Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

гидролиз солей

.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
20.04.2015
Размер:
753.19 Кб
Скачать

I.Влияние природы кислоты и основания, которые образовали данную соль, на процесс гидролиза

1. Гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и сильными основаниями.

Опыт 1. В пробирку налейте примерно 1 мл раствора соли (или растворите несколько кристалликов соли в небольшом количестве воды), соответствующей вашему варианту. Добавьте в пробирку с раствором соли 1–2 капли фенолфталеина. Как изменилась окраска раствора? Сделайте вывод о характере среды в растворе соли. Напишите уравнения гидролиза соли в молекулярной и ионной формах.

2. Гидролиз солей, образованных слабыми основаниями и сильными кислотами.

Опыт 2. В пробирку налейте примерно 1 мл раствора соли (или растворите несколько кристалликов соли в небольшом количестве воды), соответствующей вашему варианту. С помощью индикатора (метиловый оранжевый или универсального индикатора) определите характер среды в растворе исследуемой соли. Напишите уравнения гидролиза соли в молекулярной и ионной формах.

3. Гидролиз солей, образованных слабыми основаниями и слабыми кислотами.

Опыт 3. В пробирку налейте примерно 1 мл раствора соли (или растворите несколько кристалликов соли в небольшом количестве воды), соответствующей вашему варианту. С помощью универсального индикатора определите характер среды в растворе соли. Как изменилась окраска универсальной бумаги? Напишите уравнения гидролиза соли в молекулярной и ионной формах.

4. Гидролиз солей, образованных сильными основаниями и сильными кислотами.

Опыт 4. В пробирку налейте примерно 1 мл раствора соли (или растворите несколько кристалликов соли в небольшом количестве воды), соответствующей вашему варианту. С помощью универсального индика-

51

тора определите характер среды в растворе соли. Как изменилась окраска универсальной бумаги? Напишите уравнения гидролиза соли в молекулярной и ионной формах, если он протекает.

II.Факторы, влияющие на степень гидролиза

1.Влияние природы (силы) кислоты и основания, образующих соль, на степень гидролиза соли.

Опыт 5. В две пробирки налейте примерно по 1 мл растворов указанных ниже солей (или растворите несколько кристалликов солей в небольшом количестве воды):

а) карбоната натрия Na2CO3 и сульфида натрия Na2S; б) карбоната натрия Na2CO3 и силиката натрия Na2SiO3;

в) карбоната натрия Na2CO3 и ацетата натрия CH3COONa; г) хлорида магния MgCl2 и хлорида алюминия А1С13.

Вслучаях «а, б и в» в каждую пробирку добавьте по 1 капле фенолфталеина. В растворе какой соли появилась более интенсивная окраска? Как это связано с концентрацией гидроксид-ионов или ионов водорода и степенью гидролиза соли? Вычислите степень гидролиза и рН в растворах солей. Напишите уравнения гидролиза соли в молекулярной и ионной формах.

Вслучае «г» с помощью универсального индикатора определите характер среды в растворах солей. Как изменилась окраска универсальной бумаги? Вычислите степень гидролиза и рН в растворах солей. Напишите уравнения гидролиза солей в молекулярной и ионной формах.

2. Влияние температуры на степень гидролиза.

Опыт 6. В две пробирки налейте примерно по 1 мл раствора соли: а) силиката натрия Na2SiO3;

б) карбоната натрия Na2CO3; в) ацетата натрия CH3COONa;

г) гидрокарбоната натрия NаНCO3;

52

д) хлорида железа(III) FeCl3;

е) сульфата алюминия Аl2(SO4)3.

В случае «а, б, в, г» в каждую пробирку добавьте по 1 капле фенолфталеина. В случае «г, е» с помощью универсального индикатора определите характер среды в растворах солей. Одну из пробирок нагрейте. Отметьте наблюдаемую окраску индикатора. Сравните интенсивность окраски в пробирках. Как изменилась окраска универсальной бумаги?

Объясните наблюдаемое различие в интенсивности окраски растворов и универсальной индикаторной бумаги. Как это связано с концентрацией гидроксид-ионов или ионов водорода и степенью гидролиза соли? Напишите уравнения гидролиза соли в молекулярной и ионной формах.

3. Взаимодействие двух солей, взаимно усиливающих гидролиз друг друга.

Опыт 7. В пробирку налейте примерно 1 мл раствора соли: а) сульфата алюминия Al2(SO4)3;

б) хлорида железа(III) FeCl3; в) сульфата хрома(III) Cr2(SO4)3.

В пробирку добавьте около 1 мл раствора соды (карбоната натрия). Что происходит? Почему образовался осадок? Какой газ при этом выделялся? Напишите уравнения совместного гидролиза солей в молекулярной и ионной формах.

Контрольные вопросы и задачи

1.Какой процесс называется гидролизом? Какие соли могут подвергаться гидролизу? Как протекает процесс гидролиза?

2.Что называется константой гидролиза и степенью гидролиза?

3.Какова взаимосвязь между степенью гидролиза соли и ее концентраци-

ей?

4.Какая из указанных ниже солей подвергается гидролизу: NaClО, Na2SiO3, AlCl3, Na2SO4, Аl2S3, ZnSO4?

53

5.Какую реакцию среды должны показывать водные растворы нитрата бария, нитрата аммония, цианида калия, сульфата алюминия?

6.Определите характер среды в растворах солей (рН < 7, рH > 7 или рН = 7) в растворах солей: NH4NO3, CH3COONa, Cr2(SO4)3, СаCl2, MgCl2.

7.Какая из двух приведенных солей: а) Na2CO3 и Na2SiO3; б) MgCl2 и А1С13; в) ZnCl2 и CdС12 будет подвергаться гидролизу в большей степени? Почему?

8.Усиление или подавление гидролиза цианида калия вызовет прибавление к раствору соли: а) кислоты, б) щелочи, в) хлорида аммония?

9.Усиление или подавление гидролиза хлорида олова(II) вызовет прибавление к раствору соли: а) кислоты, б) щелочи, в) хлорида аммония?

10.Вычислить константу гидролиза, степень гидролиза и рН в растворах солей: а) Na2CO3; б) NH4Cl; в) Na3PO4; г) FeCl3; д) Аl2(SO4)3.

11.При сливании растворов FeC13 и Na2CO3 выпадает осадок гидроксида железа(III) и выделяется газ. Почему? Составьте соответствующие уравнения реакций.

12.При смешивании растворов солей хлорида хрома(III) и карбоната на-

трия образуется осадок Cr(OH)3 и выделяется газ. Объясните причину этого явления и напишите соответствующее уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном видах.

13.Какие вещества называются индикаторами? Можно ли при помощи индикатора отличить друг от друга растворы солей:

a)NaClO4 и NaClO;

б) BaCl2 и ZnCl2;

в) K2CO3 и А12(SО4)3?

14. Зависит ли окраска индикатора от характера среды? Можно ли с помощью индикатора различить растворы солей:

a) Al2(SO4)3 иK2SO4; б) BaCl2 и BeCl2;

в) NaClO и NH4Cl

54

Приложение

Таблица 1.

Растворимость оснований и солей в воде

 

 

 

 

 

 

 

Анионы

 

 

 

 

 

 

 

Катионы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˉ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-

2-

-

3-

2-

2-

COO

 

 

 

-

F

Cl

Br

I

S

3

4

3

4

3

3

3

 

 

 

OH

SO

SO

NO

PO

CO

SiO

CH

 

 

 

 

 

-

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

-

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H +

 

 

P

P

P

P

P↑

P↑

P

P

P

P↑

H

P

NH4+

P↑

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

_

P

Na+ , K+

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

Mg 2+

M

H

P

P

P

P

H

P

P

H

H

H

P

Ca 2+

M

H

P

P

P

M

H

M

P

H

H

H

P

Ba 2+

P

M

P

P

P

P

H

H

P

H

H

H

P

Al

3+

H

M

P

P

P

_

_

P

P

H

_

H

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cr

 

3+

H

H

P

P

P

_

_

P

P

H

_

H

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zn 2+

H

M

P

P

P

H

H

P

P

H

H

H

P

Mn 2+

H

M

P

P

P

H

H

P

P

H

H

H

P

Co2+ , Ni 2+

H

P

P

P

P

H

H

P

P

H

H

H

P

Fe 2+

H

H

P

P

P

H

H

P

P

H

H

H

P

Fe

 

3+

H

H

P

P

P

_

_

P

P

H

H

H

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cd 2+

H

P

P

P

P

H

H

P

P

H

H

H

P

Hg 2+

_

_

P

M

H

H

H

P

P

H

H

_

P

Cu 2+

H

H

P

P

P

H

H

P

P

H

H

H

P

Ag +

_

P

H

H

H

H

H

M

P

H

H

H

P

Sn 2+

H

P

P

P

P

H

_

P

_

H

_

_

P

Pb 2+

H

H

M

M

H

H

H

H

P

H

H

H

P

Таблица 2.

Константы диссоциации некоторых слабых электролитов в водных растворах при 25 оС

Электролит

Константы

 

 

 

диссоциации

Название

 

Формула

 

 

 

 

 

 

 

Кислоты

 

 

 

 

 

Азотистая кислота

 

HNO2

5,1·10-4

Алюминиевая

 

HAlO2

6·10-13

Бензойная кислота

 

С6Н5СООН

6,3·10-5

Борная кислота

 

H3BO3

K1 = 5,8·10-10

Тетраборная кислота

 

H2B4O7

K1 = 1,8·10-4

 

 

 

K2 = 2,0·10-8

Бромноватистая кислота

 

HBrO

2,1·10-10

Йодноватистая кислота

 

HIO

2·10-11

Кремниевая кислота

 

H2SiO3

K1 = 2,2·10-10

 

 

 

K2 = 1,6·10-12

Муравьиная кислота

 

HCOOH

1,8 10-4

Мышьяковая кислота

 

H3AsO4

K1 = 5,7·10-3

 

 

 

K2 = 1,1·10-7

 

 

 

K3 = 3,2·10-12

Мышьяковистая кислота

 

H3AsO3

K1 = 5,9·10-10

Пероксид водорода

 

H2O2

2,0. 10-12

Селенистая кислота

 

H2SeO3

K1 = 1,8·10-3

 

 

 

K2 = 3,2·10-9

Селеноводородная кислота

 

H2Se

K1 = 1,7·10-4

 

 

 

K2 = 1·10-11

Сернистая кислота

 

H2SO3

K1 = 1,4·10-2

 

 

 

K1 = 6,2·10-8

Сероводородная кислота

 

H2S

K1 = 1,0·10-7

 

 

 

K2 = 2,5·10-13

Синильная кислота

 

HCN

5,0·10-10

Теллуристая кислота

 

H2TeO3

K1 = 2,7·10-3

 

 

 

K1 = 1,8·10-8

Теллуроводородная кислота

 

H2Te

K1 =1·10-3

 

 

 

K2 =1·10-11

56

 

 

 

Окончание таблицы 2

 

 

 

 

Электролит

Константы

 

 

 

 

 

 

 

 

диссоциации

 

Название

 

Формула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угольная кислота

 

H2CO3

K1 = 4,5·10-7

 

 

 

 

K1 = 4,8·10-11

 

Уксусная кислота

 

CH3COOH

1,74·10-5

 

Хлоруксусная кислота

 

CH2ClCOOH

1,4·10-3

 

Хлорноватистая кислота

 

HСlO

5·10-8

 

Хлористая кислота

 

HClO2

5·10-3

 

Фосфорная кислота

 

H3PO4

K1 = 7,1·10-3

 

 

 

 

K2 = 6,2·10-8

 

 

 

 

K3 = 5,0·10-13

 

Фосфористая кислота

 

H3PO3

K1 = 5·10-2

 

 

 

 

K2 = 2·10-5

 

Фтороводородная кислота

 

HF

6,6·10-4

 

Циановодородная кислота

 

HCN

7,9·10-10

 

Щавелевая кислота

 

H2C2O4

K1 = 5,6·10-2

 

 

 

 

K2 = 5,4·10-5

 

 

Основания

 

 

 

 

 

 

 

Гидроксид аммония

 

NH4OH

1,76·10-5

 

Гидроксид алюминия

 

Al(OH)3

K3 = 1,38·10-9

 

Гидроксид железа(II)

 

Fe(OH)2

K2 = 1,3·10-4

 

Гидроксид железа(III)

 

Fe(OH)3

K2 = 1,82·10-11

 

 

 

 

K3 = 1,35·10-12

 

Гидроксид кадмия(II)

 

Cd(OH)2

K2 = 5·10-3

 

Гидроксид никеля(II)

 

Ni(OH)2

K2 = 2,5·10-5

 

Гидроксид меди(II)

 

Cu(OH)2

K2 = 3,4·10-7

 

Гидроксид цинка

 

Zn(OH)2

K1 = 4,4·10-5

 

 

 

 

K2 = 1,5·10-9

 

Гидроксид свинца(II)

 

Pb(OH)2

K1 = 9,6·10-4

 

 

 

 

K2 = 3·10-8

 

57

Таблица 3.

Интервалы перехода некоторых индикаторов

 

 

 

 

Окраска

 

 

Интервал

Зна-

 

 

 

 

в кислой

в щелочной

 

Индикатор

перехода

чение

среде, мо-

среде, ион-

рКинд.

 

рН

рТ

лекулярная

ная форма

 

 

 

 

 

форма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метиловый оранжевый

13,1

– 4,4

4

Красный

Желтый

13,7

 

 

 

 

 

 

 

Метиловый красный

14,4

– 6,2

5

Красный

Желтый

15,1

 

 

 

 

 

 

 

Лакмус

15,0

– 8,0

7

Красный

Синий

 

 

 

 

 

 

 

Феноловый красный

16,4

– 8,0

7

Желтый

Красный

18,0

 

 

 

 

 

 

 

Фенолфталеин

18,0

– 10,0

9

Бесцветный

Малиновый

19,2

 

 

 

 

 

 

 

Тимолфталеин

19,4

– 10,6

10

Бесцветный

Синий

19,7

 

 

 

 

 

 

Ализариновый желтый

10,0 – 12,0

11

Желтый

Сиреневый

10,7

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4. Коэффициенты активности f ионов при ионных силах раствора

Ионная сила раствора, I

 

Заряд иона, z

 

 

 

 

±1

±2

±3

 

 

 

 

 

0,001

0,98

0,78

0,730

 

 

 

 

0,002

0,97

0,74

0,660

 

 

 

 

0,005

0,95

0,66

0,550

 

 

 

 

0,010

0,92

0,60

0,470

 

 

 

 

0,020

0,90

0,53

0,370

 

 

 

 

0,050

0,84

0,50

0,210

 

 

 

 

0,100

0,81

0,44

0,160

 

 

 

 

0,200

0,80

0,41

0,140

 

 

 

 

0,300

0,81

0,42

0,140

 

 

 

 

0,400

0,82

0,45

0,177

 

 

 

 

0,500

0,84

0,50

0,210

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Глинка, Н. Л. Общая химия /Н. Л. Глинка. – М.: Интеграл-пресс, 2002. – 728 с.

2.Курс общей химии /под ред. Н. В. Коровина. – М.: Высшая школа, 2002. – 558 с.

3.Глинка, Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии /Н. Л. Глинка.

М.: Интеграл-пресс, 2003. – 240 с.

4.Романцева, Л. М. Сборник задач и упражнений по общей химии /Л. М. Романцева, З. Л. Лещинская, В. А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991. – 288 с.

5.Задания для самостоятельной работы по курсу химии: Термодинамика. Кинетика. Растворы электролитов и неэлектролитов. Часть 2: методические указания по химии для студентов всех специальностей /сост. Е. Н. Калюкова. – Ульяновск: УлГТУ, 2008. – 62 с.

6.Письменко, В.Т. Дисперсные системы Ч. 1. Молекулярнодисперс-

ные системы (истинные растворы): учебное пособие / В.Т. Письменко. – Ульяновск: УлГТУ, 2003.- 96 с.

59

Учебное издание

Сборник лабораторных работ по химии

Методические указания Ч. 3

КАЛЮКОВА Евгения Николаевна ИВАНСКАЯ Наталья Николаевна ПИСЬМЕНКО Валерий Терентьевич

Редактор Н. А. Евдокимова

Подписано в печать 29.12.2009 . Формат 60х84/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 3,72.

Тираж 100 экз. Заказ 380.

Ульяновский государственный технический университет 432027, Ульяновск, ул. Сев. Венец, 32.

Типография УлГТУ, 432027, Ульяновск, ул. Сев. Венец, 32.

60