18

Министерство путей сообщения Российской Федерации

Иркутский государственный университет путей сообщения

Красноярский филиал

Характеристика среды растворов гидролиз солей

Методические указания к лабораторным работам

Красноярск 2005

УДК 54

ББК 24.1

Составитель: Людмила Александровна Рубчевская

ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДЫ РАСТВОРОВ.

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ: Методические указания к лабораторой работе по общей химии – Красноярск: КФ ИрГУПС, 2005, 16с.

Предназначены для студентов первого курса всех специальностей

Рецензенты: Мороз Ж.М., к.ф.-м. н., доцент кафедры

естественно научных дисциплин КФ ИрГУПС

Тюменева Г.Т., к.т.н., доцент кафедры химии КрасГАСА

Печатается по решению методического совета Красоярского филиала

Иркутского государственного университета путей сообщения

©Красоярский филиал Ирутского государственного университета путей сообщения, 2005

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Характеристика среды растворов.

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Цель работы: научиться определять реакцию среды растворов при помощи универсального индикатора, изучить характер гидролиза различных солей.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

1.1 Ионное произведение воды

Вода, являясь слабым электролитом, в очень малой степени диссоциирует на ионы:

H₂O ^←_→ H⁺ + OH^-.

Применим к этому обратимому процессу закон действующих масс:

[ H⁺ ] [OH^-]

К_дисс = = 1,86 10 ^{– 16} (298 К).

[H₂O]

Так как К_дисс очень мала, концентрацию недиссоциированных молекул воды можно считать постоянной:

[H₂O] = 1000/18 = 55,56 моль/л.

Подставив эту величину в выражение для константы диссоциации, находим произведение концентраций ионов H⁺ и OH ^-:

[ H⁺][OH ^-] = К_дисс [H₂O] = 1,86 10 ^–16 55,56 = 10 ^–14.

[H⁺][OH ^-] = 10^–14 = К_в - это величина постоянная для данной температуры и называется ионным произведением воды.

В чистой воде или нейтральном растворе

[H⁺] = [OH ^-] = 10^-14 = 10 ^–7 моль/л.

В кислой среде [H⁺] > 10 ^–7 моль/л и соответственно

[OH^-] < 10 ^–7 моль/л.

В щелочной среде [H⁺] < 10 ^-7 моль/л и соответственно

[OH ^-] > 10 ^–7 моль/л.

1.2 Водородный показатель (рH)

Для удобства оценки кислотности и щелочности среды пользуются не концентрацией водородных ионов, а водородным показателем, который определяется по формуле:

pH = - lg[H⁺].

Следовательно, для нейтрального раствора рH = 7, для кислого

рH < 7 ([H⁺] > [OH ^-]), для щелочного рH > 7 ([H⁺] < [OH^-]).

Зависимость между концентрацией ионов водорода, величиной рН и

реакцией среды раствора можно выразить схемой

[H⁺],

моль/л

10 ⁰ 10^{- 2} 10 ^-7 10 ^-12 10 ^{- 14}

pH 0 2 7 12 14

сильно нейтральная сильно

кислая среда щелочная

Для приближенного определения рН раствора пользуются универсальными индикаторами, представляющими собой смесь нескольких индикаторов и дающими различную окраску раствора в зависимости от рН среды (табл.1).

Таблица 1

Индикатор	Окраска индикатора в зависимости от рН среды			Интервалы перехода окраски индикатора, рН
	Среда
	нейтральная	кислая	щелочная
Лакмус Фенол-фталеин Метилоранж	Фиолетовая Бесцветная Оранжевая	Розовая Бесцветная Розовая	Синяя Малиновая Желтая	5,0 – 8,0 8,0 –9,8 3,1 –3,4

Часто пользуются универсальной индикаторной бумагой. По прилагаемой к ней цветной шкале устанавливают, при каких значениях рН индикаторная бумага окрашивается в тот или иной цвет. При помощи такой бумаги можно определить рН раствора с точностью до единицы в интервале рН от 1 до13. Для более точного количественного определения рН среды используют приборы, называемые рН – метрами.