Файл: Лабораторная работа 4 По дисциплине Химия (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану).docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 29

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Санкт-Петербургский горный университет»



Лабораторная работа № 4

По дисциплине: Химия ______ __________________

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: «Исследование гидролиза солей.»_­­­­­­­­­ _ _

Выполнил: студент гр. ГГ-22-2 ______________ /Викулина А. А./

(подпись) (Ф.И.О.)

Дата:
Проверил: ______________ / /

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)


Санкт-Петербург

2023 г.

Цель работы: ознакомиться с процессом гидролиза солей и его следствиями, научиться составлять уравнения гидролиза.

Общие сведения.

Гидролизом называют процесс химического взаимодействия солей с водой. Продуктами гидролиза являются малодиссоциированные соединения в растворе, иногда – осадки или газы. Соответственно соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, не гидролизуются. К ним относятся, например, хлориды, нитраты и сульфаты щелочных металлов, стронция и бария. Различают три типа гидролизующихся солей:

Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой. Гидролизуется анион слабой кислоты: А + Н2О = НА + ОН, в растворе появляются ионы ОН, поэтому среда – щелочная, рН > 7. Например, Na2CO3 образован сильным основанием NaOH и слабой угольной кислотой H2CO3. Диссоциация карбоната натрия описывается уравнением:

.

С водой взаимодействует карбонат-ион по реакции:


.

Распределяя катионы натрия по образующимся в ходе гидролиза анионам, получим молекулярное уравнение гидролиза:

Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH.

Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой. Гидролизуется катион слабого основания: М+ + Н2О  МОН + Н+, в растворе появляются ионы Н+, поэтому среда кислая, рН < 7. Например, FeSO4 образован слабым основанием Fe(OH)2 и сильной кислотой H2SO4. Сульфат железа (II) диссоциирует по реакции:

.

С водой реагирует остаток слабого основания – катион Fe2+:

Fe2+ + HOH  FeOH+ + H+.

Так как в ходе гидролиза образуются ионы H+, то среда в растворе FeSO4 будет кислой.

Молекулярное уравнение гидролиза:

2FeSO4 + 2H2O = (FeOH)2SO4 + H2SO4.

Степень гидролиза солей этих двух групп невелика, не превышает нескольких процентов. Поэтому гидролиз многозарядных ионов протекает не далее первой ступени, то есть ограничивается взаимодействием иона только с одной молекулой воды.

Гидролиз соли, образованной двумя слабыми электролитами. Гидролиз протекает как по катиону, так и по аниону: М+ + А + Н2О = МОН + НА. Например, ацетат натрия CH3COONa образован слабым основанием NH4OH и слабой кислотой CH3COOH, соответственно с водой взаимодействует и катион аммония и ацетат-ион:



Молекулярная форма реакции:

CH3COONH4 + H2O = CH3COOH + NH4OH

Образующиеся слабые кислота и основание диссоциируют в разной степени, поэтому среда в растворе зависит от их относительной силы. Если кислота сильнее, то ее константа диссоциации больше и среда слабокислая. Если сильнее основание, то среда слабощелочная.

Степень гидролиза соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием многократно выше, чем у солей первых двух групп, гидролизующихся только по одному иону. Если продуктами гидролиза являются труднорастворимые соединения или газы, то гидролиз протекает полностью. Пример необратимого, полного гидролиза:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S.

Степень гидролиза солей зависит от ряда факторов, определяемых принципом Ле-Шателье.

Чем слабее кислота или основание, образующиеся в результате гидролиза

, тем выше глубина протекания процесса.

С увеличением количества воды, то есть с разбавлением раствора, степень гидролиза возрастает.

Поскольку гидролиз всегда протекает с поглощением тепла, является эндотермической реакцией, степень гидролиза повышается при нагревании раствора.

Гидролиз солей первой группы может быть подавлен добавлением кислоты, а во второй группе солей – добавлением щелочи.

При смешивании растворов солей первой и второй групп происходит взаимное усиление гидролиза.

Выполнение работы.

Опыт 1. Гидролиз солей.



Формула соли

Окраска лакмуса

Окраска фенол-фталеина

pH по индикаторной бумаге

Характер раствора

1



розовый

бесцветный

5

кислый

2



розовый

бесцветный

2

кислый

3



синий

малиновый

11

щелочной

4



розовый

бесцветный

3

кислый




























Опыт 2. Образование основных и кислых солей при гидролизе.

Б. pH=8






+ =H2SO3 + NaOH

= H2SO3+

= H2SO3

Значение pH указывает на щелочную среду раствора, значит, в нем присутствуют ионы , которые образовались в результате гидролиза.

NaHSO3,, сильное основание и слабая кислота.

Опыт 3. Факторы, влияющие на степень гидролиза солей.

А.



Формула соли

Окраска лакмуса

Окраска фенол-фталеина

pH по индикаторной бумаг

Окраска после нагревания

1





бесцветный

8



2





малиновый

11



3





малиновый

11



4



розовый



2



5



фиолетовый



5

































В.



Sb3++3Cl-+ =H++ Cl-+ 2++2 Cl-

Sb3++ = H++ 2+



2++2 Cl-+ = ++ Cl-+ H++ Cl-

2++ = ++ H+



Трехступенчатый гидролиз хлорида сурьмы до образования осадка SbOCl.



Наблюдаем растворение осадка хлорида оксосурьмы.