Лабораторная работа № 10 электролитическая диссоциация

Цель работы: закрепить знания по теме «Электролитическая диссоциация»; изучить процесс электролитической диссоциации и смещение равновесия в растворах электролитов; исследовать влияние ионов на окраску индикатора; приобрести практический навык в проведении реакций ионного обмена.

Реактивы и материалы: цинк гранулированный, хлорид меди(II) твердый, хлорид аммония твердый, ацетон, 0,1 н. раствор соляной кислоты, 0,1 н. раствор уксусной кислоты, раствор хлорида кальция, 2 н. раствор гидроксида натрия, 2 н. раствор аммиака, раствор хлорида алюминия, раствор хлорида натрия, лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин, дистиллированная вода.

Оборудование: набор пробирок, химические стаканы, колбы, воронки стеклянные, шпатели.

Техника безопасности: соблюдать основные правила работы в химической лаборатории.

Опыт 1. Диссоциация солей

Возьмите немного хлорида меди(II). Одну часть соли растворите в ацетоне, в другую – в воде.

Контрольные вопросы и задания:

1. Каков цвет твердой соли хлорида меди(II)?

2. Наблюдайте окраску раствора в первом и во втором случае. Дайте объяснение.

Кристаллик хлорида меди(II) растворите в 2-3 каплях воды. Добавьте несколько миллилитров воды. Наблюдайте изменение окраски раствора.

Контрольные вопросы и задания:

1. Каков цвет водного раствора хлорида меди(II)?

2. Дайте объяснение изменению окраски раствора соли после добавления к нему воды.

3. Напишите уравнение диссоциации хлорида меди(II).

Опыт 2. Сравнение химической активности сильных и слабых электролитов

В одну пробирку налейте 5 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты, в другую – столько же 0,1 н. раствора уксусной кислоты. Опустите в каждую пробирку по одинаковому кусочку цинка.

Контрольные вопросы и задания:

1. Какой газ выделяется в пробирках?

2. Напишите уравнения протекающих реакций.

3. В какой кислоте процесс идет более энергично? Объяснить это явление, пользуясь данными о степени диссоциации соляной и уксусной кислот в их 0,1 н растворах.

Налейте в две пробирки раствор хлорида кальция. В одну пробирку добавьте 2 н. раствор гидроксида натрия, а в другую – такой же объем 2 н. раствора аммиака. Контрольные вопросы и задания:

1. Опишите Ваши наблюдения?

2. Объясните причину различного действия на хлорид кальция взятых оснований.

Опыт 3. Окраска индикаторов

Налейте в три пробирки по 3 мл дистиллированной воды и прибавьте по 2 капли раствора одного из индикаторов: лакмуса, метилового оранжевого и фенолфталеина. Отметьте в табл. 1 их цвет в нейтральной среде. В каждую пробирку прибавьте по 2 мл раствора любой кислоты. Наблюдайте изменения окраски и запишите их в соответствующие графы табл. 1.

Проделать то же самое, взяв вместо кислоты раствор какой-либо щелочи.

Таблица 1

Среда	Цвет индикатора
	Лакмуса	Метилового оранжевого	Фенолфталеина
Нейтральная
Кислая
Щелочная

Контрольные вопросы и задания:

1. Заполните табл. 1

Опыт 4. Химическое равновесие в растворах электролитов

Налейте в пробирку 5 мл воды и две капли фенолфталеина. Внесите в пробирку одну каплю концентрированного раствора аммиака.

Контрольные вопросы и задания:

1. Как изменилась окраска фенолфталеина?

2. Какова реакция среды раствора аммиака?

3. Написать уравнения реакций обратимых процессов, происходящих при растворении аммиака в воде.

Разлейте содержимое пробирки пополам и к одной части добавьте щепотку хлорида аммония. Перемешайте раствор стеклянной палочкой и сравните окраску растворов в двух пробирках.

Контрольные вопросы и задания:

1. Объясните смешение равновесия процесса диссоциации гидроксида аммония при добавлении хлорида аммония.

2. Напишите выражение константы его диссоциации.

Опыт 5. Ионные реакции в растворах электролитов

Проделайте качественную реакцию на хлорид-ионы, взяв для исследований разбавленный раствор соляной кислоты и растворы хлоридов различных металлов.

Качественной реакцией на хлорид-ионы является образование белого творожистого осадка хлорида серебра.

Контрольные вопросы и задания:

1. Каким сокращенным ионным уравнением можно выразить все проведенные реакции?

Контрольные вопросы:

1. Что такое электролитическая диссоциация? Каков механизм этого процесс? Какие вещества называются электролитами?

2. Дайте определение понятию степень диссоциации. В чем разница между истинной и кажущейся степенью диссоциации?

3. Напишите уравнения электролитической диссоциации следующих веществ и покажите в каких случаях диссоциация идет ступенчато: AlCl₃, Cu(NO₃)₂, Ca(OH)₂, H₃PO₄, H₂SO₃, NaOH.

4. Укажите, имеют ли окраску (и какую) следующие гидратированные ионы: H⁺, OH^-, Co²⁺, Ca²⁺, Ag⁺, Cu²⁺, MnO₄^-, Cl^-.

5. Напишите уравнения последовательных стадий электролитической диссоциации угольной кислоты и выразите в общем виде их константы диссоциации.

6. Какое вещество из предложенных (H₂SiO₃; Na₂SiO₃; SiO₂; CaSiO₃) при диссоциации образует ион SiO₃^2-?

7. Какому молекулярному уравнению соответствует сокращенное ионное: Al⁺ + 3OH^– = Al(OH)₃?

Al₂O₃ + НСl  ... ; Al₂O₃ + Н₂O  ... ; АlPO₄ + КОН  ... ; АlCl₃ + КОН  ... .

8. C какими из предложенных веществ (KNO₃; НNО₃; СuCl₂; СaO) будет взаимодействовать гидроксид натрия?

9. Уксусная кислота была единственной, которую знали древние греки. Отсюда и ее название: «оксос» - кислое, кислый вкус. Уксусная кислота - слабая (диссоциирует в водном растворе только частично). Тем не менее, поскольку кислотная среда подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, уксусную кислоту используют при консервировании пищевых продуктов, например, в составе маринадов. Установлено, что в 0,01 M растворе уксусной кислоты степень протолиза a составляет 4,2%. Рассчитайте рН этого раствора.

10. Одно из самых дешевых азотных удобрений - аммиачная вода, раствор аммиака. Определите степень диссоциации гидрата аммиака NH₃ ^. H₂O в 0,002М растворе, если его рН равен 10,3 при 25 ^oС.