Опыт 1. Ионизирующее действие воды
Диссоциация электролитов на ионы в водном растворе происходит под действием полярных молекул воды. Чтобы убедиться в этом, смешивают кристаллические Na2CO3 и H2C2O4 (щавелевая кислота). В этих условиях свободных ионов нет и реакция не идет. При добавлении воды к полученной смеси электролиты диссоциируют, и начинается ионная реакция.
Порядок выполнения опыта.
В сухой пробирке смешать небольшие количества кристаллических Na2CO3 и H2C2O4. Записать наблюдения. К полученной смеси добавить 2-3 мл воды. Записать наблюдения.
Написать уравнения реакций электролитической диссоциации Na2CO3 и H2C2O4 в растворе и уравнение реакции между ними в молекулярном и ионном виде. Указать признаки реакций. Выписать из справочника значения Кд(H2CO3) и Кд(H2C2O4) и определить, какая из этих кислот сильнее. Рассчитать константу равновесия обменной реакции.
Опыт 2. Получение и свойства амфотерных гидроксидов
Амфотерные гидроксиды плохо растворяются в воде. Они могут взаимодействовать и с кислотами и со щелочами. В опыте необходимо получить осадок Zn(OH)2 и исследовать его взаимодействие с кислотой и щелочью, а также получить и исследовать свойства Cr(OH)3.
Порядок выполнения опыта.
В пробирку налить примерно 1 мл раствора любой соли цинка (например, ZnCl2) и добавить по каплям раствора NaOH (2н) до образования осадка. Осадок разделить на две пробирки. В первую пробирку прилить 1 мл раствора кислоты HCl (2н). Во вторую пробирку прилить 1 мл раствора NaOH (2н). Аналогичный опыт провести с любой солью хрома (III) (CrCl3 или Cr(NO3)3).
Записать наблюдения и написать уравнения реакций образования Zn(OH)2 и Cr(OH)3 и их взаимодействия с кислотами и щелочами в молекулярном и ионном виде. Указать признаки реакций. Написать схему равновесий в растворах Zn(OH)2 и Cr(OH)3. На основе принципа Ле Шателье показать направление смещения равновесий при добавлении кислоты и щелочи.
ZnCl2 + NaOH → Zn(OH)2¯ + NaCl
Zn(OH)2¯ + HCl → ZnCl2 + + H2O
Zn(OH)2¯ + NaOH → Na2[Zn(OH)4]
CrCl3 + NaOH → Cr(OH)3¯ + NaCl
Cr(OH)3¯ + HCl → CrCl3 + H2O
Cr(OH)3¯ + NaOH → Na3[Cr(OH)6]
Опыт 3. Смещение равновесия в сторону образования осадков
В отдельные пробирки поместить по 1-2 мл растворов серной кислоты (2н), сульфатов натрия и алюминия. В каждую пробирку добавить 2-3 капли раствора хлорида бария. Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
H2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4¯ + HNO3
Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4¯ + NaNO3
Al2(SO4)3 + Ba(NO3)2 → BaSO4¯ + Al(NO3)3
Опыт 4. Смещение равновесия в сторону образования газообразных веществ
В отдельные пробирки поместить по 1-2 мл раствора карбоната натрия. В одну пробирку добавить 3-4 капли раствора соляной кислоты (2н), в другую – 3-4 капли раствора уксусной кислоты (2н). Записать наблюдения и уравнения проведенных реакций в молекулярном и ионном виде. Сделать вывод об устойчивости угольной кислоты. Какая из кислот сильнее – соляная, уксусная или угольная? Почему в справочнике нет значений Ка для соляной кислоты?
Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
Опыт 5. Зависимость степени диссоциации от природы электролита
Проводится реакция взаимодействия металлического цинка с соляной и уксусной кислотами. Концентрации кислот одинаковы. Скорость реакции будет зависеть от концентрации ионов Н+ в растворе, то есть от степени диссоциации исследуемых кислот.
Порядок выполнения опыта.
В одну пробирку налить 1-2 мл раствора соляной кислоты (2н), в другую - столько же раствора уксусной кислоты (2н). В каждую пробирку опустить по кусочку металлического цинка примерно одинакового размера.
Записать, в какой пробирке выделение водорода идет более энергично. Написать уравнения реакций Zn с HCl и CH3COOH в молекулярном и ионном виде. Рассчитать концентрацию ионов Н+ и величину рН в 0,1 н растворе HCl и 0,1н растворе CH3COOH (К = 1,8×10-5). Сделать вывод, какой из электролитов имеет более высокое значение степени диссоциации - HCl или CH3COOH.
Zn + HCl → ZnCl2 + H2
Zn + CH3COOH → Zn(CH3COO)2 + H2
Опыт 6. Образование слабого электролита
В одну пробирку налить 5-6 капель раствора ацетата натрия СH3COONa, а в другую - столько же раствора хлорида аммония NH4Cl. В первую пробирку прибавить несколько капель 2н раствора HCl, а во вторую - несколько капель 2н раствора NaOH. Пробирки нагреть на водяной бане и испытать на запах. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций:
СH3COONa + HCl ® NaCl + CH3COOH
NH4Cl + NaOH ® NaCl + H2O + NH3