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- ; K1(H2S) = [H+] [HS-] / [H2S] = 10-7
2 ст.: HS- → H+ + S2- ; K2(H2S) = [H+] [S2-] / [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+ + CO32- + 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+ + S2- + 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