Lab__13_Gidroliz_soley

Министерство образования и науки Российской Федерации

Владимирский государственный университет

Кафедра химии

Отчет по лабораторной работе

«Гидролиз солей»

Работу выполнил:

Студент группы С-211

Антропов А.С.

Работу принял: Федоров Н.В.

Владимир 2011г.

Краткая теория к работе:

При растворении многих солей в воде образующиеся при диссоциации ионы способны вступать во взаимодействие с молекулами воды. При этом происходит смещение равновесия при диссоциации воды, связывание ио­нов Н⁺ или ОH^-, в результате чего изменяется рН раствора.

В общем случае процесс обмена ионами между водой и растворённы­ми в ней солями называется гидролизом.

Существует несколько видов гидролиза солей.

1. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой (например: CH₃COONa, K₂S0₃, Na₂C0₃, Na₂S).

Гидролиз этих солей обусловлен связыванием ионов водорода в сла­бый электролит. Так, гидролиз ацетата натрия может быть представлен уравнениями:

CH₃COONa + H₂O CH₃COOH + NaOH

CH₃COO^- + Na+ H₂O CH₃COOH + Na⁺ + OH^-

CH₃COO^- + H₂O CH₃COOH + OH^-

(pH > 7).

Соли, образованные слабой многоосновной кислотой, гидролизуются ступенчато. Гидролиз протекает в значительно большей мере по первой ступени. Это приводит к образованию кислых солей.

Na₂S + H₂O NaHS + NaOH

2Na+ S^2- + H₂O Na⁺ + HS^- + Na⁺ + OH^-

S^2- + H₂O HS^- + OH^-

(pH > 7).

Растворы солей, образованных сильным основанием и слабой кис­лотой, имеют щелочную реакцию среды.

2. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой (например: NH₄C1, CuSO₄, Zn(NO₃)₂, A1C1₃).

Гидролиз этих солей обусловлен связыванием гидроксид-ионов в сла­бый электролит. Так, гидролиз хлорида аммония может быть представлен уравнениями:

NH₄Cl + H₂O NH₄OH + HCl

+ Cl^- + H₂O NH₄OH + H⁺ + Cl^-

+ H₂O NH₄OH + H⁺

(pH < 7).

Соли, образованные слабым многокислотным основанием, гидроли­зуются ступенчато. Процесс гидролиза протекает в большей мере по пер­вой ступени, что приводит к образованию основных солей:

Zn(NO₃)₂ + H₂O Zn(OH)NO₃ + HNO₃

Zn²⁺ + + H₂O Zn(OH)⁺ + + H⁺ +

Zn²⁺ + H₂O Zn(OH)⁺ + H⁺

(pH < 7).

Растворы солей, образованных слабым основанием и сильной кис­лотой, имеют кислую реакцию среды.

3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой.

Соли этого типа гидролизуются наиболее сильно, так как их ионы од­новременно связывают ионы водорода и гидроксид-ионы воды. Например, гидролиз ацетата аммония может быть выражен уравнением:

CH₃COONH₄ + H₂O CH₃COOH + NH₄OH.

Соли, образованные слабыми многокислотными основаниями и сла­быми многоосновными кислотами, гидролизуются необратимо:

A1₂S₃ + 6Н₂0 2Аl(ОН)₃ + 3H₂S,

поэтому не могут быть получены водные растворы таких солей, как Al(CO₃)₃, Cr₂S₃, Fe₂S₃ и др.

В зависимости от соотношения констант диссоциации образующихся при гидролизе кислоты и основания растворы солей этого типа могут иметь слабокислую или слабощелочную среду реакции, т.е. pH 7.

4. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (напри­мер: NaCl, K₂SO₄, KNO₃ и др.), гидролизу не подвергаются, так как при их растворении взаимодействия ионов этих солей с водой не происходит. По­этому в растворах этих солей рН = 7, т. е. реакция среды остаётся ней­тральной.

Экспериментальная часть:

Приборы и реактивы: спиртовка; микрошпатель. Растворы: карбоната натрия 0,2 н.; хлорида цинка 0,1 н.; нитрата натрия 0,2 н.; гидрокарбоната натрия 0,2 н; сульфата алюминия 0,1 н.; сульфата меди (II) 0,2 н.; соляной кислоты (концентрированная). Ацетат натрия кристаллический; вода дис­тиллированная; фенолфталеин; лакмус.

Выполнение работы:

Опыт 1: Изучение различных видов гидролиза

2-ая пробирка: 1.Na₂CO₃ + H₂O NaOH + NaHCO₃

2Na⁺ + + H₂O Na⁺OH^- + Na⁺ +

+ H₂O + OH^-

2. NaHCO₃ + H₂O NaOH + H₂CO₃

Na⁺ + + H₂O Na⁺ + OH^- +

HCO₃ + H₂O OH^- + H₂CO₃

3-яя пробирка: 1.ZnCl₂ + H₂O HCl + ZnOHCl

Zn²⁺ + 2Cl^- + H2O H⁺ + Cl^- + ZnOH⁺ + Cl^-

Zn²⁺ + Cl^- + HOH ZnOH⁺ + H⁺

2.ZnOH + H₂O HCl + Zn(OH)₂

ZnOH⁺ + Cl^- + H2O H⁺ + Cl^- + Zn(OH)₂

ZnOH⁺ + HOH^- H⁺ + Zn(OH)₂

pH < 7 т.к. кислая среда.

4-ая пробирка: NaNO3 + H2O NaOH + HNO3

Na⁺ + + H₂O Na⁺ + OH^- + HNO₃

+ H₂O HNO₃ + OH^-

	H2O	Na2CO3	ZnCl2	NaNO3
Окраска	Фиолетовая	Синяя	Розовая	Фиолетовая
Реакция	Нейтральная	Щелочная	Кислотная	Нейтральная
Вывод	H+ = OH-	Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, т.к. в растворе избыток гидроксид-ионо	Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, т.к. в растворе избыток ионов водорода.	H+ = OH-

Опыт 2: Сравнение гидролиза кислых и средних солей

1-ая пробирка: Na₂CO₃ + H₂O NaOH + NaHCO₃

2Na⁺ + + H₂O Na⁺ + OH^- + H⁺ +

2-ая пробирка: NaHCO₃ + H₂O H₂CO₃ + NaOH

Na⁺ + H⁺ + + H₂O 2H⁺ + + Na⁺ + OH^-

В ходе опыта, удостоверились в получение окраски веществ:

Раствор	Na2CO3	NaHCO3
Окраска	малиновая	бесцветная

Выводом следует возможность образования кислых солей при гидролизе, т.к. соли, образуются путем слабой многоосновной кислотой и гидролизируются ступенчато, но гидролиз протекает в значительной мере по первой ступени, что и приводит к образованию кислых солей.

Опыт 3: Получение и гидролиз соли слабого основания и слабой кислоты

1-ая пробирка: Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O 2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄

2Al³⁺ + 3(SO₄)^2- + 6H₂O 2Al³⁺ + 3OH^- + 6H⁺ +

2-ая пробирка: Na₂CO₃ + H₂O NaOH + NaHCO₃

2Na⁺ + + H₂O Na⁺ + OH^- + H⁺ +

В ходе опыта, в пробирке наблюдается осадок алюминия, после добавления кислоты – вещество обесцыечивается. Полный и необратимый гидролиз солей. Некоторые соли, образованные слабыми летучими кислотами и многокислотными гидроксидами не могут находиться в виде водных растворов из-за полного необратимого взаимодействия с водой, сопровождающегося одновременным выделением газа и выпадением осадка.