Файл: Лабораторная работа 7 Гидролиз Студент, группы зачетной книжки Принял Доцент.docx

Министерство науки и образования Российской Федерации
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Заочно-вечернего обучения

Кафедра «Химии и биотехнологии имени В.В. Тутуриной»

Основы химии

Лабораторная работа №7

Гидролиз
Выполнил:

Студент, группы

№ зачетной книжки

Принял:

Доцент /_____________/


Иркутск – 2023

Лабораторная работа

Гидролиз
Выполнение работы
Опыт 1. Гидролиз солей. Реакция среды в растворах различных солей

К растворам солей: силиката натрия, сульфита натрия, карбоната натрия, хлорида натрия, сульфата цинка, хлорида аммония, добавить раствор лакмуса. По изменению окраски индикатора сделать вывод о реакции среды в растворе каждой соли.

Требования к результатам опыта

1. 
   Составить сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакций гидролиза солей, указать рН среды. В случае ступенчатого гидролиза написать уравнения реакций только для первой ступени.
   

Силикат натрия – средняя соль, образованная слабой кислотой – кремниевой (H2SiO3) и сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH). Гидролизуется по аниону. Среда щелочная.

Лакмус окрашивается в синий цвет

Na₂SiO₃ ↔ 2Na⁺ + SiO3^2-;

2Na⁺ + SiO₃^2- + HOH ↔ HSiO₃^— + 2Na⁺ + OH^—;

Na₂SiO₃+ HOH ↔ NaHSiO₃ + NaOH.
Сульфит натрия (сильное основание, слабая кислота) - среда щелочная

Лакмус окрасится в синий

Na₂SiO₃+ HOH ⇄ NaHSO₃ + NaOH

2Na⁺ + SO₃^2- + HOH ⇄ Na⁺ + HSO₃^- + Na⁺ + OH^-

SO₃^2- + HOH ⇄ HSO₃^- + OH^-
Карбонат натрия

Гидролизуется по аниону. Характер среды щелочной. Лакмус синий
Na₂CO₃ ↔ 2Na⁺ + CO₃^2- (диссоциация соли);

2Na⁺ + CO₃^2- + H2O ↔ HCO₃^— + OH^— + 2Na⁺ (полное ионное уравнение);

CO₃^2- + H2O ↔ HCO₃^— + OH^— (сокращенное ионное уравнение);

Na₂CO₃ + H2O ↔NaHCO₃ + NaOH (молекулярное уравнение).

Хлорид натрия

Гидролизу не подвергается, т.к. в составе нет «слабого иона»:

---

Лакмус не меняет цвет

NaCl ↔ Na⁺ + Cl^—.
Характер среды водного раствора – нейтральный.
Сульфат цинка

Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Лакмус красный
Первая ступень:
ZnSO₄ ↔ Zn²⁺ + SO₄^2- (диссоциация соли);

Zn²⁺ + HOH ↔ ZnOH⁺ + H⁺ (гидролиз по катиону);

Zn²⁺ + SO₄^2- + HOH ↔ ZnOH+ + SO₄^2- + H⁺ (уравнение в ионной форме);

2ZnSO₄+ 2H₂O ↔ [Zn(OH)] ₂SO₄ + H₂SO₄ (уравнение в молекулярной форме).
Хлорид аммония
Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Лакмус красный
NH₄Cl ↔NH₄⁺ + Cl^— (диссоциация соли);

NH₄⁺ + HOH ↔ NH₄OH + H⁺ (гидролиз по катиону);

NH₄⁺ + Cl^— + HOH ↔ NH₄OH + Cl^— +H⁺ (ионное уравнение);

NH₄Cl + H₂O ↔ NH₄OH +HCl (молекулярное уравнение).


2. Сделать вывод, какие типы солей подвергаются гидролизу.

Гидролизу подвергаются следующие по составу соли:

• 
  соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой;
  
• 
  соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой;
  
• 
  соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой.
  

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются.

Опыт 2. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой

К растворам солей: сульфита натрия, сульфида натрия, карбоната натрия, добавить раствор фенолфталеина. По изменению окраски индикатора сделать вывод о реакции среды в растворе каждой соли.

Требования к результатам опыта

1. 
   Составить сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакций гидролиза солей, указать рН среды. В случае ступенчатого гидролиза написать уравнения реакций только для первой ступени.
   

Сульфит натрия (сильное основание, слабая кислота) - среда щелочная

Фенолфталеин окрасился в малиновый цвет

Na₂SO₃ + HOH ⇄ NaHSO₃ + NaOH

2Na⁺ + SO₃^2- + HOH ⇄ Na⁺ + HSO₃^- + Na⁺ + OH^-

SO₃^2- + HOH ⇄ HSO₃^- + OH^-

Сульфид натрия

Подвергается гидролизу по аниону. Характер среды щелочной. Теоретически возможна вторая ступень.

Фенолфталеин окрасился в малиновый

---

Первая ступень:
Na₂S ↔ 2Na⁺ +S^2- (диссоциация соли);

2Na⁺ +S^2- HOH ↔ HS— + 2Na⁺ +OH^— (ионное уравнение);

Na₂S + HOH ↔ NaHS + NaOH (молекулярное уравнение).
Карбонат натрия

Гидролизуется по аниону. Характер среды щелочной.

Фенолфталеин окрасился в малиновый
Na₂CO₃ ↔ 2Na⁺ + CO₃^2- (диссоциация соли);

2Na⁺ + CO₃^2- + H₂O ↔ HCO₃^—+ OH^— + 2Na⁺ (полное ионное уравнение);

CO₃^2- + H₂O ↔ HCO₃^—+ OH^— (сокращенное ионное уравнение);

Na₂CO₃ + H₂O ↔NaHCO₃ + NaOH (молекулярное уравнение).
2. Сделать вывод, какому типу гидролиза подвергаются исследуемые соли.

Сульфит натрия-гидролиз по аниону

Сульфид натрия- гидролиз по аниону

Карбонат натрия-гидролиз по аниону

Опыт 3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

К растворам солей: сульфата меди, сульфата цинка, хлорида алюминия, добавить раствор лакмуса. По изменению окраски индикатора сделать вывод о реакции среды в растворе каждой соли.

Требования к результатам опыта

1. 
   Составить сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакций гидролиза солей, указать рН среды. В случае ступенчатого гидролиза написать уравнения реакций только для первой ступени.
   

Сульфат меди-гидролиз по катиону. Среда кислая.Лакмус красный
Первая ступень:
CuSO₄ ↔ Cu²⁺ + SO₄^2-;

Cu²⁺ + SO₄^2-+ HOH ↔ CuOH⁺ + SO₄^2-+ H⁺;

CuSO₄ + HOH ↔ [Cu(OH)]₂SO₄ + H₂SO₄.
Сульфат цинка
Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Лакмус красный
Первая ступень:
ZnSO₄ ↔ Zn²⁺ + SO₄^2- (диссоциация соли);

Zn²⁺ + HOH ↔ ZnOH⁺ + H⁺ (гидролиз по катиону);

Zn²⁺ + SO₄^2-+ HOH ↔ ZnOH⁺+ SO₄^2- + H⁺ (уравнение в ионной форме);

2ZnSO₄+ 2H₂O ↔ [Zn(OH)] ₂SO₄ + H₂SO₄ (уравнение в молекулярной форме).
Хлорид алюминея

Гидролиз по катиону. Среда кислая. Лакмус красный
Первая ступень:
AlCl₃ ↔ Al³⁺ + 3Cl^—;

Al³⁺ + 3Cl— + HOH ↔ AlOH²⁺ + 3Cl^— + H⁺;

AlCl₃+ HOH ↔Al(OH)Сl₂ + HCl.

2. Сделать вывод, какому типу гидролиза подвергаются исследуемые соли.

Сульфат меди-гидролиз по катиону

Сульфат цинка-гидролиз по катиону

Хлорид алюминея-гидролиз по катиону

Опыт 4. Смещение равновесия гидролиза при разбавлении раствора

---

Налить в пробирку 1–2 мл раствора нитрата висмута и постепенно разбавлять водой до выпадения осадка.

Требования к результатам опыта

1. 
   Составить сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакции гидролиза нитрата висмута по первой и второй ступени.
   

Первая ступень.

Bi(NO₃)₃+H₂O=Bi(OH)(NO₃)₂+HNO₃

Bi(3+)+H₂O=Bi(OH)(2+)+H(+)

Вторая ступень.

Bi(OH)(NO₃) ₂+H₂O=Bi(OH) ₂ (NO₃)(осадок) +HNO₃

(BiOH)(2+)+H₂O=Bi(OH) ₂ (+)+H(+)

2. Сделать вывод о смещении равновесия при разбавлении раствора.

Равновесие смещается в сторону реакции, следовательно вправо

Опыт 5. Смещение равновесия гидролиза при изменении температуры

В стакан налить раствор сульфита натрия и добавить раствор фенолфталеина. Содержимое стакан разбавить водой. Налить в пробирку 1-2 мл полученного раствора и нагреть до кипения. Сравнить окраску индикатора в пробирке и в стакане.

Требования к результатам опыта

1. 
   Составить сокращенные, полные ионные и молекулярные уравнения реакции гидролиза сульфита натрия по первой и второй ступени.
   

Сульфит натрия-щелочная среда,фенолфталеин малиновый

Первая ступень

Na₂SO₃ ↔ SO₃^2- + 2Na⁺ (диссоциация соли);

SO₃^2- + 2Na⁺+ H₂O ↔ HSO₃—+ OH^— + 2Na⁺ (полное ионное уравнение);

SO₃^2- + H₂O ↔ HSO₃^—+ OH^— (сокращенное ионное уравнение);

Na₂SO₃ + H₂O ↔ NaHSO₃+ NaOH (молекулярное уравнение).
Теоретически возможна вторая ступень гидролиза:

NaHSO₃↔Na⁺ + HSO₃^— (диссоциация соли);

Na⁺ + HSO₃^— + H₂O ↔H2SO₃ + OH^— + Na⁺ (полное ионное уравнение);

HSO₃— + H₂O ↔ H₂SO₃ + OH^— (сокращенное ионное уравнение);

NaHSO₃+ H₂O↔H₂SO₃ +NaOH (молекулярное уравнение).

2. Сделать вывод о смещении равновесия при изменении температуры.

Равновесие сместится в сторону реакции,вправо

Опыт 6. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой. Реакции обмена, сопровождаемые гидролизом

К раствору хлорида железа (III) добавить раствор карбоната натрия. Отметить выделение углекислого газа и выпадение осадка.

Требования к результатам опыта

---

1. Закончить уравнения реакции в молекулярном и ионном виде:

Молекулярное уравнение

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O =2Fe(OH)₃+6NaCl+3CO₂

Ионное уравнение

2Fe3⁺ +6Cl^- +6Na⁺ + 3CO₃^2- +3H₂O=2Fe(OH)₃+6Na⁺ +6Cl^- +3CO2

2Fe3⁺ + 3CO₃^2- +3H₂O=2Fe(OH)₃ + 3CO2

2. 
   Объяснить, почему не получился карбонат железа.
   

При смешивании растворов ионы H+ и OH- нейтрализуют друг друга, образуя молекулы воды, и равновесие реакций гидролиза смещается вправо. В результате происходит nолный гидролиз с образованием осадка гидроксида железа (III) и слабой угольной кислоты.

---