Файл: Опыт Окраска индикаторов в растворах кислот и оснований.doc

Лабораторная работа

Реакции в растворах электролитов

Опыт 1. Окраска индикаторов в растворах кислот и оснований

Растворы кислот имеют в своем составе ионы водорода (Н⁺):

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2–, их водные растворы имеют кислую реакцию среды, вследствие избыточного содержания ионов водорода. Доказать характер среды можно при помощи индикаторов, окраска их будет следующая:

• 
  лакмус – красный;
  
• 
  метиоранж – розовый;
  
• 
  фенолфталеин – бесцветный.
  

Растворы щелочей имеют в своем составе гидроксид ионы (ОН^–):

NaOH → Na⁺ + OH^–, водные растворы которых имеют щелочную реакцию среды, вследствие избыточного содержания ионов ОН^–. Доказать характер среды можно при помощи индикаторов, окраска их будет следующая:

• 
  лакмус – синий;
  
• 
  метиоранж – желтый;
  
• 
  фенолфталеин – малиновый.
  

Опыт 2. Реакции, идущие с выделение газа В основе этого превращения лежит реакция:

Na₂CO₃ + 2HCl → H₂CO₃ + 2HCl;

2Na⁺ + CO₃^2– → CO₂↑ + H₂O + 2H⁺ + 2Cl^–.

При этом наблюдается выделение газа. Это связано с тем, что угольная кислота не стабильна и разлагается на углекислый газ и воду:

H₂CO₃ → CO₂↑ + H₂O.

Опыт 3. Реакции, идущие с образованием осадка

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Fe³⁺ + 3Cl^– + 3Na⁺ + 3OH^– → Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl^– Fe³⁺ + 3OH^– → Fe(OH)₃↓ Цвет осадка – коричневый.

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + SO₄^2– + 2Na⁺ + 2OH^– → Cu(OH)₂↓ + 2Na⁺ + SO₄^2–

Cu²⁺ + 2OH^– → Cu(OH)₂↓ Цвет осадка – ярко голубой.

Опыт 4. Реакции, идущие с образованием слабого электролита

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

2Fe(OH)₃↓ + 6H⁺ + 3SO₄^2– → 2Fe³⁺ + 3SO₄^2– + 6H₂O

2Fe(OH)₃↓ + 6H⁺ → 2Fe³⁺ + 6H₂O

Cu(OH)₂ + H₂SO₄→ CuSO₄ + 2H₂O

Cu(OH)₂↓ + 2H⁺ + SO₄^2– → Cu²⁺ + SO₄^2– + 2H₂O

Cu(OH)₂↓ + 2H⁺ + → Cu²⁺ + 2H₂O

Эти реакции иллюстрируют свойства нерастворимых в воде оснований растворяться под действием кислот, с образованием растворимых солей и воды. Протекает реакция

---

нейтрализации между основанием и кислотой, приводящая к образованию соли и воды.

Опыт 5. Амфотерные электролиты

Получение гидроксида цинка:

ZnSO₄ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + Na₂SO₄

Zn²⁺ + SO₄^2– + 2Na⁺ + 2OH^– → Zn(OH)₂↓ + 2Na⁺ + SO₄^2–

Zn²⁺ + 2OH^– → Zn(OH)₂↓ Диссоциация Zn(OH)₂ как:

- основания: Zn(OH)₂ → Zn²⁺ + 2OH^–; - кислоты: Zn(OH)₂ → 2H⁺ + ZnO₂^2–.

Как и любое основание Zn(OH)₂ хорошо растворяется в кислотах:

Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O

Zn(OH)₂↓ + 2H⁺ + 2Cl^– → Zn²⁺ + 2Cl^– + 2H₂O Zn(OH)₂↓ + 2H⁺ → Zn²⁺ + 2H₂O

Как амфотерное основание Zn(OH)₂ будет хорошо растворяться и в сильных основаниях (щелочах).

Zn(OH)₂ + 2KOH = K₂[Zn(OH)₄]

Zn(OH)₂↓ + 2K⁺ + 2OH^– → 2K⁺ + [Zn(OH)₄]^2–

Zn(OH)₂↓ + 2OH^– → [Zn(OH)₄]^2–

Получение гидроксида алюминия:

AlCl₃ + 3NH₄OH → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

Al³⁺ + 3Cl^– + 3NH₄⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺ + 3Cl^–

Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃↓ Диссоциация Al(OH)₃ как:

- основания: Al(OH)₃ → Al³⁺ + 3OH^–; - кислоты: Al(OH)₃ → 3H⁺ + AlO₃^3–.

Взаимодействие:

1. 
   с раствором соляной кислотой:
   

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃↓ + 3H⁺ + 3Cl^– → Al³⁺ + 3Cl^– + 3H₂O

Al(OH)₃↓ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O

2. 
   с раствором гидроксида натрия:
   

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Al(OH)₃↓ + Na⁺ + OH^– → Na⁺ + [Al(OH)₄]^– Al(OH)₃↓ + OH^– → [Al(OH)₄]^–.

---