Опыт 2. Определение характера среды в реакциях гидролиза

С помощью универсального индикатора определите рН в растворах двух солей: 1 М растворов сульфата алюминия и натрия. Объясните различие рН. Сопоставьте полученные результаты. Составьте уравнения гидролиза в ионном виде. Назовите аналитический сигнал, указывающий на сдвиг равновесия. Какая существует зависимость между зарядом и размерами иона и его способностью к гидролизу? Результаты опыта сведите в таблицу 2.

Таблица 2.

№	Соединение	рН среды	Уравнение реакций и выражение констант гидролиза

Вывод:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 3. Образование труднорастворимого соединения

Получите гидроксиды меди (II) и никеля (II). Для этого возьмите растворы соответствующих солей и раствор щелочи. Раствор щелочи прибавьте по каплям к раствору соли до образования заметного количества осадка. Объясните результат опыта и отметьте цвет осадка. Осадки сохраните для опыта 4.

Запишите ионные и молекулярные уравнения реакций. Сформулируйте условия протекания ионных реакций практически необратимо и до конца.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вычислите ΔG_х.р. и К_равн исследуемых реакций в стандартных условиях. Назовите аналитический сигнал, указывающий на сдвиг равновесия.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 4. Реакции образования комплексных ионов

Слейте раствор над каждым из осадков, полученным в опыте 3. К осадку гидроксида меди прибавьте конц. раствор аммиака; к осадку гидроксида никеля – раствор NH₄SCN до полного растворения осадка. Отметьте цвет образующихся растворов. Напишите молекулярные уравнения реакций. Назовите аналитический сигнал, указывающий на сдвиг равновесия.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишите уравнения первичной и вторичной диссоциации полученных комплексов и выражение констант нестойкости.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:

Опыт 5. Образование газообразных и летучих соединений

Внесите в пробирку 3 – 4 капли раствора карбоната натрия и такой же объем раствора серной кислоты. Назовите аналитический сигнал, указывающий на сдвиг равновесия. Запишите ионно-молекулярное уравнение реакции.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выводы:

Лабораторная работа № 6. Электрохимические процессы (2 часа)

Цель работы:познакомиться с процессами взаимопревращения химической и электрической энергий.

Рекомендации:повторите теорию окислительно-восстановительных процессов, условия самопроизвольного протекания химических реакций.

Важнейшие понятия:электрод, типы электродов, стандартный электродный потенциал, водородная шкала потенциалов, равновесный электродный потенциал, гальванический элемент, электрохимическая схема элемента, электродвижущая сила элемента, электролиз, анод (инертный и растворимый), катод, последовательность электродных процессов, выход по току, электрохимический эквивалент.

Следует уметь: определять тип электрода; составлять электрохимические схемы элементов с привлечением стандартных потенциалов; записывать уравнение реакций, протекающих на электродах; рассчитывать равновесный потенциал по уравнению Нернста, электродвижущую силу элемента; связывать ее со свободной энергией Гиббса; записывать уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде при электролизе растворов и расплавов; проводить количественные расчеты, используя законы Фарадея.

Контрольные вопросы и задания

1.Что такое электрод?

2. Каковы причины возникновения электродного потенциала?

3. Почему одни металлы при погружении в раствор собственной соли заряжаются отрицательно, а другие положительно?

4. Вычислите с помощью формулы Нернста электродный потенциал цинка, погруженного в раствор его соли с концентрацией ионов Zn²⁺ 0,01 моль/л.

5. Определите потенциал водородного электрода, если концентрация ионов H⁺ в растворе равна 3,8 10^-3 моль/л.

6. Охарактеризуйте окислительные свойства катионов водорода (H⁺) по отношению к металлам в нейтральной, щелочной и кислой средах.

7. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых цинк – отрицательный электрод, в другом – положительный.

8. Составлена концентрационная гальваническая цепь:

Pt, H₂ / 0,001 н НСООН || 1н СН₃СООН / Н₂, Pt.

Константы диссоциации кислот равны: К_{муравьин} = 1,77 10^-4;К_уксусн = 1,75 ·10^-5. Определите ЭДС цепи.

9. Предложите гальванический элемент с максимально возможным ЭДС, пользуясь рядом стандартных электродных потенциалов. Укажите электродные процессы и приведите суммарную токообразующую реакцию.

10. Запишите схему электролиза водного раствора ZnSO₄, анод – инертный.

11. При токе силой 2 А в течение 40 минут на катоде выделилось 4,54 г некоторого металла. Вычислите электрохимический эквивалент этого металла в г/(А ч).

12. Выход по току при получении металлического кальция при электролизе расплава хлорида кальция составил 70 %. Какое количество электричества надо пропустить через электролизер, чтобы получить 200 г кальция?

Экспериментальная часть