Гідроліз солей Al2(SO4)3, Na2S, BaCl2, CuSO4.
Мета: закріпити знання по основним положенням теорії електролітичної дисоціації,удосконалювати навики хімічного експерименту.
Обладнання та реактиви: штатив з пробірками, універсальний лакмусовий папірець, розчини CuSO4, BaCl2, Al2(SO4)3, Na2S.
Теоретичні відомості
Гідроліз -взаємодія іонів солі з іонами води, що приводить
до утворення слабкого електроліту.
Досвід показує, що розчини середніх солей мають лужну, кислу або нейтральну реакцію, хоча вони і не містять ні водневих, ні гідроксильних іонів.
Це явище пояснюється тим, що сіль можна представити як результат взаємодії кислоти та основи.
Солі – електроліти, при дисоціації яких утворюються катіони металів і аніони кислотних залишків.
Класифікація електролітів (таблиця 4.1)
| Слабкі електроліти | Середньої сили електроліти | Сильні електроліти |
| Дисоціюють на іони частково. 1. Кислоти H2CO3; H2S; HNO2; HClO; HCN; H2SiO3. 2. Основи нерозчинні у воді, а також NH4OH. | H2SO3; H3PO4 | Дисоціюють на іони повністю. 1. H2SO4; HNO3; HCl; HI; HBr; HClO4; HMnO4. 2. Луги – гідроксиди лужних і лужно-земельних металів. 3. Розчини майже усіх розчинних солей. |
Існує 3 випадки гідролізу солей:
1. Сіль утворена сильною основою та слабкою кислотою (Na2CO3)
Na2CO3 + HOH= NaOH + Na HCO3
CO32- + H2O = HCO3- + OH-
pH > 7 реакція лужна
2. Сіль утворена слабкою основою та сильною кислотою (CuCl2)
CuCl2 + HOH= HCl + CuOHCl
Cu2+ + H2O = CuOH+ + H+
рН < 7 реакція кисла
3. Сіль утворена слабкою основою та слабкою кислотою (MgS)
MgS + 2HOH = Mg (OH)2 + H2S
Mg2+ + S2- + H2O = Mg(OH)2 + H2S
рН=7 реакція нейтральна
Солі утворені сильною основою та сильною кислотою не гідролізують: KCl, NaNO3, NaCl, Na2SO4, K2SO4.
Хід роботи
Завдання 1.
У пробірку налити 2-3 мл розчину сульфату алюмінію Al2(SO4)3 і перевірити його розчином індикатору (лакмусовим папірцем). Визначити рН середовища, пояснити отриманий результат.
Завдання 2.
У пробірку налити 2-3 мл розчину сульфіду натрію Na2S і перевірити його розчином індикатору (лакмусовим папірцем). Визначити рН середовища, пояснити отриманий результат.
Завдання 3.
У дві пробірки налити по 2-3 мл розчинів хлориду барію BaCl2 та карбонату амонію (NH4)CO3 і перевірити їх розчином індикатору (лакмусовим папірцем). Визначити рН середовища, пояснити отриманий результат.
Отримані результати занести у таблицю:
| Сіль | рН середовища | ||
| кисле | лужне | нейтральне | |
| Al2(SO4)3 | |||
| Na2S | |||
| BaCl2 | |||
| (NH4)2CO3 |
Завдання 4.
Зробити висновок.
Контрольні питання.
1. Для солей, що гідролізують, складіть іонні рівняння.
Варіанти індивідуальних завдань (таблиця 4.2)
| № з/п | Питання 1 |
| MnCl2, Na2CO3, Ni(NO3)2. | |
| K2S, CrCl3, KCl. | |
| Al2(SO4)3, K2S, Pb(NO3)2. | |
| FeCl3, Na2CO3, Al2S3. | |
| Li2S, AlCl3, NiSO4. | |
| Pb(NO3)2, Na2CO3, CoCl2. | |
| FeCl3; NaCl; Al(NO3)3. | |
| FeSO3; K2SO3; Hg(NO3)2. | |
| ZnCl2; Na2S; CaSiO3. | |
| Ag3PO4; Na3PO4; NaNO3. | |
| KCN; K2S; CaSO3. | |
| BaCl2; K2CO3; K2 S. | |
| Na2S; NaNO3; (NH4)2 SO4. | |
| KCl; Cu(NO3)2; K2CO3. | |
| AgNO3; NaNO3; Na2SiO3. |
Питання до захисту лабораторної роботи.
1. Гідроліз солей.
2. Випадки гідролізу:
§ якщо сіль утворена сильною основою і слабкою кислотою;
§ якщо сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою;
§ якщо сіль утворена слабкою основою і слабкою кислотою;
§ якщо сіль утворена сильною основою і сильною кислотою.
3. Ступінь гідролізу.
Лабораторна робота №6
Електроліз розчинів та розплавів солей
Мета роботи: поглибити та розширити знання з цієї теми, удосконалити навички складання схем електролізу розплавів та розчинів солей, розглянути вплив середовища на процес корозії та сучасні засоби захисту від неї.
Засоби наочності: періодична система елементів Д.І. Менделєєва, електрохімічний ряд напруги металів, плакати, роздавальний матеріал.
Теоретичні положення
ЕЛЕКТРОЛІЗ
Електроліз – це окисно-відновний процес, який відбуваються на електродах при проходженні електричного струму через розчин або розплав електроліту;
- це процес відновлення на катоді і окиснення на аноді.
Під дією джерела струму на одному з електродів (катоді) утворюється надлишок електронів («-» електрод), на другому (аноді) – нестача електронів («+» електрод). Під час проходження електричного струму крізь електроліт поряд з хаотичним рухом іонів виникає спрямований і катіони переміщуються до негативного електрода (катода), аніони – до позитивного (анода).
Частинки, що перебувають поблизу негативного електрода, приймають електрони, тобто відновлюються. Електрод на якому відбувається реакція відновлення, називається катодом.Частинки, що перебувають поблизу позитивного електрода, віддають електрони, тобто окислюються. Такий електрод називається анодом.
Важливу роль в процесі електролізу відіграє матеріал, з якого виготовлені електроди, особливо анод. Такі матеріали, як платина та графіт, є інертними, тобто самі не окиснюються під час електролізу. Якщо аноди виготовлено з міді, цинку, заліза, нікелю тощо, то в процесі електролізу матеріал анода може окиснюватись (електроліз з розчинним анодом).
Суттєво відрізняється електроліз розчинів та розплавів електролітів, тому що при електролізі розчину у процесі беруть участі і молекули води.
Електроліз розплавів
Під час електролізу розплавів електролітів на катоді завжди відновлюються катіони металу, а на аноді окислюються аніони.