ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 81
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования«Санкт-Петербургский горный университет»Кафедра общей химииЛабораторная работа № 2
Тема:Исследование Реакций В Растворах Электролитов
Санкт-Петербург 2022Цель работы: ознакомиться с практическими выводами теории электролитической диссоциации, с реакциями B растворах электролитов и научиться составлять их уравнения.Общие сведения Электролитом называют вещество, молекулы которого способны в растворе распадаться на ноны под действием полярных молекул растворителя. Сам процесс распада на ионы называется электролитической диссоциацией. Количественно способность электролита распадаться (диссоциировать) на ионы характеризуют степенью диссоциации:α= n/n0где n - число молей электролита, подвергшегося диссоциации
n0 -исходное число молей электролитаПроцесс диссоциации обратимый, он приводит к равновесию между недиссоциированными молекулами и ионами и, следовательно, должен подчиняться закону действующих масс. Пусть вещество AB при растворении в воде диссоциирует по уравнению:AB A+ + B-При постоянной температуре отношение произведения концентраций образовавшихся ионов к концентрации непродиссоциировавших молекул электролита постоянно и называется константой диссоциации (обозначается Кd):Кd = гле [A+], [B-], [AB] - концентрации ионов и непродиссоциировавших молекул электролита в растворе, моль/л.Сильными электролитами называются те вещества, которые в разбавленных растворах диссоциируют практически полностью. К слабым электролитам относят вещества, которые диссоциируют лишь в небольшой степени. К сильным электролитам относятся:
Выполнение работыОпыт 1. Образование малорастворимых оснований1) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли железа (III) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков. FeCl3 +3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaClF3+ +3Cl- + 3Na+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ +3Cl- + 3Na+F3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓В результате реакции выпадает бурый осадок гидроксида железа (III)2) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли меди (II) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков.CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4Cu2+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH- → Cu(OH)2↓ + SO42-+ 2Na+Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓В результате реакции выпадает синий осадок гидроксида меди3) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли никеля (II) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков.NiSO4 + 2NaOH→ Ni(OH)2↓ + Na2SO4Ni2+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH- → Ni(OH)2↓ + SO42-+ 2Na+Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2↓В результате реакции выпадает белый осадок гидроксида никеля (II)Вывод: все осадки являются слабыми гидроксидами, так как нерастворимы в воде.Опыт 2. Растворение малорастворимых основанийК полученным в предыдущем опыте осадкам добавить по несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до их полного растворения.1) В пробирку к гидроксиду железа (III) добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.3HCl + Fe(OH)3 → FeCl3 + 3H2O2) В пробирку к гидроксиду меди добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.2HCl + Cu(OH)2→ CuCl2 + 2H2O3) В пробирку к гидроксиду никеля добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.2HCl + Ni(OH)2→ NiCl2 + 2H2OВывод: при растворении оснований в кислоте образуется новое малодиссоциированное соединение - хлорид. Опыт 3. Образование малорастворимых солей1) В пробирку наливаем 3-5 капель раствора нитрата свинца (II) и несколько капель йодида калияPb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3Pb2+ + 2NO3-+ 2K+ + 2I- → PbI2↓ + 2K+ + 2NO3-Pb2+ + 2I- → PbI2↓В результате реакции выпадает ярко-желтый осадок иодид свинца
2) В пробирку наливаем 3-5 капель раствора нитрата свинца (II) и несколько капель хлорида барияPb(NO3)2 + BaCl2→ PbCl2↓+ Ba(NO3)2Pb2+ + 2NO3-+ 2Ba2+ + 2Cl- → PbCl2↓ + Ba2+ + 2NO3-Pb2+ + 2Cl- → PbCl2↓В результате реакции выпадает белый осадок хлорид свинца в виде белых хлопьевОпыт 4. Изучение свойств амфотерных гидроксидов0) В две пробирки внести по 3 капли раствора соли хрома (III) и несколько капель разбавленного раствора гидроксида натрия до образования осадка гидроксида хрома (III)6NaOH + Cr2(SO4)3 → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO46Na+ + 6OH - + 2Cr 2+ + 3SO4 2-→ 2Cr(OH)3↓ + 6Na + + 3SO4 2-3Na+ + Cr 2+ → Cr(OH)3↓ 1) Растворяем полученный осадок гидроксида хрома в растворе соляной кислотыCr(OH)3↓+ 3HCl→ CrCl3 + 3H2O2) Растворяем полученный осадок гидроксида хрома в избытке концентрированного раствора гидроксида натрияCr(OH)3↓+ 3NaOHизбыток → Na3[Cr(OH)6]Cr(OH)3↓ + 3Na+ + 3OH- → 3Na+ + [Cr(OH)6]3-Cr(OH)3↓+ 3OH- → [Cr(OH)6]3-Опыт 6. Образование комплексовВ пробирку наливаем 3-5 капель раствора сульфата меди (II) и добавляем разбавленный раствор аммиака до образования осадка сульфата гидроксомеди (II).2CuSO4 + 2NH4OH → (CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4Добавляем к осадку избыток концентрированного раствора аммиака(CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 2(NH4OH) → [Cu(NH3)42+]SO4 + 4H2OВ результате реакции выпадает ярко-синий осадокВывод: в ходе работы мы усвоили такое понятие как электролит и электролитическая диссоциация, а также научились составлять реакции, продуктом реакции которых являются малорастворимые основания и малорастворимые соли или их растворение, изучили свойства амфотерных гидроксидов и образование комплексов.
| По дисциплине | Химия |
| Выполнил: | Студент гр. ТОА-22 | Ашейчик Дмитрий | |
| ОЦЕНКА: | _______ | | |
| Дата: | |||
| ПРОВЕРИЛ | | | |
n0 -исходное число молей электролитаПроцесс диссоциации обратимый, он приводит к равновесию между недиссоциированными молекулами и ионами и, следовательно, должен подчиняться закону действующих масс. Пусть вещество AB при растворении в воде диссоциирует по уравнению:AB A+ + B-При постоянной температуре отношение произведения концентраций образовавшихся ионов к концентрации непродиссоциировавших молекул электролита постоянно и называется константой диссоциации (обозначается Кd):Кd = гле [A+], [B-], [AB] - концентрации ионов и непродиссоциировавших молекул электролита в растворе, моль/л.Сильными электролитами называются те вещества, которые в разбавленных растворах диссоциируют практически полностью. К слабым электролитам относят вещества, которые диссоциируют лишь в небольшой степени. К сильным электролитам относятся:
-
почти все соли -
некоторые кислоты (наиболее распространенные - H2SO4, HNO3, HCIO4, HMnO4, HClO3, HCI, НВr, НІ; данные кислоты называют сильными кислотами), -
основания, образуемые щелочными металлами (Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельными металлами (Ca, Sr, Ba), а также гидроксид таллия (I) ТIОН (данные основания называются сильными основаниями).
-
В лаборатории: песчаная баня - 1 шт. -
В штативе: хлорид железа (ШІ), сульфат меди (II), сульфат никеля (II), нитрат свинца (11), иодид калия, хлорид бария, сульфат натрия, сульфат хрома (III), сульфат цинка, сульфат алюминия, хлорид аммония, карбонат натрия, сульфат магния, ацетат натрия, гидроксид аммония, гидроксил натрия, гидроксид калия, гидроксид аммония - растворы концентрацией 5 %; пробирки — 5 шт., стеклянные палочки для перемешивания. -
В вытяжном шкафу: соляная кислота — раствор концентрацией 15%; гидроксил натрия, гилроксид калия — 6 н. растворы, гидроксид аммония - концентрированный раствор; сульфид натрия концентрацией 5 %; силикат натрия - раствор концентрацией 5 %.
Выполнение работыОпыт 1. Образование малорастворимых оснований1) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли железа (III) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков. FeCl3 +3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaClF3+ +3Cl- + 3Na+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ +3Cl- + 3Na+F3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓В результате реакции выпадает бурый осадок гидроксида железа (III)2) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли меди (II) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков.CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4Cu2+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH- → Cu(OH)2↓ + SO42-+ 2Na+Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓В результате реакции выпадает синий осадок гидроксида меди3) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли никеля (II) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков.NiSO4 + 2NaOH→ Ni(OH)2↓ + Na2SO4Ni2+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH- → Ni(OH)2↓ + SO42-+ 2Na+Ni2+ + 2OH- → Ni(OH)2↓В результате реакции выпадает белый осадок гидроксида никеля (II)Вывод: все осадки являются слабыми гидроксидами, так как нерастворимы в воде.Опыт 2. Растворение малорастворимых основанийК полученным в предыдущем опыте осадкам добавить по несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до их полного растворения.1) В пробирку к гидроксиду железа (III) добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.3HCl + Fe(OH)3 → FeCl3 + 3H2O2) В пробирку к гидроксиду меди добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.2HCl + Cu(OH)2→ CuCl2 + 2H2O3) В пробирку к гидроксиду никеля добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.2HCl + Ni(OH)2→ NiCl2 + 2H2OВывод: при растворении оснований в кислоте образуется новое малодиссоциированное соединение - хлорид. Опыт 3. Образование малорастворимых солей1) В пробирку наливаем 3-5 капель раствора нитрата свинца (II) и несколько капель йодида калияPb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3Pb2+ + 2NO3-+ 2K+ + 2I- → PbI2↓ + 2K+ + 2NO3-Pb2+ + 2I- → PbI2↓В результате реакции выпадает ярко-желтый осадок иодид свинца
2) В пробирку наливаем 3-5 капель раствора нитрата свинца (II) и несколько капель хлорида барияPb(NO3)2 + BaCl2→ PbCl2↓+ Ba(NO3)2Pb2+ + 2NO3-+ 2Ba2+ + 2Cl- → PbCl2↓ + Ba2+ + 2NO3-Pb2+ + 2Cl- → PbCl2↓В результате реакции выпадает белый осадок хлорид свинца в виде белых хлопьевОпыт 4. Изучение свойств амфотерных гидроксидов0) В две пробирки внести по 3 капли раствора соли хрома (III) и несколько капель разбавленного раствора гидроксида натрия до образования осадка гидроксида хрома (III)6NaOH + Cr2(SO4)3 → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO46Na+ + 6OH - + 2Cr 2+ + 3SO4 2-→ 2Cr(OH)3↓ + 6Na + + 3SO4 2-3Na+ + Cr 2+ → Cr(OH)3↓ 1) Растворяем полученный осадок гидроксида хрома в растворе соляной кислотыCr(OH)3↓+ 3HCl→ CrCl3 + 3H2O2) Растворяем полученный осадок гидроксида хрома в избытке концентрированного раствора гидроксида натрияCr(OH)3↓+ 3NaOHизбыток → Na3[Cr(OH)6]Cr(OH)3↓ + 3Na+ + 3OH- → 3Na+ + [Cr(OH)6]3-Cr(OH)3↓+ 3OH- → [Cr(OH)6]3-Опыт 6. Образование комплексовВ пробирку наливаем 3-5 капель раствора сульфата меди (II) и добавляем разбавленный раствор аммиака до образования осадка сульфата гидроксомеди (II).2CuSO4 + 2NH4OH → (CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4Добавляем к осадку избыток концентрированного раствора аммиака(CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 2(NH4OH) → [Cu(NH3)42+]SO4 + 4H2OВ результате реакции выпадает ярко-синий осадокВывод: в ходе работы мы усвоили такое понятие как электролит и электролитическая диссоциация, а также научились составлять реакции, продуктом реакции которых являются малорастворимые основания и малорастворимые соли или их растворение, изучили свойства амфотерных гидроксидов и образование комплексов.