Равновесия в растворах электролитов

Лабораторные работы

ПРИБОРЫ, ПОСУДА И РЕАКТИВЫ: прибор для измерения электропровод­ности растворов; 10 пробирок, держатель для пробирок; спиртовка; пипетка на 5 мл; колба мерная на 100 мл; стаканы на 100 мл - 5 шт.; рН-метр; универсальный индикатор; дистиллированная вода; растворы: спирта, сахара, соляной кислоты, нитрата натрия, гидроксида натрия, нитрата висмута, ацетата натрия, карбоната калия, фосфата натрия, гидрофосфата натрия, дигидрофосфата натрия, хлорида натрия, хлорида алюминия, ацетата аммония, нитрата железа (III), тетрабората натрия, хлорида цинка, нитрата аммония, сульфита натрия, сульфата натрия, хлорида бериллия, хлорида магния, нитрата кальция, нитрата стронция, хлорида бария, нитрата цинка, нитрата кадмия (все растворы с концентрацией 0,1 моль/л), азотной кислоты (конц.), аммиака (конц.); растворы лакмуса и фенолфталеина; кристаллические соли: карбонат натрия, хлорид аммония, ацетат натрия, нитрат аммония, нитрат свинца.

ХОД РАБОТЫ:

1. Электропроводность растворов электролитов.

Для проведения опыта используют прибор для определения электропровод­ности растворов, состоящий из: стакана, угольных электродов, лампочки, элект­рической вилки. До начала опыта на концах электродов сделать насечку напильником, по кoторую погрузить электроды в исследуемый раствор с целью сохра­нения постоянной величины их рабочей поверхности.

1. широкогорлая склянка 2. пробка 3. воронка 4. угольный электрод 5. лампочка 6. электрическая вилка

Прибор для определения электропроводности растворов

В стакан залить по метку на электродах дистиллированную воду, присоеди­нить прибор к электрической сети и фиксировать наличие тока в замкнутой цепи. Опыт повторить с растворами спирта, сахара, соляной кислоты, нитрата натрия и гидроксида натрия. Перед каждым опытом электроды и стакан тщательно промыть дистиллированной водой. Записать уравнения электролити­ческой диссоциации электролитов.

2. Степень диссоциации кислоты, основания и соли.

В стакан прибора по метку на электродах залить концентрированную уксус­ную кислоту, включить прибор в сеть и фиксировать яркость накала лампы. За­тем подлить в стакан дистиллированную воду, а электроды поднять так, чтобы уровень раствора был на уровне метки. В процессе разбавления фиксировать изменение яркости накала лампы. Аналогичным образом провести опыт с концентрированным раствором аммиака. По яркости свечения лампы сделать вывод об изменении степени диссоциации в процессе разбавления. Для проверки вывода рассчитать степень диссоциации 0,1 н. и 0,001 н. растворов уксусной кислоты и сравнить их.

В стакан прибора налить немного концентрированного раствора аммиака, включить ток и регистрировать степень накала лампы. После выключения прибора из сети порциями добавлять ледяную уксусную кислоту из расчёта 1 объём кислоты на 2 объёма аммиака. После охлаждения раствора соли включить ток и вновь зафиксировать степень накала лампы. На основании проделанного эксперимента отнести исследованные соединения к сильным или слабым электролитам.

3. Окраска индикаторов.

В девять чистых пробирок налить по 3 мл дистиллированной воды и прибавить в три из них по одной капле фенолфталеина, в следующие три - метилового оранжевого, а в остальные три - лакмуса. В три пробирки (с фенолфталеином, метиловым оранжевым и лакмусом) добавить 2-3 капли соляной кислоты; в три другие - по 2-3 капли раствора едкого натра; последние три оставить без изменения. Отметить в таблице окраску индикаторов в различных средах, записать уравнения реакций диссоциации кислоты и щёлочи.

Индикатор		Реакция раствора
Фенолфталеин Метиловый оранжевый Лакмус	Кислая рН<7	Нейтральная рН=7	Щелочная рН>7

4. Гидролиз.

а) в десять пронумерованных пробирок налить по 3 мл 0,1 н. растворов солей:

карбоната калия, фосфата натрия, хлорида натрия, хлорида алюминия, ацетата аммония, нитрата железа (III), тетрабората натрия, хлорида цинка, нитрата аммония. Добавить по 1-2 капли лакмуса и сравнить окраску в пробирках с окраской лакмуса в десятой пробирке и результаты занести в таблицу.

Номер пробирки

Вещество

Цвет лакмуса

Реакция среды

Какие соли подвергаются гидролизу? Объяснить, чем обусловлена реакция среды в каждом случае. Составить уравнения реакций гидролиза;

5. Сдвиг равновесия гидролиза, обратимый и необратимый гидролиз:

а) в пробирку налить несколько капель раствора нитрата висмута и постепенно разбавлять водой до образования осадка. В пробирку с осадком прибавить несколько капель концентрированной азотной кислоты и зафиксировать происходящие изменения. Записать уравнения реакций и на основании константы равновесия объяснить наблюдения;

б) растворить нитрат свинца в воде; обратить внимание на помутнение раст­вора; добавить несколько капель азотной кислоты; объяснить наблюдаемое;

в) налить в пробирку 10 мл раствора хлорида железа (III) и столько же раствора карбоната натрия; содержимое нагреть. Какой газ выделяется и какой осадок образуется? Почему?

6. Влияние температуры на гидролиз.

Налить в пробирку 4-5 мл раствора ацетата натрия и 1-2 капли фенолфталеина. Довести раствор до кипения и наблюдать изменения в окраске индикатора. Записать уравнения гидролиза и объяснить наблюдения.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте понятия слабый и сильный электролит. Что такое степень диссоциации?

2. Под влиянием каких факторов происходит распад электролита на ионы в водном растворе?

3. Ионная сила раствора, активность ионов. В чем отличие между сильными и слабыми кислотами?

4. Какой величиной характеризуется состояние равновесия в водном растворе? Приведите примеры. Применим ли к равновесиям в водном растворе принцип Ле Шателье?

5. Что называется влиянием одноимённых и разноимённых ионов и как оно сказывается на состоянии равновесия?

6. Что называется гидролизом? Опишите гидролиз с помощью констант гидролиза.

7. Ионное произведение воды. Что такое рН и рОН раствора?

Дата добавления: 2014-10-17