- •Федеральное агентство по образованию
- •«Алтайский государственный технический университет
- •Им. И.И. Ползунова»
- •Растворы
- •Введение
- •1 Теоретическая часть
- •1.1 Классификация растворов
- •1.2 Способы выражения состава растворов
- •1.3 Общие свойства растворов
- •1.4 Электролитическая диссоциация
- •1.5 Диссоциация воды
- •1.6 Растворы сильных электролитов
- •1.7 Произведение растворимости
- •1.8 Гидролиз солей
- •2 Экспериментальная часть
- •2.1 Задание первое
- •2.2 Задание второе
- •2.3 Задание третье
- •2.4 Контрольные вопросы на допуск к лабораторной работе
- •2.5 Примеры решения задач
- •100 Г 60 %-ного р-ра – 60 г соли,
- •90 Г 60 %-ного р-ра – х г соли,
- •100 Г 10 %-ного р-ра – 10 г соли,
- •210 Г 10 %-ного р-ра – y г соли,
- •2.6 Тесты
- •2.7.1 Способы выражения состава растворов
- •2.7.2 Свойства растворов
- •2.7.3 Слабые и сильные электролиты
- •2.7.4 Гидролиз солей
- •Согласно заданному варианту выберите задачи по таблице 2.10 и предоставьте их решение преподавателю.
- •2.8 Контрольные вопросы для защиты работы
- •3 Техника безопасности
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Литература
- •Федеральное агентство по образованию
- •«Алтайский государственный технический университет
- •Им. И.И. Ползунова»
- •Растворы
2.2 Задание второе
Опыт 1. Определение направления протекания реакций с участием электролитов.
Реакции с участием электролитов протекают в направлении образования слабых электролитов, выделения газов и выпадения осадков.
Химическая посуда: пробирки, стеклянные палочки.
Реактивы: кристаллы хлорида аммония NH4Cl, 1 н. растворNaОН (KOH), кристаллы ацетата натрия CH3COONa, 1 н. раствор соляной кислоты HCl.
1) Внесите в пробирку небольшое количество кристаллического хлорида аммония NH4Cl и прибавьте 2−3 капли 1 н. раствора едкого натра NаOH. Перемешайте содержимое пробирки стеклянной лопаточкой, определите по запаху, какой газ выделяется.
Запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. Объясните причину выделения газа.
2) Внесите в пробирку небольшое количество кристаллического ацетата натрия CH3COONa и прибавьте 2−3 капли 1 н. раствора соляной кислоты HCl. Перемешайте содержимое ячейки стеклянной лопаточкой, определите, какому соединению соответствует новый запах.
Обработка опытных данных.
1. Запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.
2. Сделайте вывод о направлении протекания изученных реакций, используя данные по константам диссоциации соответствующих электролитов.
Kb(NH4OH)=1,7710–5,Kа(СН3СООН)=1,8610–5
Опыт 2.Определение и сравнение рН растворов сильных и слабых электролитов.
По величине водородного показателя рН можно не только определить реакцию среды раствора данного электролита, но и сравнить силу соответствующих кислот и оснований.
Значение рН раствора зависит от концентрации. Поэтому в таблице 2.2 приведены значения рН водных растворов при концентрации 0,1 моль/л. Для малорастворимых соединений, отмеченных звездочкой, указаны рН насыщенных растворов. Чем мешьше значение pH раствора, тем кислота «кислее» и наоборот, чем больше значение pH раствора, тем более едкая щелочь.
Таблица 2.2 – Водородный показатель pH некоторых растворов
Раствор |
рН |
Раствор |
рН |
CCl3COOH |
1,2 |
KCN |
11,1 |
NaHSO4 |
1,4 |
NH3 |
11,3 |
Винная кислота |
2,0 |
Na2CO3 |
11,6 |
Лимонная кислота |
2,1 |
Na3PO4 |
12,0 |
Салициловая кислота |
2,4 |
Ca(OH)2 |
12,4 |
H3BO3 |
5,3 |
NaOH |
13 |
Химическая посуда: пробирки, стеклянные палочки.
Реактивы: 0,1 н. раствор уксусной кислоты СН3СООН, универсальная индикаторная бумага, 0,1 н. раствор соляной кислоты HCl, 0,1 н. раствор гидроксида аммония NH4OH, 0,1 н. раствор щелочи КОН (NaOH), растворы индикаторов.
1) Внесите 2−3 капли 0,1 н. раствора СН3СООН в пробирку. С помощью цветовой шкалы универсальной индикаторной бумаги, используя данные таблицы 2.3, оцените величину рН раствора.
Для этого стеклянной палочкой небольшое количество исследуемого раствора перенесите на полоску универсальной индикаторной бумаги. (После использования палочку необходимо ополаскивать в стакане с дистиллированной водой и протирать фильтровальной бумагой.)
В пробирку с раствором 0,1 н. раствора СН3СООН внесите 1-2 капли кислотно-основного индикатора и оценитеpHраствора, используя данные таблицы 2.4.
Сравните найденное значение с величиной рН 0,1 н. раствора HCl, определенной аналогичным способом.
Таблица 2.3 − Цвет универсального индикатора (раствора или бумаги)
рН |
Цвет |
рН |
Цвет |
1...3 |
Красный |
8 |
Бирюзовый |
4,5 |
Оранжевый |
9,10 |
Голубой |
6 |
Желтый |
11...13 |
Фиолетовый |
7 |
Зеленый |
|
|
Таблица 2.4 – Изменение окраски кислотно-основных индикаторов в зависимости от значения pH раствора
Название |
Окраска индикатора в среде | ||
Кислая [H+] > [OH] рН < 7 |
Нейтральная [H+] = [OH-] рН = 7 |
Щелочная [OH-] > [H+] рН > 7 | |
Лакмус |
красный |
фиолетовый |
Синий |
Фенолфталеин |
бесцветный |
бесцветный |
Малиновый |
Метилоранж |
розовый |
оранжевый |
Желтый |
2) Способом, аналогичным п.1, изучите 0,1 н. раствор гидроксида аммония NH4OH. Проведите сопоставление с 0,1 н. раствором щелочи КOH.
Заполните таблицу опытных данных 2.6.
Таблица 2.6 – Опытные данные
Раствор |
рН универсальной индикаторной бумаги |
Цвет раствора в присутствии индикатора метилоранжа /среда |
Цвет раствора в присутствии индикатора фенолфталеина /среда |
HCl |
|
|
|
СН3СООН |
|
|
|
NH4OH |
|
|
|
КОН |
|
|
|
Обработка опытных данных.
1. Напишите уравнения диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония.
2. Зная рН раствора и исходную концентрацию кислоты и основания, рассчитайте степень диссоциации СН3СООН и NH4OH.
3. Сделайте вывод о силе уксусной кислоты и гидроксида аммония.
Опыт 3.Смещение равновесия диссоциации слабого электролита.
В соответствии с принципом Ле-Шателье равновесие диссоциации слабого электролита можно сместить, добавляя в раствор соединения, содержащие одноименные ионы.
Химическая посуда: пробирки, стеклянные палочки.
Реактивы: 0,1 н. раствор уксусной кислоты, кристаллы ацетата натрия, 0,1 н. раствор гидроксида аммония, кристаллы хлорида аммония.
1) Внесите 2−3 капли 0,1 н. раствора уксусной кислоты в пробирку. С помощью универсального индикатора, как и в опыте 2, оцените значение рН раствора. Добавьте небольшое количество кристаллического CH3COONa и перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой. Вновь используя универсальный индикатор, оцените значение рН полученного раствора.
2) Повторите действия п.1, используя 0,1 н. раствор NН4OH и кристаллический хлорид аммония NH4Cl.
Заполните таблицу опытных данных 2.6.
Таблица 2.6 – Опытные данные
Раствор |
рН универсальной индикаторной бумаги |
CH3COOН |
|
CH3COOН + CH3COONa |
|
NН4OH |
|
NН4OH + NН4Сl |
|
Обработка опытных данных.
1. Напишите уравнения процессов.
2. Используя выражения констант диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония, объясните происшедшие изменения на основании принципа Ле-Шателье.
Kа(СН3СООН)=1,8610–5;Kb(NH4OH)=1,7710–5