Лабораторная работа Гидролиз солей. Выполнение работы
 Скачать 24.94 Kb.
|
|
Выполнение работы Опыт 1. Гидролиз солей. Реакция среды в растворах различных солей К растворам солей: силиката натрия, сульфата натрия, карбоната натрия, хлорида натрия, сульфата цинка, хлорида аммония, добавляем раствор лакмуса. По изменению окраски индикатора сделаем вывод о реакции среды в растворе каждой соли. Наблюдения и уравнения реакций гидролиза: Силикат натрия - соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизует по аниону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА Na2SiO3 + HOH ⇄ NaHSiO3 + NaOH 2Na+ + SiO32- + HOH ⇄ Na+ + HSiO3- + Na+ + OH- SiO32- + HOH ⇄ HSiO3- + OH- Так как в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится синей. Сульфат натрия – соль сильного основания и сильной кислоты, поэтому в водном растворе не подвергается гидролизу. Среда раствора нейтральная (рН=7). В растворе сульфата натрия лакмус веет не изменяет. Карбонат натрия – соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизует по аниону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА Na2СO3 + HOH ⇄ NaHСO3 + NaOH 2Na+ + СO32- + HOH ⇄ Na+ + HСO3- + Na+ + OH- СO32- + HOH ⇄ HСO3- + OH- Так как в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится синей. Хлорида натрия – соль сильного основания NaOH и сильной кислоты HCl, поэтому в водном растворе не подвергается гидролизу. Среда раствора нейтральная (рН=7). В растворе сульфата натрия лакмус веет не изменяет. Сульфат цинка – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА 2ZnSO4 + 2H2O ⇄ (ZnOH)2SO4 + H2SO4 2Zn2+ + 2SO42- + 2H2O ⇄ 2ZnOH+ + SO42- + 2H+ + SO42- Zn2+ + H2O ⇄ ZnOH+ + H+ Так как в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет иметь кислую среду (pH < 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится красной. Хлорид аммония – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. NH4Cl + HOH ⇄ NH4OH + HCl NH4+ + Cl- + HOH ⇄ NH4OH + H+ + Cl- NH4+ + HOH ⇄ NH4OH + H+ Так как в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет иметь кислую среду (pH < 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится красной. Вывод: таким образом, растворы солей не всегда имеют нейтральную среду. Соли, образованные сильными основания и слабыми кислотами подвергается гидролизу по аниону и их растворы имеют щелочную среду. Соли, образованные слабыми основания и сильными кислотами, подвергаются гидролизу по катиону и их растворы имеют кислую среду. Соли, образованные слабыми основаниями и слабыми кислотами, подвергаются гидролизу по катиону и по аниону и их среда близка к нейтральной, но определяется слабым соединением, которое имеет большее значение константы диссоциации (данный пример солей не рассмотрен в опыте). Опыт 2. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой К растворам солей: сульфита натрия, сульфида натрия, карбоната натрия, добавляем раствор фенолфталеина. Наблюдения и уравнения реакций гидролиза: Сульфит натрия – соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизует по аниону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА Na2SO3 + HOH ⇄ NaHSO3 + NaOH 2Na+ + SO32- + HOH ⇄ Na+ + HSO3- + Na+ + OH- SO32- + HOH ⇄ HSO3- + OH- Так как в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7) и при добавлении фенолфталеина окраска раствора становится малиновой. Сульфид натрия – соль сильного основания и слабой, гидролизует по аниону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА Na2S + HOH ⇄ NaHS + NaOH 2Na+ + S2- + HOH ⇄ Na+ + HS- + Na+ + OH- S2- + HOH ⇄ HS- + OH- Так как в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7) и при добавлении фенолфталеина окраска раствора становится малиновой. Карбонат натрия – соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизует по аниону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА Na2СO3 + HOH ⇄ NaHСO3 + NaOH 2Na+ + СO32- + HOH ⇄ Na+ + HСO3- + Na+ + OH- СO32- + HOH ⇄ HСO3- + OH- Так как в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7) и при добавлении фенолфталеина окраска раствора становится малиновой. Вывод: Соли, образованные сильными основания и слабыми кислотами подвергаются гидролизу по аниону и их растворы имеют щелочную среду. Опыт 3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой К растворам солей: сульфата меди, сульфата цинка, хлорида алюминия, добавляем раствор лакмуса. Наблюдения и уравнения реакций гидролиза: Сульфат меди – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА 2CuSO4 + 2H2O ⇄ (CuOH)2SO4 + H2SO4 2Cu2+ + 2SO42- + 2H2O ⇄ 2CuOH+ + SO42- + 2H+ + SO42- Cu2+ + H2O ⇄ CuOH+ + H+ Так как в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет иметь кислую среду (pH < 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится красной. Сульфат цинка – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА 2ZnSO4 + 2H2O ⇄ (ZnOH)2SO4 + H2SO4 2Zn2+ + 2SO42- + 2H2O ⇄ 2ZnOH+ + SO42- + 2H+ + SO42- Zn2+ + H2O ⇄ ZnOH+ + H+ Так как в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет иметь кислую среду (pH < 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится красной. Хлорид алюминия – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА AlCl3 + HOH ⇄ AlOHCl2 + HCl Al3+ + 3Cl- + HOH ⇄ AlOH2+ + 2Cl- + H+ + Cl- Al3+ + HOH ⇄ AlOH2+ + H+ Так как в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет иметь кислую среду (pH < 7) и при добавлении лакмуса окраска раствора становится красной. Вывод: Соли, образованные слабыми основания и сильными кислотами подвергаются гидролизу по катиону и их растворы имеют кислую среду. Опыт 4. Смещение равновесия гидролиза при разбавлении раствора Наливаем в пробирку 1–2 мл раствора нитрата висмута и постепенно разбавляем водой до выпадения осадка. Наблюдения и уравнения химических реакций гидролиза: Bi(NO3)2 – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА Bi(NO3)3 + HOH ⇄ BiOH(NO3)2 + HNO3 Bi3+ + 3NO3- + HOH ⇄ BiOH2+ + 2NO3- + H+ + NO3- Bi3+ + HOH ⇄ BiOH2+ + H+ ВТОРАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА BiOH(NO3)2 + H2O ⇄ Bi(OH)2NO3 + HNO3 BiOH2+ + 2NO3- + H2O ⇄ Bi(OH)2+ + NO3- + H+ + NO3- BiOH2+ + H2O ⇄ Bi(OH)2+ + H+ Так как в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет имееть кислую среду (pH < 7). Вывод: при сильном разбавлении водой раствора нитрата висмута (ІІІ) выделяется обильный белый осадок, представляющий собой смесь основных солей висмута (дигидроксонитрата и гидроксонитрата висмута (ІІІ)). Следовательно, равновесие гидролиза смещается вправо – сторону образования пробуктов гидролиза. Опыт 5. Смещение равновесия гидролиза при изменении температуры В стакан наливаем раствор сульфита натрия и добавялем раствор фенолфталеина. Содержимое стакана разбавляем водой. Наливаем в пробирку 1-2 мл полученного раствора и нагреваем до кипения. Сравниваем окраску индикатора в пробирке и в стакане. Сульфит натрия – соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизует по аниону. Первая ступень гидролиза Na2SO3 + HOH ⇄ NaHSO3 + NaOH 2Na+ + SO32- + HOH ⇄ Na+ + HSO3- + Na+ + OH- SO32- + HOH ⇄ HSO3- + OH- Вторая ступень гидролиза NaHSO3 + H2O ⇄ NaOH + H2SO3 Na+ + HSO3- + H2O ⇄ Na+ + OH- + H2SO3 HSO3- + H2O ⇄ H2SO3 + OH- Так как в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7) и при добавлении фенолфталеина окраска раствора становится малиновой. При нагревании раствора наблюдаем усиление интенсивности малиновой окраски, что свидетельствует о том, что равновеси егидролиза смещается в сторону продуктов и количество щелочи увеличивается. Вывод: процесс гидролиза – это эндотермический процесс. Поэтому при нагревании усиливается. Опыт 6. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой. Реакции обмена, сопровождаемые гидролизом К раствору хлорида железа (III) добавляем раствор карбоната натрия. FeCl3 – соль слабого основания и сильной кислоты, гидролизует по катиону. Na2CO3 – соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизует по аниону. Наблюдения и уравнения химических реакций гидролиза: Таким образом, при смешивании растворов солей протекает совместный необратимый гидролиз, поэтому наблюдаем выделение углекислого газа и выпадение бурого осадка Fe(OH)3. 2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2+6NaCl 2Fe3++6Cl-+6Na++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2+6Na++6Cl- 2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2 Вывод: при смешивании растворов хлорида железа (ІІІ) и карбоната натрия не образуется карбонат железа (ІІІ), так как соли подвергаются совместному необратимому гидролизу. |