Файл: Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине ен. 01 Химия.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 710
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Концентрации ионов в растворах слабых электролитов качественно характеризуют степенью и константой диссоциации.
Степень диссоциации (α) - отношение числа распавшихся на ионы молекул (n) к общему числу растворенных молекул (N): α = n / N и выражается в долях единицы или в % (a = 0,3 – условная граница деления на сильные и слабые электролиты).
Степень диссоциации зависит от концентрации раствора слабого электролита. При разбавлении водой степень диссоциации всегда увеличивается, т.к. увеличивается число молекул растворителя (H2O) на одну молекулу растворенного вещества. По принципу Ле Шателье равновесие электролитической диссоциации в этом случае должно сместиться в направлении образования продуктов, т.е. гидратированных ионов.
Степень электролитической диссоциации зависит от температуры раствора. Обычно при увеличении температуры степень диссоциации растет, т.к. активируются связи в молекулах, они становятся более подвижными и легче ионизируются. Концентрацию ионов в растворе слабого электролита можно рассчитать, зная степень диссоциации α и исходную концентрацию вещества c в растворе.
Экспериментальная часть
Ознакомьтесь с правилами по технике безопасности при работе в химической лаборатории и распишитесь в журнале по ТБ.
Ход работы
Опыт 1. Сравнение химической активности кислот
В одну пробирку до 1/3 объема напить раствор хлороводородной кислоты, в другую - столько же раствора уксусной кислоты.
В каждую пробирку бросить по одному кусочку одинаковых по величине кусочка цинка. В каком случае водород выделяется более энергично?
Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. Объяснить наблюдаемое различие в скоростях реакций.
Опыт 2. Смещение равновесия диссоциации слабых электролитов
(влияние соли слабой кислоты на диссоциацию этой кислоты)
В две пробирки внести по 1 мл раствора уксусной кислоты. В каждую пробирку прибавить одну каплю метилового оранжевого. Под влиянием каких ионов метиловый оранжевый принимает розовую окраску?
Одну пробирку с уксусной кислотой оставить в качестве контрольной, а в другую внести немного ацетата натрия и перемешать раствор стеклянной палочкой. Сравнить окраску полученного раствора с окраской раствора в контрольной пробирке. На изменение концентрации каких ионов указывает изменение окраски метилового оранжевою?
Написать уравнение диссоциации уксусной кислоты и выражение константы ее диссоциации. Объяснить, как смещается равновесие диссоциации кислоты при добавлении к ней ацетата натрия. Как меняется при этом степень диссоциации уксусной кислоты и концентрация ионов Н+.
Опыт 3. Обменные реакции в растворах электролитов
1) Реакции с образованием малорастворимых осадков. Взять две пробирки. Внести в них по 4-5 капель растворов: в первую - сульфата натрия, во вторую - сульфата алюминия. Во все пробирки добавить по 3-4 капли раствора хлорида бария.
Описать наблюдаемые явления. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.
2) Реакции с образованием газообразных веществ. В пробирку внести 2-3 микрошпателя кристаллического карбоната натрия и добавить 5-7 капель раствора хлороводородной кислоты. Опыт повторить с кристаллическим гидрокарбонатом натрия. Описать наблюдаемые явления. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.
3) Реакции с образованием малодиссоциирующих веществ. В пробирку налить 2 мл гидроксида натрия, добавить 1 каплю фенолфталеина, а затем прибавить по каплям раствор хлороводородной кислоты до полного исчезновения окраски. Отметить наблюдаемые эффекты. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.
Опыт 4. Получение амфотерных гидроксидов, исследование их свойств
В две пробирки внести по 4-5 капель раствора сульфата цинка. Добавлять по каплям в каждую пробирку раствор гидроксида натрия до образования студенистого осадка. Для исследования свойств гидроксида цинка прилить до растворения осадков: к первой пробирке - раствор хлороводородной кислоты, ко второй - раствор гидроксида натрия.
Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций получения гидроксида цинка и его растворения в хлороводородной кислоте и гидроксиде натрия. Сделать вывод о свойствах амфотерных гидроксидов.
Оформите результаты лабораторной работы в тетради.
Сделайте выводы.
Лабораторная работа № 4
Гидролиз солей. Расчеты рН среды
Цель: Экспериментальным путем изучить гидролиз различных солей и факторы, влияющие на степень гидролиза.
Оборудование и реактивы:штатив с пробирками, растворы хлорида цинка, карбоната натрия, карбоната аммония, фенолфталеин, лакмус, лакмусовая бумага, метилоранж, растворы соляной кислоты, едкого натра.
Теоретическая часть
Гидролиз соли - взаимодействие ионов соли с водой, когда образуется слабый электролит.
[H+] = [OH-] - среда нейтральная,
[H+] > [OH-] - среда кислая,
[OH-] > [H+] - среда щелочная.
В зависимости от своего состава соли по–разному реагируют с водой, поэтому можно выделить 4 типа гидролиза солей.
1.Соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты (CuCl2, NH4Cl, Fe2(SО4)3 гидролиз по катиону)
CuCl2 Cu+2 + 2Сl-
Н2О Н+ + ОН-
Cu+2 + 2Сl- + Н+ + ОН-CuОН+ + Н++ 2Сl-
Вывод: [ Н+] > [ОН-] pH< 7 среда раствора кислая окраска индикаторов изменяется
2. Соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты (К2СО3, Na2S — гидролиз по аниону)
К2СО3 2К+ + СО3-2
Н2О Н+ + ОН-
2К++СО3-2+Н++ОН - НСО-3 + 2К+ + ОН-
Вывод:[ Н+] < [ОН-] pH> 7 среда раствора щелочная окраска индикаторов изменяется
3. Соль образована катионом слабого основания и анионом слабой кислоты (CH3COONH4, AlCl3 , (NH4)2CO3— гидролиз по катиону и по аниону)
Fe2 (CО3)3 2Fe +3 + 3CО3-2
Н2О Н+ + ОН-
2Fe +3 + 3CО3-2 + Н+ + ОН- Fe(ОН)3+ CО2+Н2О идёт до конца
Вывод: Характер среды определяется относительной силой кислоты и основания.
4. Соль образована катионом сильного основания и анионом сильной кислоты (гидролизу не подвергаются (NaCl, К2SО4, Ba(NО3)2).
NaClNa+ + Сl-
Н2О Н+ + ОН-
Na+ +Сl- +Н+ +ОН-Na+ +Сl- +Н+ +ОН
Вывод:[ Н+] = [ОН-] pH = 7 среда раствора нейтральная окраска индикаторов не изменяется
Экспериментальная часть
Ознакомьтесь с правилами по технике безопасности при работе в химической лаборатории и распишитесь в журнале по ТБ.
Ход работы
Опыт 1. Изменение окраски индикаторов в растворах кислот и щелочей
1) В три пробирки налить по 1 мл едкого натра, в каждую пробирку добавить по одной капле: в первую фенолфталеин, во вторую - лакмус, в третью - метилоранж. Отметить окраску индикаторов.
2) В три пробирки налить по 1 мл соляной кислоты, в первую добавить каплю фенолфталеина; во вторую - лакмуса; в третью - метилоранжа. Отметить, как изменился цвет индикаторов. Заполнить таблицу.
Индикатор | | Среда | |
| Нейтральная | Щелочная | Кислая |
Ф-ф | | | |
Лакмус | | | |
М-о | | | |
| | | |
Опыт 2. Гидролиз солей
-
Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой.
В пробирку налейте 1 мл раствора карбоната натрия, прилейте к нему каплю фенолфталеина. Как изменился цвет индикатора? Почему? Составьте уравнения гидролиза соли карбоната натрия. Определите, сколько ступеней гидролиза будет у этой соли. Для каждой ступени составить молекулярное и ионные уравнения гидролиза. Сделайте вывод, почему соль подвергается гидролизу