Гетерогенные равновесия и процессы. Произведение растворимости (пр), условия образования и растворения осадков.

Значение темы: это логическое продолжение изучения свойств растворов электролитов. Знание условий образования и растворения осадков необходимо при дальнейшем изучении курсов аналитической и фармацевтической химии, при анализе фармацевтических препаратов, условиях их хранения, при изучении курса технологии лекарственных препаратов.

Цель: изучить условия образования и растворения осадков, научиться определять направление смещения ионного равновесия в растворах слабых электролитов.

Опыт 1. Примеры необратимых реакций

а) Получение осадков. Используя растворы карбоната натрия и хлорида кальция получить осадок карбоната кальция. Используя растворы гидроксида натрия и сульфата меди получить осадок гидроксида меди (II). Отметить цвета образующихся осадков. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. В каком направлении протекает реакция? Сохраните осадки для опыта б).

Пользуясь значениями ПР карбоната кальция, сделайте вывод в каком случае образуется осадок карбоната кальция?

б) Образование легколетучих соединений. К осадку карбоната кальция, полученного в опыте а), прилить раствор соляной кислоты. Что происходит? Написать уравнение реакции в молекулярной и ионно-молекулярной форме. В каком направлении идет реакция?

в) Образование комплексных соединений. Внесите в пробирку 4-5 капель раствора AlCl₃ , добавить по каплям раствор гидроксида натрия (до начала выпадения осадка). Написать уравнение реакции получения гидроксида алюминия в молекулярной и ионно-молекулярной форме. Добавить в пробирку с осадком еще раствора гидроксида натрия. Что происходит с осадком? Как объяснить растворение осадка гидроксида алюминия в щелочи? Записать соответствующие уравнения реакций.

г) Образования малодиссоциирующего вещества. В пробирку налить несколько капель ацетата калия и добавить такое же количество соляной кислоты. По запаху определить образовавшееся вещество. Написать уравнение реакции в молекулярной и ионно-молекулярной форме. В каком направлении идет реакция?

Сделайте вывод о необратимости реакций в растворах электролитов.

Опыт 2. Условия образования осадков малорастворимых электролитов

В две пробирки внесите по 3-5 капель насыщенного раствора хлорида кальция. В первую пробирку добавьте 3-5 капель 0,5М раствора гидроксида натрия, в другую – 10,25М раствора аммиака.

В каком случае образуется осадок малорастворимого электролита? Запишите уравнения реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме. При каком условии образуется осадок гидроксида кальция:

[Ca²⁺][OH^-]² < ПР(Ca(OH)₂)

[Ca²⁺][OH^-]² > ПР(Ca(OH)₂)?

Опыт 3. Полнота осаждения ионов

В пробирку внесите 4 капли 0,25н раствора нитрата свинца и 6 капель 0,5н раствора хлорида натрия. Какая реакция протекает? Опишите свои наблюдения. Составьте молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакций.

Дайте осадку отстояться, жидкую фазу осторожно слейте и разделите на две пробирки. В одну из пробирок добавить 2-3 капли 0,5н раствора хлорида натрия, а в другую – 3 капли 0,5н раствора йодида калия. Опишите наблюдения. В каком их двух случаев вновь образуется осадок?

На основании опыта сделайте вывод о сравнительной величине ПР хлорида и йодида свинца. Приведите табличные данные и проверьте по ним свое заключение.

Опыт 4. Растворение осадков малорастворимых электролитов

Получите в двух пробирках гидроксид магния из 0,25н раствора сульфата магния и 0,5н раствора гидроксида натрия.

Добавьте к осадку в первой пробирке 1 каплю 2н раствора соляной кислоты и перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой, затем вторую каплю и т.д. Сосчитайте и запишите число капель раствора соляной кислоты, при котором произошло полное растворение осадка гидроксида магния. Повторите то же самое с осадком во второй пробирке, добавляя к нему по каплям 2н раствор хлорида аммония.

Объясните, почему в одном случае растворение осадка произошло раньше? Напишите ионные и молекулярные уравнения реакций получения гидроксида магния, растворения осадка гидроксида магния в соляной кислоте, растворения осадка гидроксида магния в хлориде аммония.

Опыт 5. Смещение ионного равновесия в растворах слабых электролитов

а) Налейте в две пробирки по 5 капель 0,1н раствора аммиака и 1-2 капли фенолфталеина. Затем в одну пробирку внесите 2-3 кристаллика хлорида аммония. Пробирку встряхните. Что наблюдаете? Объясните изменение окраски, учитывая смещение равновесия.

б) В две пробирки налейте по 5 капель уксусной кислоты, прибавьте 1-2 капли метилоранжа. Затем в одну из пробирок добавьте 2-3 кристаллика ацетата натрия. Что наблюдаете? Объясните.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7