лабы / лабы 1 чела / лаб6 / Козлов С 1282 ЛР6 Исправление

Исправление Лабораторной работы №6

9.1

I ступень:

Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH

2Na+ + CO32- + H2O Na++HCO-3 + Na+ + OH- CO32- + H2O HCO3-+OH-

МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра физической химии

ОТЧЕТ по лабораторной работе №6

по дисциплине «Химия» Тема: Гидролиз солей

Санкт-Петербург

2021

Цель работы: Изучение реакций гидролиза солей.

Основные теоретические положения

Гидролиз солей – это обменная реакция взаимодействия соли с водой, приводящая к смещению равновесия диссоциации воды и, как правило, к изменению кислотности среды. Реакцией гидролиза называется химическая реакция взаимодействия вещества с водой, при которой происходит разложение этого вещества и воды с образованием новых соединений.

Гидролизу подвергаются соли, образованные:

1.Слабым основанием и сильной кислотой, пример: Al2(SO4)3

2.Сильным основанием и слабой кислотой, пример: Na2CO3

3.Слабым основанием и слабой кислотой, Al2(CO3)3

Степень гидролиза соли – это характеристика процесса гидролиза, показывающая отношение числа гидролизованных молекул соли к общему числу растворенных молекул соли. Зависит от химической природы, образующейся в процессе гидролиза кислоты (основания) при прочих равных условиях. Например, 1 М растворы ацетата натрия и цианида натрия при 22 °С гидролизованы следующим образом:

CH3COONa на ~ 0,003 % (Kд(СН3СООН) = 1.8 × 10-5);

NaCN на ~ 5 % (Kд(НCN) = 7,9 × 10-10).

Константа гидролиза соли – это характеристика способности соли подвергаться гидролизу: чем больше константа гидролиза, тем сильнее протекает гидролиз. Например, Na2CO3 (слабая кислота + сильное основание):

Кg = KH2O/Kacid = 10-14/4,8*10-11 = 2*10-4

Факторами, влияющими на степень гидролиза соли, являются:

1.Природа соли

2.Концентрация соли

3.Температура

4.Добавление кислоты

Протокол наблюдений

Обработка результатов.

Обработка результатов

Опыт 9.1.

1. NH4Cl + H2O = NH4OH + HCl

NH4+ + Cl- + H2O = NH4OH + H+ + Cl-

NH4+ + H2O = NH4OH + H+

При гидролизе хлорида аммония остаются свободные ионы Н+, которые дают кислую среду(pH=4).

2. CH3COONa + H2O = CH3COOH+ NaOH

CH3COO- + Na+ + H2O = CH3COOH+ Na+ + OH-

CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-

При гидролизе ацетата натрия остаются свободные ионы ОН-, которые дают щелочную среду (pH=8).

3. NaCl + H2O – реакции не происходит, т.к. хлорид натрия – средняя соль,

образованная сильным основанием NaOH и сильной кислотой – HCl,

следовательно, характер среды водного раствора – нейтральный (pH=7).

4.

I ступень:

Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOH

2Na+ + CO3- + H2O = NaHCO3 + Na+ + OH-

CO3- + H2O = HCO3- + OH-

II ступень:

NaHCO3 + H2O = Н2CO3 + NaOH

Na+ + HCO3- + H2O = Н2CO3 + Na+ + OH-

HCO3- + H2O = Н2CO3+ OH-

При гидролизе карбоната натрия остаются свободные ОН- ионы, которые дают щелочную среду (pH=10).

Опыт 9.2.

I ступень:

Bi(NO3)3+H2O= (ВiOH)(NO3)2+HNO3

Bi+ +3NO3- +H2O=BiOH2-+H++3NO3-

Bi++H2O=BiOH2- + H+

II ступень:

(BiOH)(NO3)2+H2O=Bi(OH)2NO3+HNO3

BiOH2++2NO3-+H2O=Bi(OH)2++2NO3- +H+

BiOH2++H2O=Bi(OH)2+ +H+

При образовании Bi(OH)2NO3 протекает реакция с отщеплением молекулы воды:

Bi(OH)2NO3=BiONO3↓+H2O

При добавлении воды в раствор Bi(NO3)3 получается так, что на 1 молекулу данного вещества приходится больше молекул воды (в отличие от начального состояния), которые диссоциируют на Н+ и ОН-. Гидролизу

подвергнется большее количество молекул Bi(NO3)3, то есть гидролиз усилится.

Опыт 9.4.

CH3COONa + H2O =t° CH3COOH + NaOH

CH3COO- +Na+ +H2O =t° CH3COOH+Na+ + OH-

CH3COO- + H2O =t° CH3COOH+OH-

При повышении температуры раствора гидролиз соли усиливается,

поскольку при нагревании степень диссоциации воды возрастает, поэтому увеличивается концентрация ионов Н+ и ОН-. Это усиливает взаимодействие ионов соли с указанными ионами.

Опыт 9.5.

1. Al2(SO4)3 + H2O = Н2SO4+2Al(OH)(SO4)

2Al3++3SO42-+2H2O = 2AlOH2++2H++3SO42-

Al3++H2O = AlOH2++H+

I ступень.

Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOH

2Na+ +CO32-+ H2O = NaHCO3 + Na+ + OH-

CO32-+ H2O = HCO3- + OH-

II ступень:

NaHCO3 + H2O = Н2CO3 + NaOH

Na+ + HCO3- + H2O = Н2CO3 + Na+ + OH-

HCO3- + H2O = Н2CO3 + OH-

2. Al2(SO4)3 + 3Na2CO3+3H2O = 3Na2SO4+2Al(OH)3+3CO2

2Al3+ +3SO42-+6Na+ +3CO32- +3H2O = 2Al(OH)3+6Na++3SO42-+3CO2

2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2

В результате гидролиза соли слабого основания и сильной кислоты в растворе образуются свободные ионы Н+, а в результате гидролиза соли слабой кислоты и сильного основания - ионы ОН-. Ионы Н+ и ОН-

связываются в Н2О. Поэтому степень гидролиза солей увеличивается, то есть гидролиз одной соли усиливает гидролиз другой. В результате гидролиз таких солей доходит до конца. Так, если смешать растворы Al2(SO4)3 и

Na2CO3, то в результате образуется осадок Al(ОН)3 и выделится СО2, но не образуется Al2(CO3)3.

Выводы: в ходе лабораторной работы было выяснено, что гидролизу подвергаются соли, образованные: со слабым основанием и слабой кислотой,

слабым основанием и сильной кислотой (кислая среда), сильным основанием и слабой кислотой (щелочная среда). Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, не подлежит гидролизу и имеет нейтральную среду. Также было выяснено, что скорость диссоциации воды в гидролизе зависит от температуры при нагревании - степень диссоциации воды возрастает, поэтому увеличивается концентрация ионов Н+ и ОН-, и

установлено, что при уменьшении концентрации соли ее гидролиз усиливается, так как при разбавлении на 1 молекулу данного вещества придётся больше молекул воды, которые диссоциируют на Н+ и ОН-.