Питання для самоперевірки

1. Чим виражається склад розчину?

2. Скільки грамів міститься в 100 мл 0,1 н розчину ?

3. Визначити молярну і нормальну концентрації 30%-ного розчину сірчаної кислоти.

4. Що таке титр розчину? Які розчини називаються титрованими?

5. У чому полягає процес титрування?

Лабораторна робота № 7 електролітична дисоціація. Реакції в розчинах електролітів

Мета роботи - вивчення хімічної рівноваги та можливості перебігу реакцій в розчинах електролітів.

Загальні вказівки

При виконанні лабораторної роботи студенти повинні знати, що електроліти – це речовини, які розпадаються в розчинах або розплавах на позитивно заряджені іони (катіони) і негативно заряджені іони (аніони). Процес розпаду молекул на іони – електролітична дисоціація – відбувається під дією полярних молекул розчинника. При цьому одні речовини розпадаються на іони повністю (сильні електроліти), а інші лише частково (слабкі електроліти).

До сильних електролітів належать майже всі солі, деякі мінеральні кислоти () і основи, утворені лужними та лужноземельними металами ( .

До слабких електролітів належать вода, практично всі органічні кислоти, деякі мінеральні кислоти (), а також основи, утворенні - металами, та .

Здатність електролітів до дисоціації на іони визначається ступенем дисоціації і константою дисоціації К.

,

де - число молекул, що розщепилися на іони;

- загальне число розчинених молекул.

(для електроліту КА)

Необхідно звернути увагу на те, що більш універсальною характеристикою сили електроліту є константа дисоціації, оскільки К, як і , залежить від природи розчиненої речовини і розчинника та від температури, але на відміну від не залежить від концентрації розчину.

Слід мати на увазі, що багатоосновні кислоти і багатокислотні основи дисоціюють ступінчасто. Наприклад:

/перший ступінь/

/другий ступінь/

/третій ступінь/

У водних розчинах електролітів необхідно враховувати дисоціацію води як слабкого електроліту:

Іонний добуток води [] · [] для будь-яких водних розчинів є постійною величиною, рівною 10 ^-14 (t=22⁰C).

Для характеристики реакції середовища доцільно користуватися водневим показником У нейтральних розчинах , в кислих , у лужних .

Для якісного визначення реакції середовища застосовують індикатори, колір яких змінюється в залежності від величини розчину. Найчастіше використовують такі індикатори: лакмус, фенолфталеїн і метилоранж.

Необхідно пам’ятати, що реакції обміну в розчинах електролітів практично відбуваються в бік утворення осаду (малорозчинних речовин), газів (летких речовин) і слабких електролітів (малодисоційованих сполук).

При складанні іонних рівнянь реакцій треба керуватися тим, що сильні розчинні електроліти, як практично повністю дисоційовані, пишуться у вигляді іонів, а речовини малодисоційовані, малорозчинні і газоподібні записують у молекулярній формі.

Порядок виконання роботи

Дослід 1. Хімічна рівновага в розчинах електролітів.

1. Налити в дві пробірки по 5 мл дистильованої води і додати в кожну з них по 2 краплі метилоранжу. Одну з пробірок залишити як контрольну. Для порівняння кольору в другу пробірку додати одну краплю концентрованої оцтової кислоти Відзначити зміну кольору в другій пробірці. Розділити вміст другої пробірки навпіл і до однієї частини додати трохи кристалічного ацетату натрію добре перемішати і порівняти колір розчинів у всіх трьох пробірках.

2. Налити в дві пробірки по 5 мл дистильованої води і додати в кожну з них по 2 краплі фенолфталеїну. Одну з пробірок залишити як контрольну для порівняння кольору, в другу додати одну краплю концентрованого розчину гідроксиду амонію. Відзначити зміну кольору в другій пробірці.

Розлити вміст другої пробірки навпіл і до однієї частини додати трохи кристалічного хлориду амонію , добре перемішати і порівняти колір розчинів у трьох пробірках.

Дослід 2. Реакції в розчинах електролітів.

1. У пробірку налити 2-3 мл розчину нітрату калію і додати туди стільки ж розчину хлориду натрію. Відзначити, що відбувається.

2. Налити в одну пробірку 2 мл розчину сульфату магнію, в другу стільки ж розчину сульфату хрому, в третю – сірчаної кислоти. У кожну з пробірок додати по 3 мл хлориду барію. Відзначити, що відбувається.

3. Налити в одну пробірку 2 мл розчину сульфату хрому, в другу стільки ж розчину хромату калію і додати в кожну з них по кілька крапель розчину гідроксиду калію. Відзначити, що відбувається в кожній пробірці.

4. Налити в пробірку 2 мл розчину карбонату натрію і додати туди стільки ж розчину соляної кислоти. Відзначити, що відбувається.

Оформлення результатів роботи

Дослід 1. Написати рівняння дисоціації оцтової кислоти і гідроксиду амонію, вираз швидкостей прямої і зворотної реакцій, а також констант дисоціації для вказаних рівноважних систем. Записати рівняння дисоціації ацетату натрію і хлориду амонію.

Зробити висновок щодо причини зміни забарвлення розчинів.

Зробити загальний висновок про вплив додання однойменного іону на дисоціацію слабкого електроліту.

Дослід 2. Написати рівняння реакцій в молекулярній та іонній формах.

На якій основі можна зробити висновок про те, що реакції в розчинах електролітів відбуваються між іонами, а не між молекулами? Пояснити, в яких випадках відбуваються реакції в розчинах електролітів.

Питання для самоперевірки

1. Що таке електроліти та неелектроліти?

2. Який процес називається електролітичною дисоціацією?

3. Що таке ступінь та константа дисоціації? Від яких факторів вони залежать?

4. За якою ознакою електроліти поділяють на слабкі та сильні?

5. В яких випадках можуть відбуватися реакції в розчинах електролітів?

6. Написати рівняння ступінчатої дисоціації сірководневої кислоти і вираз для констант дисоціації.

Лабораторна робота № 8