Лабораторна робота №4 Властивості розчинів електролітів

Основні теоретичні питання.

Сильні та слабкі електроліти, їх дисоціація. Оборотні та необоротні реакції. Молекулярні та йонні рівняння у повному і скороченому вигляді. Значення рН розчинів.

Мета роботи: дослідити властивості розчинів електролітів; визначити фактори, які впливають на силу кислот і лугів; з’ясувати умови утворення і розчинення осадів.

Обладнання і реактиви: прилад для дослідження електропровідності розчинів; розчини електролітів та неелектролітів, набір індикаторів: лакмус, метилоранж, фенолфталеїн; розчини кислот і лугів з наявних у лабораторії.

Хід роботи

Дослід 1. Дослідження електропровідності розчинів електролітів. Сильні та слабкі електроліти.

Для дослідження використовується прилад, що складається з графітових електродів, включених у ланцюг послідовно з ламповим реостатом. Їх занурюють у склянку, яку заповнюють по черзі розчинами: дистильованої та водопровідної води H₂O; цукру C₁₂H₂₂O₁₁; етилового спирту C₂H₅OH; хлоридної кислоти HCl; натрій гідроксиду NaOH; калій нітрату KNO₃. Окремо дослідити електропровідність концентрованих і розбавлених розчинів оцтової кислоти і амоній гідроксиду.

Відмітити, у яких розчинах лампочка горить або не горить, яскраво чи тьмяно. Скласти рівняння дисоціації електролітів. За ступенем розжарювання електричної лампи зробити висновок про їх силу. Які сполуки відносяться до неелектролітів?

Дослід 2. Забарвлення індикаторів у різних середовищах.

Для дослідження взяти розчини: дистильовану H₂O (нейтральне середовище), NaOH (лужне середовище), H₂SO₄ (кисле середовище) та індикатори: метилоранж, лакмус, фенолфталеїн (у розчині або у вигляді індикаторного паперу). Середовище кожного розчину дослідити за допомогою індикаторів, записати спостереження. Якщо в лабораторії є універсальний індикатор з визначеними значеннями рН, можна відмітити наближене значення рН у кожному з цих розчинів. Написати рівняння електролітичної дисоціації кислоти і лугу у розчині. Зробити висновок, які йони визначають кисле або лужне середовище, яке середовище є нейтральним.

Дослід 3. Реакції обміну у розчинах електролітів.

Якщо у ході реакції утворюється осад, газ, вода або інші малодисоційовані речовини, такі реакції є необоротними і проходять в одному напрямку. Якщо ж всі реагенти є розчинами сильних електролітів, такі реакції не доходять до кінця та є оборотними.

а) Реакції з утворенням малорозчинних сполук.

У дві пробірки внести по 1 мл розчинів солей CuSO₄ та FeCl₃ і додати по 1мл розчину натрій гідроксиду NaOH. Який колір осадів у пробірках? Скласти молекулярно-йонні рівняння реакцій.

Дослід повторити, наливши у пробірки розчини Na₂SiO₃ та CH₃COONa, додати по 1 мл хлоридної кислоти НС1. Спостерігати утворення осаду золю метакремнієвої кислоти (H₂SiO₃)_n та слабкої оцтової кислоти CH₃COOH (за характерним запахом). Записати рівняння реакцій у молекулярному та йонному вигляді.

В першу пробірку до 1 мл розчину солі BaCl₂ додати 1мл розчину натрій сульфату Na₂SO₄: в другій пробірці змішати по 1 мл розчинів купрум сульфату CuSO₄ та натрій сульфіду Na₂S. Записати спостереження. Скласти молекулярно-іонні реакції процесів.

б) Реакції з утворенням газів.

У пробірку внести на кінчику шпателя кристалічний натрій карбонат Na₂CO₃ і додати хлоридну кислоту НС1. Спостерігати утворення газу. Записати рівняння реакції у молекулярному та йонному вигляді.

в) Реакції з утворенням слабких електролітів.

Налити в пробірку 2-3 мл 2 н розчину лугу і додати краплю фенолфталеїну. В який колір забарвився індикатор? Чому? Потім в пробірку влити 2 н розчин хлоридної кислоти до знебарвлення розчину. Пояснити причину знебарвлення. Написати молекулярне і йонне рівняння реакції нейтралізації лугу кислотою.

Контрольні питання:

1. Дати визначення кислот, основ і солей у світі теорії електролітичної дисоціації. Скласти рівняння дисоціації сполук: HCl, H₂CO₃, Na₂CO₃, Ca(OH)₂, ZnSO₄, KHSO₃, CuOHNO₃, MgCl₂.

2. Пояснити, у якому випадку реакції між розчинами електролітів протікають до кінця. Записати молекулярні та йонні рівняння можливих реакцій:

NaOH + HCl → К₂SO₄ + NaСІ →

ZnOHCl + HCl → CuCl₂ + AgNO₃ → .

3. Обчислити: а) рН 0,01 М розчину НС1; б) молярну концентрацію розчину H₂SO₄, якщо його рН = 2.

4. Навеcти кілька молекулярних рівнянь для реакцій, які мають наступні скорочені йонні рівняння:

Pb²⁺ + 2Cl^– = PbCl₂↓ Mg²⁺ + 2OH^– = Mg(OH)₂↓

5. Напишіть молекулярні рівняння реакцій між такими речовинами у розчинах: CaCl₂ та (NH₄)₂CO₃; CuSO₄ та Na₂CO₃; Ca(NO₃)₂ та Na₂CO₃; CaBr₂ та K₂CO₃. В чому полягає суть цих реакцій? Яким одним іонним рівнянням всі вони можуть бути виражені?