Лабораторна робота № 11

Гідроліз водних розчинів солей.

Мета роботи – дослідити деякі властивості води розчинів солей, пов’язаних з процесом гідролізу і встановити фактори, що впливають на нього.

Прилади та реактиви: мірні колби, лабораторні терези, спиртівка, пробірки, індикаторний папір. Розчини: карбонату, гідрокарбонату, ацетату натрію, хлориду заліза (ІІІ), нітрату свинцю, фенолфталеїну. Вода дистильована.

Дослід 1. Гідроліз солі, що утворена сильною основою та слабкою кислотою.

Приготуйте 100 мл розчину карбонату, гідрокарбонату, ацетату натрію заданої молярної концентрації (завдання отримайте у викладача). Розрахуйте наважку, зважте сіль на лабораторних терезах з точністю до 0,01г і приготуйте розчин солі у мірній колбі.

Визначте за допомогою індикаторного паперу рН приготованого розчину.

Завдання. Складіть рівняння реакції гідролізу солі (перша сту­пень) і обчисліть рН приготованого розчину. Порівняйте обчислене та експериментальні значення рН.

Дослід 2. Гідроліз солі, що утворена слабкою основою та сильною кислотою.

Отримайте у лаборанта наважку хлориду феруму (III) FеС1₃ і приготуйте у мірній колбі розчин. Обчисліть його молярну концентрацію. Визначте значення водневого показника середовища у розчині даної солі за допомогою універсального індикаторного паперу.

Завдання. Складіть рівняння реакції гідролізу солі (перша сту­пень) і обчисліть рН приготованого розчину. Порівняйте обчислене та експериментальні значення рН. Результати розрахунків та вимірювань внесіть до таблиці:

Дослід 3. Зміщення рівноваги реакції гідролізу солі при розведенні розчину.

Переконайтеся у тому, що концентрований розчин нітрату плюмбуму прозорий. До конічної колби налити 50 мл води і додати 1—2 краплі концентрованого розчину Рb(NО₃)₂. Спостерігати утворення осаду.

Завдання. Скласти рівняння реакції гідролізу і пояснити, чому концентрований розчин Рb(NО₃)₂ прозорий. Пояснити, чому при розведенні в колбі утворюється осад. Скласти рівняння реакції утворення осаду. Чи має відношення ця реакція до процесу гідролізу цієї солі? Зробити висновок про вплив розведення розчинів гидролізуючих солей на гідролітичну рівновагу.

Дослід 4. Зміщення рівноваги реакції гідролізу при зміні температури.

В пробірку внести 5 — 6 мл розчину ацетату натрію NаСН₃СОО і 1—2 краплі індикатору (фенолфталеїну). Вміст пробірки поділити на 2 частини, одну з них залишити для порівняння, другу — нагрівати до закипання. Порівняйте забарвлення індикатору в обох пробірках. Дайте пробірці охолонути і знову порівняйте забарвлення індикатору в обох пробірках.

Завдання. Скласти рівняння реакції гідролізу солі, попередньо назвав гідролізуючий іон. Запишете явища, що спостерігали і поясніть їх. Зробити висновок про вплив температури на гідролітичну рів­новагу.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Поняття про гідроліз розчинів солей.

2. Типи гідролізу в залежності від складу солей.

3. Ступінь гідролізу. Фактори від яких вона залежить.

4. Константа гідролізу для різних випадків гідролізу.

5. Умови зсуву рівноваги гідролізу.

6. Маємо розчини солей КС1, NaС1, СuС1₂ і А1Сl₃. В яких
розчинах концентрація іона Н⁺ дорівнює концентрації іона ОН^--?
Відповідь пояснити.

7. Чи можна, користуючись фенолфталеїном, відрізнити водний розчин
Nа₂ SiOз від водного розчину Na₂SO₄? Відповідь пояснити.

8. Чи можна за допомогою рН-метру відрізнити водний розчин КС1
від водного розчину NН₄С1?

9. Чи вірно твердження про то, що водні розчини
NаС1 і КС1 мають однакові значення водневого показника
середовища? Відповідь пояснити.

ЗАДАЧИ

1.Користуючись табличними даними, розрахуйте константу гідролізу
солі СН₃СООNa. Відповідь. 0,57- 10 ^-9.

2.Користуючись табличними даними, розрахуйте ступень гідролізу солі СН₃СООNa в 0,01М розчині.

Відповідь. 2,39-10~⁴ (2,39-10-²%).

3.Обчислити рН 0,001М розчину Nа₂СО₃ (при розрахунку враховувати лише перший ступень гідролізу). Відповідь. 10,56.

4.рН водного розчину NH₄С1 дорівнює 5. Складіть рівняння
реакції гідролізу і розрахуйте вихідну концентрацію розчину.
Відповідь. 0,179 моль/л.

ТЕМА: МАЛОРОЗЧИННІ ЕЛЕКТРОЛІТИ.

ДОБУТОК РОЗЧИННОСТІ.

Більшість електролітів володіє обмеженою розчинністю у воді. На практиці часто зустріча­ються гетерогенні системи, до яких осад малорозчинного електроліту знаходиться в рівновазі з насиченим розчином цього електроліту:

розчинення

AmBn================ mAⁿ⁺ + nB^m--

осад кристалізація розчин

При насиченні розчину швидкість процесів розчинення і кристалізації однакові (V₁ = V₂ ), а концентрації іонів над твердою фазою електроліту (С_Аⁿ⁺ та С_В^m--) є рівноваж­ними при даній температурі.

Константа рівноваг гетерогенного процесу визначається лише добутком активностей (концентрацій) іонів в розчині і не за­лежить від активності твердого компоненту:

К = а^m_Aⁿ⁺aⁿ_B⁺ = ДРА_mB_n

Таким чином, добуток концентрацій іонів в насиченому розчині малорозчинного електроліту при даній температурі є величина постійна; її називають добутком розчинності і позначають ДР.

Добуток розчинності як константа рівноваги залежить від природи електроліту і від температури, але не залежить від активності іонів в розчині.

Знаючи, що ДР — величина постійна при Т= соnst, можна казати, що при зростанні концентрації одного з іонів в насиченому розчині над твердою фазою концентрація іншого іону зменшується.

За відомим ДР електроліту АmВn і активності одного з іонів (а_Аⁿ⁺ або a_B^m--) можна розрахувати активність другого іона (а_Аⁿ⁺ або a_B^m--), необхідну для осадження електроліту АmВn. Математичною умовою утворення осаду в цьому випадку є вираз: A^mAⁿ⁺+aⁿB^m- ≥ ПР_АmBn