Опыт 4. Произведение растворимости и образование осадков галогенидов свинца (II)

В две пробирки налить по 3 капли 0,005 М раствора нитрата свинца (II). В одну из них прибавить такой же объём 0,05 М раствора хлорида калия, а в другую – такой же объем 0,05 М раствора иодида калия.

- Отметить, образуется осадок…… и не образуется осадок….

- составить уравнение диссоциации нитрата свинца (II) и рассчитать концентрацию ионов Pb²⁺ в исходном 0,005 М растворе соли Pb(NO₃)₂:

Pb(NO₃)₂ → …;

0,005 моль/л

[Pb²⁺]_o=?

- составить уравнение диссоциации хлорида (иодида) калия и рассчитать концентрацию хлорид (иодид) – ионов в исходном 0,05 М растворе соли:

KCl → KI → …;

0,05 моль/л 0,05 моль/л

[Cl^-]_o = [I^-]_o =

- рассчитать концентрации ионов Pb²⁺ и хлорид (иодид) - ионов после смешивания равных объемов исходных растворов:

[Pb²⁺]_{см .}= [Cl^-]_см. = [I^-]_см. =

- рассчитать произведение концентраций для осадка PbCl₂ и сравнить его с произведением растворимости:

ПК(PbCl₂) = [Pb²⁺] [Cl^-]² = ПP(PbCl₂) = 1,56 10^-5

- ответить, является раствор после смешивания нитрата свинца (II) и хлорида калия ненасыщенным или перенасыщенным;

- рассчитать произведение концентраций для осадка PbI₂ и сравнить его с произведением растворимости:

ПК(PbI₂) = [Pb²⁺] [I^-]² = ПP(PbI₂) = 1,1 10^-9

- ответить, является раствор после смешивания нитрата свинца (II) и иодида калия ненасыщенным или перенасыщенным;

- сформулировать условие образования осадка.

Опыт 5 Образование осадков сульфидов меди (II) и железа (II) (показательный)

Налейте в одну пробирку 2-3 капли сульфата железа (II) (FeSO₄), а во вторую – такой же объем раствора сульфата меди (II) (CuSO₄). Прилейте в обе пробирки по 3-4 капли раствора сульфида натрия (Na₂S). Слейте растворы, а осадки сохраните для следующего опыта.

- Составить уравнения реакций в молекулярной и ионной форме

1) FeSO₄ + Na₂S →

(краткое ионное уравнение)

2) CuSO₄ + Na₂S →

(краткое ионное уравнение)

- к какому взаимодействию сводится суть реакций;

- к какому типу относятся реакции;

- сформулировать, в каком направлении протекают ионно-обменные реакции.

- по ионному уравнению составить выражение для константы равновесия и рассчитать её, используя справочные данные.

Опыт 6. Растворение осадков сульфидов меди (II) и железа (II) и произведение растворимости. (показательный)

К осадкам сульфидов меди (II) и железа (II), полученным в опыте 2 прилейте избыток 2 н. раствора соляной кислоты.

- Отметить, какой из осадков растворился

- Составить уравнение реакции в молекулярной и ионной форме

1) FeS + HCl →

(краткое ионное уравнение)

- По ионному уравнению составить выражение для константы равновесия и рассчитать её, используя значения произведений растворимости и констант диссоциации сероводородной кислоты.

- Уравнения электролитической диссоциации сероводородной кислоты:

1 ст.: H₂S → H⁺ + HS^- ; K_1(H2S) = [H⁺] [HS^-] / [H₂S] = 10^-7

2 ст.: HS^- → H⁺ + S^2- ; K_2(H2S) = [H⁺] [S^2-] / [HS^-] = 10^-14

- Составить уравнение не протекающей реакции в молекулярной и ионной форме

2) CuS + HCl →

(краткое ионное уравнение)

- По ионному уравнению составить выражение для константы равновесия и рассчитать её, используя значения произведений растворимости и констант диссоциации сероводородной кислоты.

- Объяснить различие в растворимости осадков FeS и CuS в растворе соляной кислоты, используя значения произведений растворимости, констант диссоциации сероводородной кислоты и рассчитанных констант равновесия.

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра «Общая и аналитическая химия»

Дисциплина «Общая и неорганическая химия»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №4

на тему: «Электролитическая диссоциация кислот и оснований.

Водородный и гидроксильный показатели»

Выполнил

студент группы__________ ______________

(Подпись, дата) Фамилия И.О.

Принял

доцент кафедры ОАХ ______________

(Подпись, дата)

Цель работы:

- изучить закономерности протекания электролитической диссоциации кислот и оснований в водном растворе;

Краткая теория

Кислота Аррениуса – это …

Кислота Бренстеда – это …

Сильные кислоты диссоциируют в растворе ….

Слабые кислоты диссоциируют в растворе ….

К сильным кислотам относятся:

Основание Аррениуса – это …

Основание Бренстеда – это ….

Сильные основания диссоциируют в растворе ….

Слабые основания диссоциируют в растворе ….

К сильным основаниям относятся:

Вода – ……………….электролит, проявляет …………………свойства.

Уравнение диссоциации воды:

Ионное произведение воды:

Водородный показатель (рН) – это…

Гидроксильный показатель (рОН) – это…

Водородный показатель (рН) характеризует …

В нейтральной среде: [H⁺] = [OH^–] = ; рН =

В кислой среде: [H⁺] [OH^–]; рН

В щелочной среде: [H⁺] [OH^–]; рН

рН – Индикаторы – это….

Задача 1. Рассчитать концентрацию Н⁺– ионов и рН- 0,1 М раствора HCl.

Задача 2. Рассчитать концентрацию ОН^-– ионов и рН- 0,1 М раствора NaOH.

Задача 3. Рассчитать степень диссоциации, концентрацию Н⁺– ионов и рН 0,1 М раствора CH₃COOH.

Задача 4. Рассчитать степень диссоциации, концентрацию Н⁺– ионов и рН 0,1 М раствора CH₃COOH, содержащего в 1 литре 0,1 моль CH₃COONa.

Задача 5. Рассчитать степень диссоциации, концентрацию ОН^-– ионов и рН- 0,1 М раствора NH₄OH.

Задача 6. Рассчитать степень диссоциации, концентрацию ОН^-– ионов и рН- 0,1 М раствора NH₄OH, содержащего в 1 литре 0,1 моль NH₄Cl.

Опыт 1. Водородный показатель и электролитическая диссоциация кислот и оснований

Испытуемые растворы: HCl, CH₃COOH, NaOH, NH₄OH. На предметное стекло положить четыре полоски универсального индикатора, нанести на каждую из них по 1 капле испытуемых растворов и тотчас сравнить окраску бумаги с эталонной шкалой универсального индикатора.

- Записать значения рН в испытуемых растворах;

- рассчитать концентрацию ионов Н⁺ в испытуемых растворах: [H⁺] = 10^{- рН};

- рассчитать гидроксильный показатель в испытуемых растворах: рОН = (14 – рН);

- рассчитать концентрацию ОН^– ионов в испытуемых растворах:

[OH^–] = 10^{- рОН};

- заполнить таблицу:

Раствор	рН= -lg[H+]	[H+], моль/л	сре- да	рОН= -lg[OH–]	[OH–], моль/л	Уравнение электролитической диссоциации	Сила электролита
HCl
CH3COOH
NH4OH
NaOH

- кислотные свойства проявляют вещества:

- основные свойства проявляют вещества:

- сравнить рН и концентрации ионов [H⁺] в растворах кислот; какая из них лучше диссоциирует на ионы; в каком направлении смещены равновесия диссоциации HCl и CH₃COOH;

- составить выражение и привести значение константы диссоциации слабой кислоты

- как связаны рН и сила кислоты для растворов с одинаковыми концентрациями кислот HCl и CH₃COOH;

- сравнить рН и концентрации ОН^– ионов в растворах оснований, какое из них лучше диссоциирует на ионы, в каком направлении смещены равновесия диссоциации NH₄OH и NaOH;

- составить выражение и привести значение константы диссоциации слабого основания

…;

- как связаны рН и сила основания для растворов с одинаковыми концентрациями оснований NaOH и NH₄OH.

Опыт 2. Электролитическая диссоциация слабой кислоты в присутствии её соли

Налить в две пробирки по 6 капель раствора уксусной (CH₃COOH) кислоты и по 1-2 капли раствора метилового оранжевого. Затем в одну из пробирок добавить один микрошпатель кристаллического ацетата натрия (CH₃COONa). Пробирку встряхнуть несколько раз. Наблюдать ослабление интенсивности окраски раствора.

- Объяснить появление интенсивной окраски метилоранжа в растворе уксусной кислоты; в какой среде метилоранж окрашивается в красный цвет, на присутствие каких ионов в растворе указывает окраска метилоранжа;

- составить уравнение диссоциации уксусной кислоты

CH₃COOH …

- составить уравнение диссоциации ацетата натрия

CH₃COONa …

- объяснить, о чем свидетельствует изменение окраски метилоранжа после добавления ацетата натрия;

- объяснить, как изменилась кислотность раствора после добавления ацетата натрия к раствору уксусной кислоты;

- используя принцип Ле Шателье, ответить, в каком направлении смещается равновесие диссоциации CH₃COOH после добавления CH₃COONa (т.е. увеличения концентрации CH₃COO^-), как это изменяет концентрацию Н⁺– ионов в растворе и рН-раствора.

Опыт 3. Электролитическая диссоциация слабого основания в присутствии его соли

Налить в две пробирки по 6 капель раствора гидроксида аммония и по 2 капли раствора фенолфталеина. Затем в одну из пробирок добавить один микрошпатель кристалличекого хлорида аммония. Пробирку встряхнуть несколько раз. Наблюдать ослабление интенсивности окраски раствора.

- Объяснить появление интенсивной малиновой окраски фенолфталеина в растворе гидроксида аммония; в какой среде фенолфталеин окрашивается, на присутствие каких ионов в растворе указывает окраска фенолфталеина;

- составить уравнение диссоциации гидроксида аммония

NH₄OH …

- составить уравнение диссоциации хлорида аммония

NH₄Cl …

- объяснить, о чем свидетельствует ослабление окраски фенолфталеина после добавления хлорида аммония;

- объяснить, как изменилась щелочность раствора после добавления хлорида аммония к раствору гидроксида аммония;

- используя принцип Ле Шателье, ответить, в каком направлении смещается равновесие диссоциации NH₄OH после добавления NH₄Cl (т.е. увеличения концентрации NH₄⁺), как это изменяет концентрацию ОН^-– ионов в растворе и рН - раствора.

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра «Общая и аналитическая химия»

Дисциплина «Общая и неорганическая химия»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №5

на тему: «Гидролиз солей. Факторы, влияющие на гидролиз солей»

Выполнил

студент группы__________ ______________

(Подпись, дата) Фамилия И.О.

Принял

доцент кафедры ОАХ ______________

(Подпись, дата)

Цель работы:

- изучить закономерности протекания гидролиза солей;

- научиться составлять молекулярные и ионные уравнения гидролиза.

Краткая теория.

Гидролиз соли - …

Гидролиз соли – это реакция …………………реакции нейтрализации.

Гидролиз соли протекает, если продуктами являются ……………….кислота и/или

…………………..основание

1. Не подвергаются гидролизу соли, образованные ………………….. и ………………

основанием.

В растворе соли, образованной сильной кислотой и сильным основанием ………………….среда и рН = …….

2. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой подвергаются гидролизу по………………..

Составьте молекулярное уравнение гидролиза соли NH₄Cl

Составьте ионное уравнение гидролиза соли NH₄Cl

Чем слабее основание, тем ………………….гидролизуется его соль

В растворе соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой среда ………………………….... и рН

3. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой подвергаются гидролизу по………………..

Составьте молекулярное уравнение гидролиза соли NaF

Составьте ионное уравнение гидролиза соли NaF

В растворе соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой среда …………………………. и рН

Чем слабее кислота, тем …………………. гидролизуется её соль

4. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой подвергаются гидролизу по………………..

Составьте молекулярное уравнение гидролиза соли NH₄F

Составьте ионное уравнение гидролиза соли NH₄F

В растворе соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой среда ……………………. и рН

Количественно процесс гидролиза характеризуется:

Константа гидролиза – это ….

Запишите выражение для константы гидролиза соли

а) NH₄Cl б) NaF в) NH₄F

Степень гидролиза – это …..

Константа гидролиза зависит от ……….

Степень гидролиза зависит от………………

Гидролиз соли – процесс …………………, протекает с ………………………тепла

При нагревании гидролиз ………………….., при охлаждении - …………………..

При разбавлении гидролиз ………………………

Гидролиз соли по катиону подавляется в присутствии………………., усиливается в присутствии……………………

Гидролиз соли по аниону подавляется в присутствии………………., усиливается в присутствии……………………

Полному гидролизу подвергаются соли, образованные…………………………

Если в растворе одновременно протекают гидролиз по катиону и аниону, то оба процесса взаимно …………………..

Гидролиз соли NH₄Cl усиливается в присутствии:

а) NaOH б) HCl в) Mg г) при нагревании

Гидролиз соли NaF усиливается в присутствии:

а) NaOH б) HCl в) Mg г) при разбавлении

Гидролиз соли NH₄F усиливается в присутствии:

а) NaOH б) HCl в) при нагревании г) при разбавлении

Задача 1. Рассчитать рН в 0,01 М растворе соли NH₄Cl

Задача 2. Рассчитать рН в 0,01 М растворе соли NaF

Опыт 1. Определение рН в растворах солей

Испытуемые растворы: MgCl₂, CuSO₄, Na₂CO₃, NaCl. Определить рН растворов солей. На чистое сухое предметное стекло положить четыре полоски универсального индикатора, нанести на каждую из них по 1 капле испытуемых растворов и сравнить окраску бумаги с эталонной шкалой рН универсального индикатора.

- Записать значения рН, указать, какая среда в испытуемых растворах;

Раствор	рН = -lg[H+]	[H+], моль/л	среда	рОН= -lg[OH–]	[OH–], моль/л	Тип гидролиза
NaCl
MgCl2
CuSO4
Na2CO3

- гидролиз не протекает в растворе соли……….

- гидролиз по катиону протекает в растворах солей……….

- составить уравнение гидролиза MgCl₂ в молекулярной и ионной форме:

1 стадия: MgCl₂ + H₂O …;

(краткое ионное уравнение)

2 стадия: MgOHCl + H₂O …;

(краткое ионное уравнение)

- составить уравнения гидролиза CuSO₄ в молекулярной и ионной форме:

1 стадия: CuSO₄ + H₂O …;

(краткое ионное уравнение)

2 стадия: (CuOH)₂SO₄ + H₂O …;

(краткое ионное уравнение)

- ответить, какая стадия (1-я или 2-я) протекает в большей степени;

- ответить, используя значения рН в растворах, какая соль MgCl₂ или CuSO₄ гидролизуется в большей степени;

- ответить, как связаны сила основания и склонность его солей к гидролизу по катиону;

- по результатам гидролиза солей MgCl₂ и CuSO₄ сравнить основные свойства соответствующих гидроксидов: Mg(OH)₂ и Cu(OH)₂:

- гидролиз по аниону протекает в растворах солей:

- составить уравнение гидролиза Na₂CO₃ в молекулярной и ионной форме

1 стадия: Na₂CO₃ + H₂O …;

(краткое ионное уравнение)

2 стадия: NaHCO₃ + H₂O …;

(краткое ионное уравнение)

- составить выражения для констант гидролиза Na₂CO₃ по 1-й и по 2-й стадии:

- рассчитать константы гидролиза Na₂CO₃ по 1-й и по 2-й стадии, используя значения констант диссоциации для угольной кислоты

- ответить, какая стадия гидролиза Na₂CO₃ протекает в большей степени;

- ответить, в каком направлении смещено равновесие гидролиза соли Na₂CO₃

- ответить, в испытуемых растворах протекает частичный или полный гидролиз.

Вывод:

Опыт 2. Влияние температуры на гидролиз соли. Обратимость гидролиза

Налить в пробирку 1 мл 0,5 М раствора ацетата натрия и 1 каплю фенолфталеина. Нагреть раствор до кипения, после чего вновь охладить.

- Отметить изменение окраски раствора при нагревании……………….

и при охлаждении……………………;

- по окраске фенолфталеина, указать, какая среда в растворе ацетата натрия…………………….

- при нагревании среда в растворе ацетата натрия …………………………и рН …

- при охлаждении раствора соли ацетата натрия среда ………………………и рН

- ацетат натрия – соль, образованная ……………………..кислотой

и …………………основанием

- ацетат натрия гидролизуется по ……………………..

- составить уравнение гидролиза ацетата натрия в молекулярной и ионной форме

CH₃COONa + H₂O (молекулярное уравнение)

CH₃COO^- + H₂O (ионное уравнение)

- при нагревании раствора равновесие гидролиза смещается ……………………….

- при охлаждении раствора равновесие гидролиза смещается ……………………….

- используя принцип Ле Шателье и результаты опыта, ответить, гидролиз соли протекает с …………………………. тепла

- гидролиз – экзо - или эндотермический процесс ………………………;

- по результатам опыта ответить, гидролиз - обратимый или необратимый процесс……………………….

Опыт 3. Влияние разбавления раствора на гидролиз (показательный)

Нанести на часовое стекло 1-2 капли SbCI₃ и 3-4 капли H₂O. Наблюдать образование осадка основной соли Sb(OH)₂CI, которая легко теряет воду с образованием хлористого антимонила SbOCI.

- хлорид сурьмы (III) – соль, образованная ……………………..кислотой

и …………………основанием

- хлорид сурьмы (III) гидролизуется по ……………..

- составить уравнение гидролиза хлорида сурьмы (III) в молекулярной и ионной форме

1 стадия: SbCI₃ + H₂O (молекулярное уравнение)

Sb³⁺ + H₂O (ионное уравнение)

2 стадия: (SbOH)CI₂ + H₂O (молекулярное уравнение)

SbOH²⁺ + H₂O (ионное уравнение)

Sb(OH)₂CI SbOCI + H₂O

Sb(OH)₂⁺ + CI^- SbOCI + H₂O

- составить суммарное уравнение гидролиза хлорида сурьмы (III) в молекулярной и ионной форме с учетом образования хлористого антимонила SbOCI:

SbCI₃ + H₂O SbOCI + 2 HCI (молекулярное уравнение)

Sb³⁺ + CI^- + H₂O SbOCI + 2 H⁺

- образование осадка SbOCI свидетельствует об………………………..гидролиза хлорида сурьмы (III)

- используя принцип Ле Шателье и результаты опыта, ответить, как смещается равновесие гидролиза при разбавлении раствора соли:

при разбавлении раствора соли (добавлении воды) гидролиз ……………………

Опыт 4. Обратимость гидролиза. Влияние кислоты на гидролиз по катиону (показательный)

К раствору с осадком SbOCI, полученном в опыте 2, прилить несколько капель раствора HCI. Затем добавить несколько капель H₂O. Повторить процедуру 2-3 раза.

- Отметить внешние проявления реакций:

- при добавлении раствора кислоты осадок……..…………,

- при добавлении воды осадок ……………………

- гидролиз – процесс ………………………

- используя принцип Ле Шателье и результаты опыта, ответить, как смещается равновесие гидролиза при добавлении раствора кислоты:

гидролиз соли по катиону в присутствии кислоты…………………………..

Опыт 5. Полный гидролиз соли

В две пробирки внести по 1-2 капли хлорида алюминия. В первую пробирку прилить раствор карбоната натрия, во вторую пробирку – раствор сульфида натрия до выпадения осадка.

- Отметить внешние проявления реакций: образование осадка, выделение газа, запахи:

- ответить, образуется ли карбонат алюминия в водном растворе

- составить уравнение реакции между водными растворами карбоната натрия и хлорида алюминия в молекулярной и ионной форме:

AlCl₃ + Na₂CO₃ + H₂O →

Al³⁺ + CO₃^2- + H₂O →

- ответить, образуется ли сульфид алюминия в водном растворе………………….

- составить уравнения реакций между водными растворами сульфида натрия и хлорида алюминия в молекулярной и ионной форме:

AlCl₃ + Na₂S + H₂O →

Al³⁺ + S^2- + H₂O →

- отличаются или нет по составу образующиеся осадки в первой, и во второй пробирках:

- совместный гидролиз по катиону и по аниону взаимно усиливаются или нет……………

- ответить, какие соли подвергаются полному гидролизу:

- как отражается в таблице растворимости информация о полном гидролизе соли