Работа 10-1.Электролитическая диссоциация

Цель работы: изучить диссоциацию веществ в различных

растворителях

Опыт 1. Сравнение электропроводности растворов некоторых электролитов (групповой опыт).

Приборы и реактивы. Прибор для определения электропроводности растворов, стаканчики на 50 мл (8 шт) и реактивы (см. табл.).

Используя прибор, проверить, являются ли вещества (см. табл.) проводниками электрического тока. Для этого опускайте угольные электроды в стаканчик с раствором или кристаллическим веществом и наблюдайте, загорается ли лампочка.

Внимание! Менять растворы можно только при отключенном от сети приборе.

При перенесении электродов из одного раствора в другой необходимо промыть стаканчик и электроды дистиллированной водой, осушить фильтром. Следить, чтобы электроды опускались на одинаковую глубину.

Выполнение опыта. В стакан налить 20-30 мл дистиллированной воды. Опустить электроды, прибор включить в сеть. Загорается ли лампочка? Проводит ли вода электрический ток?

В сухой стакан насыпать измельченного сахара, так, чтобы было покрыто дно стакана. Опустить электроды, прибор включить в сеть. В стаканчик с сахаром прилить 20-30 мл дистиллированной воды. Что наблюдаете? Объяснить. Опыт повторить с кристаллической поваренной солью и раствором ее в воде и ацетоне. Объяснить, почему раствор соли является проводником тока, хотя чистая вода и сухая соль, взятые в отдельности, тока не проводят.

В 4 стакана налить 0,1 н. растворов: 1 – хлороводородной кислоты, 2 – едкого натрия, 3 – уксусной кислоты, 4 – аммиака. Испытать электропроводность этих растворов, погружая в них электроды. После каждого испытания выключать прибор и промывать электроды водой. Во время опыта следить за накалом лампочки и по степени ее накала сделать качественный вывод о силе исследуемых кислот и оснований.

Растворы уксусной кислоты и аммиака слить вместе и объяснить разницу в степени накала лампочки.

Описать и объяснить наблюдаемые явления, результат записать в виде таблицы.

 

Таблица. Электролитическая диссоциация веществ

№	веществa	накал лампочки	уравнение диссоциации	вывод
	H2O дистил.
	C12H22O11 (крист.)
	C12H22O11 (р-р)
	NaCl (крист.)
	NaCl (р-р в H2O)
	NaCl (р-р в ацетоне)
	HCl, 0,1 н.
	NaOH, 0,1 н.
	CH3COOH, 0,1н.
	NH4OH, 0,1 н.
	CH3COONa, (р-р)

 

Опыт 2. Смещение равновесия диссоциации слабых электролитов.

Реактивы: pастворы СН₃СООН, NH₄OH, кристаллы СН₃СООNa, NH₄Cl, индикаторы – метилоранж, фенолфталеин.

а) Влияние соли слабой кислоты на диссоциацию этой кислоты.

В две пробирки налить раствор уксусной кислоты и добавить несколько капель метилоранжа. В первую внести кристаллы ацетата натрия и перемешать, а вторую оставить в качестве контрольной. Сравнить окраску полученных растворов.

Написать уравнение диссоциации. Объяснить, как смещается равновесие диссоциации кислоты (принцип Ле-Шателье) при добавлении к ней ацетата натрия. Как меняется при этом степень диссоциации и концентрация ионов водорода?

Сделать вывод о влиянии соли слабой кислоты на диссоциацию этой кислоты.

б) Влияние соли слабого основания на диссоциацию этого основания.

В две пробирки налить раствор аммиака и добавить несколько капель фенолфталеина. В первую внести кристаллы хлорида аммония, а вторую оставить в качестве контрольной. Сравнить окраску полученных растворов аммиака и выражение констант диссоциации. Объяснить, как смещается равновесие диссоциации при добавлении хлорида аммония. Почему окраска фенолфталеина бледнеет?

Сделать вывод о влиянии соли слабого основания на диссоциацию этого основания.

 

Вопросы допуска

1.Что такое электролитическая диссоциация? Изложите основные положения теории электролитической диссоциации. 2.Объясните процесс электролитической диссоциации веществ с ионным и ковалентным типом связи. Приведите примеры.

3.Что выражает степень электролитической диссоциации?

4.Что понимается под «кажущейся» степенью электролитической диссоциации, коэффициентом активности?

5.Что выражает константа электролитической диссоциации? Какую информацию можно получить из её значения?

6.Сформулируйте «закон разбавления».

7.Как можно сместить равновесие электролитической диссоциации?

8.Какие электролиты подвергаются в растворах ступенчатой диссоциации?

9. Почему некоторые гидроксиды получили название амфотерных?

10.Назовите основные положения протолитической теории кислот и оснований

Вопросы к защите

1. Сумма коэффициентов перед формулами неэлектролитов в уравнении реакции

Fe + 2HCl(р-р) = FeCl₂(р-р) + H₂ равна:

а) 2; б) 3; в) 4; г) 5.

2. Лампочка прибора для испытания веществ на электропроводность загорится при погружении электродов в:

а) сахар (крист.); б) сахар (р-р);

в) хлорид натрия (крист.); г) хлорид натрия (р-р).

3. Формула сильного электролита:

а) H₂SO₄; б) CaCO₃; в) HNO₃; г) Cu(OH)₂.

4. Не проводит электрический ток водный раствор:

а) H₂SO₄; б) NaOH; в) O₂; г) HCl.

5. Слабым электролитом является:

а) NaOH; б) KCl; в) H₂SO₄; г) H₂CO₃.

6. Неэлектролитом является:

а) BaCl₂(р-р); б) расплав NaOH; в) H₃PO₄ (р-р); г) С₆Н₆.

7. Диссоциация угольной кислоты является обратимой реакцией, так как эта кислота: а) слабый электролит; б) изменяет цвет индикатора; в) сильный электролит; г) растворима в воде.

8. Какой объем (в мл) 0,8 н. раствора КOH необходим для нейтрализации 24 мл 0,2 н. раствора HCl:

а) 3; б) 12; в) 6; г) 18; д)24.

9. Какова концентрация ионов хлора (в моль/л) в 0,05 М растворе хлорида алюминия при степени диссоциации равной 80 %:

а) 0,05; б) 0,4;

в) 0,12; г) 0,24.

10. Константа диссоциации масляной кислоты C₃H₇COOH 1,5*10^-5. Вычислить степень диссоциации в 0,005М растворе.

11. Как изменяется сила кислот в рядах:

HClO – HClO₂ – HClO₃ – HClO₄;

H₄SiO₄ – H₃PO₄ – H₂SO₄ – HClO₄.

Чем объяснить? Сравните константы диссоциаций кислот.

12. Напишите выражения ступенчатой диссоциации и констант для фосфорной кислоты. Какая из констант больше и почему?

13. Чему равна константа диссоциации угольной кислоты, если степень диссоциации ее, по первой ступени в растворе, содержащем 0,0043 моль/л кислоты, равна 1 %?

(Ответ: 4,3*10^-7.)

14. Как меняется сила кислот в ряду: HF – HCl – HBr – HI.

15. Вычислить концентрацию ионов H⁺, HSe^-, Se^-2 в 0,7 М растворе H₂Se. К₁ = 1,3*10^-4; К₂ = 1*10^-11.

16. Вычислить степень диссоциации и [H⁺] в 0,05 М растворе азотистой кислоты (К = 5*10^-4).

17. Вычислить [H⁺] и a в 1 %-м растворе уксусной кислоты (К = 1,8*10^-8), приняв r = 1.