S + H₂O 

12. Количественная характеристика реакций гидролиза солей. Приведите математические выражения для константы гидролиза (К_г), степени гидролиза (h), их взаимной связи.

13. От каких факторов зависит степень гидролиза солей? Каким образом можно усилить гидролиз? Ответ поясните, используя соответствующие математические выражения.

14) Какая из двух солей сильнее гидролизуется:

a) NH₄N0₃ или (NH₄)₂S? б)Na₂S или NaCH₃COO?

в) (NH₄)₂S или A1₂S₃? г) (NH₄)₂S или Na₂S? Дайте обоснованный ответ.

15) Добавление каких из перечисленных ниже реагентов к раствору А1С1₃ усилит гидролиз соли:

а)НС1; б)NaOH; в) MgCl₂; r)Na₂CO₃; д)NН₄С1; е) Zn; д) Н₂О

16. На примере гидролиза иона СО₃^2-, поясните, почему первая ступень гидролиза значительно преобладает над второй?

17. Выведите формулы расчета [Н⁺], рН для водных растворов солей (концентрация растворов не менее 0,01М), гидролизующихся:

а) по катиону; б) по аниону.

16. Используя справочные данные, рассчитайте константу гидролиза соли CH₃COONa в 0,1М растворе. Ответ: 5,7  10'¹⁰

19) Используя справочные данные, рассчитайте степень гидролиза соли CH₃COONa в 0,01М раствора Ответ: 2,39 ∙ 10^-4

20) Вычислите рН: а) 0,01М; б) 0,001М раствора Na₂CO₃. При расчете учитывайте только первую ступень гидролиза. Ответ: а) 11,16; б)10,56

2l) Учитывая только первую ступень гидролиза, вычислите рН 0,1М раствора CuCl₂ (К_СuОН⁺ = 3,410^-7). Ответ: 4,26

22) рН водного раствора NH₄C1 равен 5. Составьте уравнение реакции гидролиза и рассчитайте исходную концентрацию раствора. Ответ: 0,179 моль/л