лабораторная работа / 6 Реакции в растворах электролитов

Лабораторная работа №6. Реакции в растворах электролитов.

Цель работы: Выяснить при каких условиях реакции ионного обмена идут до конца.

Ход работы:

Опыт №1. Слабые и сильные электролиты.

В первую пробирку я налил 2 капли раствора NaOH (2Н). Во вторую и третью – 5 капель раствора H₂SO₄ (2Н). Потом в первую я добавил 8 капель H₂O и 2 капли фенолфталеина. Раствор приобрёл розовый цвет – щелочная среда. Затем я добавлял в первую пробирку кристаллы NH₄Cl до исчезновения окраски.

(слабый электролит: )

Раствор терял розовую окраску т.к. в результате реакции образовывался слабый электролит , т.е. уменьшалось количество гидроксид-ионов в растворе, следовательно, среда переходила в нейтральную.

Во вторую и третью я налил 2 капли лакмуса и наблюдал покраснение содержимого – кислая среда. Затем во вторую пробирку я добавил кристаллы CH₃COONa (раствор чуть-чуть потемнел).

(слабый электролит: )

Раствор темнел т.к. в результате реакции образовывался слабый электролит , т.е. уменьшалось количество катионов водорода в растворе, следовательно, среда переходила в нейтральную.

А в третью я добавил кристаллы NaCl (цвет не изменился).

Цвет раствора не изменился, т.к. количество катионов водорода в растворе не изменилось (все вещества в этой реакции являются сильными электролитами). Среда осталась кислой.

Опыт №2. Условие образования осадка.

В две пробирки я внёс по 5 капель раствора BaCl₂. В первую пробирку я добавил 5 капель Na₂CO₃, после чего наблюдал выпадение белого осадка.

(нерастворимое в воде вещество – осадок)

Условие образования осадка: произведение концентраций ионов малорастворимого сильного электролита должно быть больше произведения концентраций ионов этого электролита в его насыщенном растворе или ().

Во вторую я пропустил из аппарата Киппа углекислый газ, но осадка не наблюдал.

реакция не идёт, т.к. не вытеснит из соли.

Опыт №3. Переосаждение малорастворимых веществ.

В пробирку внёс 2 капли и прибавил 3 капли раствора . Наблюдал образование белого осадка.

(нерастворимое в воде вещество – осадок)

К осадку добавил 3 капли и получил жёлтый осадок, который быстро перешёл в белый.

Равновесие подобных систем смещается в сторону образования того из веществ, которое труднее растворимо. Так растворимость () гораздо больше, чем (), следовательно, равновесие смещено вправо, т.е. в сторону образования получили жёлтый осадок.

Опыт №4. Условие растворения осадкаов.

Внёс в первую пробирку один микрошпатель , а во вторую - , затем добавил в обе по 7 капель воды. После этого я добавил в первую и во вторую пробирки по 2 капли , наблюдал образование чёрного осадка в обеих пробирках. К полученному осадку я добавил 5 капель соляной кислоты HCl (2Н) (в каждую из пробирок) и наблюдал растворение осадка в первой пробирке и не растворение осадка во второй.

( - слабый электролит: и )

Первая пробирка:	Вторая пробирка:
(нерастворимое в воде вещество – осадок) <*>	(нерастворимое в воде вещество – осадок) <**>

Равновесие подобных систем (<*> и <**>) смещается в сторону того из веществ, при образовании которого соответствующий ион связывается полнее (наименьшая концентрация). В системе <*> равновесие смещено вправоосадок растворяется, а в <**> - влевоосадок не растворяется. Обусловлено это тем, что в сероводороде ионы связаны полнее, чем в , а () растворим гораздо меньше, чем (), и ионы связаны в ещё полнее, чем в .

Опыт №5. Образование комплексного катиона.

К 3 каплям сульфата меди добавлял по каплям раствор аммиака до образования осадка, затем добавлял при встряхивании избыток аммиака до полного растворения осадка и получения раствора интенсивного синего цвета.

Наличие в растворе данных комплексных ионов объясняет интенсивно синюю окраску.

Наличие в растворе простых ионов можно проверить, разлив раствор по двум пробиркам, а затем в одну добавить щёлочь (3 капли ), в другую – 3 капли .

Прибавление щёлочи к полученному раствору не вызвало образования осадка гидроксида меди в данном растворе так мало ионов , что даже при большом количестве ионов не достигается произведение растворимости .

Прибавление к полученному раствору сразу вызвало образование осадка сульфата бария в данном растворе довольно много ионов .

Опыт №6. Образование комплексного аниона.

К 3 каплям добавил 2 капли , наблюдал выпадение осадка. При перемешивании добавил избыток раствора до полного растворения осадка.

равновесие смещено в сторону наименьшей концентрации простых ионов и , т.е. в сторону растворения осадка и образования комплексной соли.

Опыт №7. Разрушение комплекса.

К полученному в опыте №6 комплексному соединению добавил 3 капли сульфида натрия. Наблюдал выпадение осадка.

Равновесие смещено в направлении разрушения комплексного иона за счёт образования малорастворимого сульфида ртути ().

Основные результаты: Я на опыте проверил, когда ионные реакции протекают до конца, и провёл опыт с образованием и разрушением комплексного соединения.

Выводы: Реакции ионного обмена протекают до конца только в трёх случаях: если в результате образуется осадок, если выделяется газ, если образуется слабый электролит (малодиссоциирующее вещество). При отсутствии ионов, которые, связываясь между собой, образуют осадок, газ или слабый электролит, реакция является обратимой.