Опыт 1.Определение характера среды при гидролизе солей

Выполнение опыта

В четыре пробирки налейте по 1– 2 мл следующих реактивов: в первую – дистиллированной воды, во вторую – водного раствора карбоната натрия, в третью – сульфата алюминия и в четвертую – нитрата калия. В каждую пробирку добавьте по 3 – 4 капли универсального индикатора, который в нейтральной среде имеет зеленовато-желтый цвет, в кислой – красный, в щелочной – синий. Какую окраску приобрели растворы после добавления в них универсального индикатора?

Запись результатов опыта

Экспериментальные результаты сведите в таблицу

 

Соль	Окраска индикатора	Характер среды	Гидролиз соли (да, нет)

 

На основании полученных результатов определите, какие из солей подвергаются гидролизу.

Напишите уравнения процессов гидролиза в молекулярной и ионной формах по первой ступени.

В выводе объясните причину протекания или отсутствия процессов гидролиза солей, рассмотренных в данном опыте.

 

Опыт 2. Полный (необратимый) гидролиз солей

Выполнение опыта

В пробирку налейте 1 – 2 мл раствора сульфата алюминия и добавьте такой же объем водного раствора соды Na₂СО₃. Что наблюдаете? Какое соединение осаждается и какой газ выделяется? Докажите, что выпавший осадок не является солью угольной кислоты.

Запись результатов опыта

Напишите (в молекулярном и ионном виде) уравнение реакции взаимодействия сульфата алюминия с карбонатом натрия и водой, приводящей к образованию гидроксида алюминия и углекислого газа (совместный гидролиз двух солей). Запишите ионные уравнения гидролиза как по катиону А1³⁺ (для трех ступеней), так и по аниону СО₃^2– (для двух ступеней).

В выводе на основе анализа равновесий гидролиза ионов А1³⁺ и СО₃^2–, протекающего в водном растворе, объясните причину полного гидролиза сульфата алюминия и карбоната натрия.

Используя таблицу растворимости, приведите примеры солей, которые не существуют в растворах, так как подвергаются полному (необратимому) гидролизу.

 

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Какой процесс называется гидролизом? От каких факторов зависит гидролиз солей?

2. Какие соли подвергаются гидролизу? Приведите примеры.

3. Какие соли не подвергаются гидролизу? Приведите примеры.

4. Как меняется характер среды при гидролизе различных солей?

5. Что такое совместный гидролиз солей? Приведите примеры.

6. Что такое степень гидролиза?

7. Какие факторы влияют на состояние равновесия процесса гидролиза?

8. Как влияет концентрация раствора соли на гидролиз?

9. Как влияет температура на процесс гидролиза солей?

10. Подвергаются ли гидролизу растворы следующих солей: нитрата натрия, хлорида цинка, нитрата кальция, сульфита натрия?

11. Каков характер среды (кислая, щелочная, нейтральная) растворов следующих солей: хлорид алюминия, нитрат калия, сульфат меди?

Работа № 8

 

КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ И ИХ СВОЙСТВА

Цель работы: Получение коллоидных растворов и изучение влияния концентрации раствора электролита на его

коагулирующую способность

 

Опыт 1. Получение золя гидроксида железа (III)

Выполнение опыта

Золь гидроксида трёхвалентного железа получают гидролизом раствора хлорида железа (III) в соответствии с уравнением реакции:

FeCl₃ + 3H₂O «Fe(OH)₃ + 3HCl

Мензуркой отмерьте 40 см³ дистиллированной воды и перенесите в термостойкий стакан на 100 см³. Воду нагрейте до кипения, после чего добавьте по каплям 7 см³ 2 % раствора FeCl₃, отмеренного мерным пальчиком. После кипячения раствора в течение нескольких минут в результате гидролиза образуется красно-коричневый золь гидроксида железа.

 

Запись результатов опыта

Запишите уравнение реакции гидролиза хлорида железа (III).

Частицы осадка Fe(OH)₃ избирательно адсорбируют ионы Fe³⁺, которые сообщают частицам положительный заряд. Строение мицеллы золя гидроксида железа (III) можно записать следующим образом:

{[Fe(OH)₃] nFe³⁺ 3(n-x)Cl^–}^3x+ 3xCl^–.

Укажите ядро мицеллы, потенциалопределяющие ионы, адсорбционную и диффузионную части мицеллы. В выводе отметьте, каким способом получен золь гидроксида трёхвалентного железа.

 

Опыт 2. Влияние концентрации раствора электролита на его коагулирующую способность.

Выполнение опыта

Для исследования процесса коагуляции в качестве электролита используют растворы K₂SO₄ с концентрацией:

1) 0,025 моль/л,

2) 0,0008 моль/л.

В три пробирки из стакана налейте по 4 см³ золя гидроксида железа, отмеренного мерным пальчиком. Одну пробирку оставьте для сравнения, а в две другие медленно по каплям добавьте по 1 см³ раствора K₂SO₄ (отмеренного также мерным пальчиком) концентрацией 0,025 моль/ли 0,0008 моль/л соответственно.

Через 5 минут после добавления электролитов отметьте, в какой пробирке произошло помутнение раствора, т.е. коагуляция.

 

Запись результатов опыта

Результаты наблюдений занесите в таблицу:

 

Электролит	Концентрация раствора электролита, моль/л
K2SO4	0,025	0,0008

 

Наличие или отсутствие коагуляции отметьте знаками «+» или «–».

Ответьте на вопрос, что такое коагуляция и чем она может быть вызвана.

В выводе отметьте, какой ион в составе K₂SO₄ вызывает коагуляцию золя гидроксида железа, и как влияет концентрация электролита на его коагулирующую способность.

 

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Что такое дисперсные системы? Какие дисперсные системы называются коллоидными растворами?

2. Перечислите методы получения коллоидных растворов.

3. Как называется структурная единица коллоидного раствора и какой заряд она имеет?

4. Что входит в состав коллоидной частицы (гранулы) и чем обусловлен ее заряд?

5. Какие ионы называются потенциалопределяющими?

6. Какие вещества называются стабилизаторами коллоидных растворов? Приведите примеры.

7. Охарактеризуйте агрегативную и кинетическую устойчивость коллоидных растворов.

8. Что происходит при нарушении кинетической устойчивости коллоидного раствора, и как называется этот процесс?

9. Что происходит при нарушении агрегативной устойчивости коллоидного раствора, и как называется этот процесс?

10. Каким образом можно нарушить устойчивость коллоидного раствора?

11. Как зависит коагуляция золя от заряда коагулирующего иона?

12. Что такое коллоидная защита?

 

Работа № 9

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ И ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА

 

Цель работы – изучение механизма окислительно-восстановительных

реакций в растворах электролитов;
изучение электрохимических процессов, протекающих

при работе гальванического элемента растворах

электролитов.