Лабораторная работа №

РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Цель работы:

Опыт 1. Зависимость электропроводности растворов от степени диссоциации электролитов

Основные понятия: электролитическая диссоциация, сильный электролит, слабый электролит, степень диссоциации, электропроводность растворов электролитов

Таблица. Результаты измерений электропроводности

Электролит	Уравнение диссоциации	Концентрация раствора С, моль/л	Сила тока I, мА	Относительная сила электролита
HCl		0,1		сильный
CH3COOH		0,1		слабый
NaOH		0,1		сильный
NH4OH		0,1		слабый

Выводы: (отмечают связь величины электропроводности растворов электролитов со степенью диссоциации электролита)

Опыт 2. Зависимость электропроводности раствора от концентрации сильного электролита

Электролит: H₂SO₄

Уравнение диссоциации:

Таблица. Результаты измерений электропроводности растворов H₂SO₄

Концентрация раствора w, %	Сила тока I, мА	Концентрация раствора w, %	Сила тока I, мА

График зависимости I = f (w)

­ I, мА

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®w, %

Выводы: (объясняют вид зависимости I = f (w), учитывая, что H₂SO₄ – сильный электролит)

Опыт 3. Определение направления протекания реакций с участием электролитов

Основные понятия: сильный электролит, слабый электролит, константа диссоциации

1) Реагенты: NH₄Cl, NaOH.

Уравнение реакции:

Наблюдения:

Сильные электролиты:

Слабые электролиты: (K _b(NH₄OH)=1,77 ×10^–5)

2) Реагенты: CH₃COONa, HCl.

Уравнение реакции:

Наблюдения:

Сильные электролиты:

Слабые электролиты: (K _а(СН₃СООН)=1,86×10^–5)

Выводы: (указывают направление протекания изученных реакций, используя данные по константам диссоциации соответствующих электролитов)

Опыт 4. Определение и сравнение рН растворов сильных и слабых электролитов

Основные понятия: водородный показатель рН, гидроксидный показатель рОН, связь между ними, степень диссоциации.

Основные законы: закон разбавления Оствальда для бинарного слабого электролита

Расчетные формулы: для кислот: a = ; для оснований a =

Таблица 1. Цвет универсального индикатора (раствора или бумаги)

рН	Цвет	рН	Цвет
1...3	Красный		Бирюзовый
4,5	Оранжевый	9,10	Голубой
	Желтый	11...13	Фиолетовый
	Зеленый

Таблица 2. Результаты измерения рН и расчета степени диссоциации электролита

Электролит	Уравнение диссоциации	Концентрация раствора С, моль/л	рН	Степень диссоциации a
HCl		0,1
CH3COOH		0,1
NaOH		0,1
NH4OH		0,1

Расчеты:

Выводы: (сравнивают рН и степень диссоциации соответствующих кислот и оснований)

Опыт 5. Смещение равновесия диссоциации слабого электролита

Основные понятия: принцип Ле Шателье смещения положения химического равновесия

Таблица. Результаты измерения рН растворов

		Изменения после добавления сильного электролита к слабому электролиту
Электролит	Уравнение диссоциации	Увеличилась концентрация иона	Изменилось значение рН раствора	Равновесие диссоциации сместилось
Слабый	CH3COOH			рН1 =
Сильный	CH3COONa			рН2 =
Слабый	NH4OH			рН1 =
Сильный	NH4Cl			рН2 =

Выводы: (отмечают влияние сильного электролита с одноименным ионом на положение равновесия диссоциации слабого электролита и степень его диссоциации)

Опыт 6. Получение и растворение осадков малорастворимых электролитов

Основные понятия: произведение растворимости ПР, условия образования и растворения осадка.

а) Реагенты: CaCl₂, Na₂CO₃

Уравнение реакции:

Наблюдения:

Выражение ПР соли, выпавшей в осадок:

Расчет произведения концентраций соответствующих ионов и сравнение с величиной ПР(СаСО₃) = 3,8×10^–9:

Вывод: (отмечают условие выпадения осадка)

б) Реагенты: продукты реакции (а), HCl

Уравнение реакции:

Сравнение силы соответствующих кислот: HCl Н₂СО₃ (K _{а (I)}(Н₂СО₃) = 4,3×10^–7)

в) Реагенты: продукты реакции (а), СН₃СООН

Уравнение реакции:

Сравнение силы соответствующих кислот:

СН₃СООН(K _а(СН₃СООН) = 1,86×10^–5) Н₂СО₃ (K _а(I)(Н₂СО₃) = 4,3×10^–7 )

Вывод: (отмечают условие растворения осадка)

Опыт 7. Взаимодействие соединений, усиливающих гидролиз друг друга

Основные понятия: гидролиз солей

а) Соль: AlCl₃

Уравнение гидролиза (по I ступени):

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Результат определения рН раствора:

Вывод: (отмечают, к какому типу гидролиза относится гидролиз данной соли, чем это обусловлено и какова реакция среды)

б) Соль: Na₂CO₃

Уравнение гидролиза (по I ступени):

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Результат определения рН раствора:

Вывод: (отмечают, к какому типу гидролиза относится гидролиз данной соли, чем это обусловлено и какова реакция среды)

в) Совместный гидролиз солей: AlCl₃, Na₂CO₃

Уравнение реакции совместного гидролиза:

Наблюдения:

г) Доказательство образования в результате гидролиза амфотерного гидроксида алюминия – растворение осадка Al(OH)₃ и в кислоте, и в щелочи:

Реагенты: продукты реакции (в), HCl

Уравнение реакции:

Наблюдения:

Реагенты: продукты реакции (в), NaOH

Уравнение реакции:

Наблюдения:

Выводы: (отмечают направление смещения положения равновесия гидролиза солей разного типа при их совместном гидролизе, указывают условия, при которых соли полностью гидролизуются)

Опыт 8. Влияния природы соли на процесс гидролиза

Основные понятия: степень гидролиза

а) Соль: NaCl

Определение рН раствора:

б) Соль: MgCl₂

Определение рН раствора:

Уравнение гидролиза (по I ступени):

в) Соль: AlCl₃

Определение рН раствора:

Уравнение гидролиза (по I ступени):

Сравнение силы соответствующих оснований:

NaOH Mg(OH)₂ (K _{b (I)}(Mg(OH)₂)=2,5×10^–3) Al(OH)₃ (K _{b (I)}(Al(OH)₃)=1,0×10^–9)

Выводы: (указывают, как степень гидролиза соли и. соответственно, рН раствора зависят от силы соответствующего основания или кислоты)

Опыт 9. Влияние температуры на степень гидролиза

Основные понятия: степень гидролиза, тепловой эффект химической реакции, принцип Ле Шателье смешения положения химического равновесия.

Соль: СН₃СООNa. Индикатор: фенолфталеин. Условия проведения опыта: нагревание

Уравнение гидролиза:

Наблюдения:

Выводы: (отмечают смещение положения равновесия гидролиза при повышении температуры, показывают, как зависит степень гидролиза от температуры, каков знак теплового эффекта процесса)