Лабораторная работа Электролитическая диссоциация

Лабораторная работа
Электролитическая диссоциация. Свойства водных растворов электролитов.
Гидролиз солей.
Опыт 1 Определение рН растворов
Значение рН раствора можно определить приблизительно с помощью универсальных
индикаторов или точно с использованием специального прибора - рН-метра.
А. Приближенное определение рН раствора с помощью универсальной
индикаторной бумаги.
Универсальный индикатор представляет собой смесь индикаторов. Его окраска
меняется от красной (рН < 3,4) через оранжевую (рН = 3,4-7,2), жёлтую (рН = 7,2-8,5)
до тёмно-фиолетовой (рН > 8,5). Бумага, пропитанная раствором универсального
индикатора,
называется
универсальной
индикаторной
бумагой.
На
полоску
универсальной индикаторной бумаги пипеткой нанесите по капле растворов НС1,
СН3СООН, NaOH, NH4OH. Окраску влажного пятна сравните с цветной шкалой и
определите значение рН. Отметьте характер среды раствора. Результаты наблюдений
занесите в таблицу.
Б. Определение рН раствора потенциометрическим методом (с помощью рНметра).
Потенциометрия - это один из электрохимических методов, основанный на измерении
ЭДС и электродных потенциалов как функций концентрации анализируемого
раствора. При прямой потенциометрии в анализируемый раствор погружают
индикаторный электрод и измеряют его потенциал относительно потенциала
электрода
сравнения
(обычно
хлорсеребряного).
Иногда
используется
один
комбинированный электрод.
При определении рН в качестве индикаторных используют ион-селективные
электроды, имеющие очень тонкую мембрану, отделяющую внутренний раствор с
известной концентрацией ионов водорода (обычно 0,1 М НС1) от внешнего
анализируемого раствора с неизвестной концентрацией ионов водорода. Мембрана
изготавливается из специального стекла, способного обменивать ионы с собственной
поверхности на ионы, находящиеся в растворе. При этом происходит избирательный
обмен - преимущественно на стекле сорбируются ионы только одного вида (в данном
случае катионы Н+). Как результат возникает мембранная разность потенциалов.
Определение ионов с помощью ионоселективных электродов называют ионометрией.
Ионометрия применяется для нахождения концентрации ионов водорода (рН
растворов). При этом в качестве индикаторного чаще всего используется мембранный
стеклянный электрод.
Перед проведением измерений электроды промывают дистиллированной водой и
обсушивают фильтровальной бумагой. В стакан с испытуемым раствором погружают
электроды и определяют значение рН. После измерения электроды промывают
дистиллированной водой.
Измерьте значения рН растворов и занесите результаты в таблицу.
Напишите уравнения диссоциации изучаемых электролитов. Почему растворы
хлороводородной и уксусной кислот, а также гидроксидов натрия и аммония
одинаковой концентрации имеют различные значения рН?
Опыт 2. Получение амфотерного гидроксида и исследование его свойств
В 2 пробирки внесите по 4 капли раствора сульфата алюминия и добавьте в каждую из
них по 1 капле 2 М раствора NaOH. Для исследования свойств полученного
гидроксида алюминия прилейте в первую пробирку избыток 2 М раствора НС1, а во
вторую избыток 2 М раствора NaOH до полного растворения осадков.
Напишите молекулярные й ионно-молекулярные уравнения реакций получения
гидроксида алюминия и его взаимодействия с кислотой и основанием. Напишите
уравнения диссоциации гидроксида алюминия в кислой и щелочной средах.
Опыт 3. Реакции ионного обмена в растворах электролитов
Проведите реакции, взяв по 2-3 капли следующих растворов:
1) сульфат меди (II) + гидроксид натрия;
2) нитрат свинца (II) + йодид калия;
3) хлорид натрия + нитрат серебра;
4) карбонат натрия + хлороводородная кислота;
5) сульфид натрия + хлороводородная кислота;
6) хлорид аммония + гидроксид натрия;
7) силикат натрия + хлороводородная кислота;
8) гидроксид натрия + хлороводородная кислота;
9) ацетат натрия + хлороводородная кислота.
Отметьте происходящие изменения. Напишите уравнения реакций в молекулярной и
ионно-молекулярной полной и сокращенной формах.
Учтите, что при написании реакции в ионно-молекулярной форме сильные
электролиты записываются в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые
соединения и газы - в виде молекул. Сделайте вывод об условиях протекания реакций
ионного обмена до конца.
Гидролиз солей
Опыт1. Определение характера среды растворов солей при гидролизе
Приготовьте 5 пробирок с дистиллированной водой (заполненные примерно на 1/5
объема пробирки). Добавьте в пробирки, с помощью шпателя следующие соли: нитрит
калия, карбонат натрия, нитрат аммония, хлорид меди (II), хлорид калия.
Перемешайте с помощью .стеклянной палочки содержимое пробирок до полного
растворения соли. Для определения рН нанесите стеклянной палочкой 2-3 капли
раствора соли на полоску универсальной индикаторной бумаги. Сравните окраску
индикаторной бумаги с цветной шкалой. Результаты определений занесите в табл.
Таблица Зависимость рН раствора от состава солей
Молекулярная
Относительная сила кислот
формула соли
и оснований, образующих
рH
Характер среды
соль
KNO2
Na2CO3
NH4NO3
CuCl2
KCl
Напишите ионно-молекулярные и молекулярные уравнения реакций гидролиза солей
и сделайте вывод о том, как протекает гидролиз: по катиону или аниону.
Опыт 2. Необратимый гидролиз
В пробирку внесите 6-7 капель раствора сульфата алюминия и такое же количество
раствора карбоната натрия. Отметьте происходящие изменения.
Составьте уравнения реакций взаимодействия сульфата алюминия и карбоната натрия
и полного гидролиза образовавшегося карбоната алюминия. Сделайте вывод об
условиях протекания реакции необратимого гидролиза солей.
Опыт 3. Влияние температуры на степень гидролиза
В пробирку внесите 5-6 капель раствора ацетата натрия, добавьте 2 капли
фенолфталеина и нагрейте раствор до кипения.
Напишите уравнения гидролиза соли. По изменению окраски фенолфталеина сделайте
вывод о том, как меняется концентрация гидроксид-ионов при нагревании и в каком
направлении смещается равновесие реакции гидролиза.
Сделайте вывод о влиянии температуры на степень гидролиза и укажите, какой
является реакция гидролиза соли: экзотермической или эндотермической.