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.