ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 28
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский горный университет»
Кафедра общей химии
Лабораторная работа № 2
| По дисциплине | Химия |
Тема: Исследование Реакций В Растворах Электролитов
| Выполнил: | Студент гр. ТОА-22 | Ашейчик Дмитрий | |
| ОЦЕНКА: | _______ | | |
| Дата: | |||
| ПРОВЕРИЛ | | | |
Санкт-Петербург 2022
Цель 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/n0
где n - число молей электролита, подвергшегося диссоциации
n0 -исходное число молей электролита
Процесс 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).
Остальные электролиты, включая воду, являются слабыми электролитами
При написании уравнений химических реакций в растворах нужно учитывать, что некоторые соединения в растворе практически полностью диссоциированы, и в этом случае реакция может протекать фактически не между молекулами, а между ионами. Такой вид записи уравнений, в котором диссоциированные вещества записывают в форме отдельных ионов, называется ионно-молекулярным уравнением (или, что то же самое, ионной формой уравнения). Ионно-молекулярные уравнения, в отличие от молекулярных, отображают сущность протекающей химической реакции, т. е. процессы, которые реально происходят в растворе.
Оборудование и реактивы
-
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 работы
Опыт 1. Образование малорастворимых оснований
1) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли железа (III) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков.
FeCl3 +3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
F3+ +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↓ + Na2SO4
Cu2+ + SO42-+ 2Na+ + 2OH- → Cu(OH)2↓ + SO42-+ 2Na+
Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓
В результате реакции выпадает синий осадок гидроксида меди
3) В пробирку налить 3-5 капель раствора соли никеля (II) и несколько капель раствора щелочи до выпадения осадков.
NiSO4 + 2NaOH→ Ni(OH)2↓ + Na2SO4
Ni2+ + 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 оснований
К 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 + 3H2O
2) В пробирку к гидроксиду меди добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.
2HCl + Cu(OH)2→ CuCl2 + 2H2O
3) В пробирку к гидроксиду никеля добавляем несколько капель раствора соляной кислоты концентрацией 15% до полного растворения осадка.
2HCl + Ni(OH)2→ NiCl2 + 2H2O
Вывод: при растворении оснований в кислоте образуется новое малодиссоциированное соединение - хлорид.
Опыт 3. Образование малорастворимых солей
1) В пробирку наливаем 3-5 капель раствора нитрата свинца (II) и несколько капель йодида калия
Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3
Pb2+ + 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 бария
Pb(NO3)2 + BaCl2→ PbCl2↓+ Ba(NO3)2
Pb2+ + 2NO3-+ 2Ba2+ + 2Cl- → PbCl2↓ + Ba2+ + 2NO3-
Pb2+ + 2Cl- → PbCl2↓
В результате реакции выпадает белый осадок хлорид свинца в виде белых хлопьев
Опыт 4. Изучение свойств амфотерных гидроксидов
0) 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↓ + 3Na2SO4
6Na+ + 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 кислоты
Cr(OH)3↓+ 3HCl→ CrCl3 + 3H2O
2) Растворяем полученный осадок гидроксида хрома в избытке концентрированного раствора гидроксида натрия
Cr(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 комплексов
В 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)2SO4
Добавляем к осадку избыток концентрированного раствора аммиака
(CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 2(NH4OH) → [Cu(NH3)42+]SO4 + 4H2O
В результате реакции выпадает ярко-синий осадок
Вывод: 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.