Опыт 5. Определение реакции среды при гидролизе.
Растворить в отдельных пробирках в небольшом количестве дистиллированной воды несколько кристалликов следующих сухих солей: хлорида натрия, нитрата натрия, сульфата алюминия, карбоната натрия, нитрата цинка и фосфата натрия.
Испытать индикаторной бумажкой реакцию среды. Для этого нанести на отдельные кусочки индикаторной бумаги (универсальный индикатор) по 2 капли растворов солей. Значения рН записать в рабочий журнал. Написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
Опыт 6. Сравнение гидролиза Na3PO4, Na2HPO4 и NaH2PO4.
Растворите несколько кристаллов солей Na3PO4, Na2HPO4 и NaH2PO4 и с помощью индикаторной бумажки определите рН растворов. Объясните различие рН растворов.
Опыт 7. Влияние температуры на гидролиз.
а) Налить в пробирку немного раствора ацетата натрия и прибавить к нему несколько капель фенолфталеина. Индикатор остается бесцветным, так как концентрация ионов гидроксида в этом растворе не достаточна для того, чтобы вызвать изменение окраски фенолфталеина. Что происходит при постепенном нагревании жидкости в пробирке до кипения? Наблюдаемое явление объяснить.
б) В две пробирки внести кристаллы хлорида железа (III), в одну пробирку прилить холодной воды, в другую - горячей. Объяснить различие окраски растворов.
Опыт 8. Смещение равновесия гидролиза.
а) Налить в пробирку 1-2 мл раствора нитрата висмута, сильно разбавить водой и дать постоять. Объяснить наблюдаемое явление. Составить уравнение реакции гидролиза соли.
б) Несколько кристаллов нитрата свинца растворить в воде. Обратить внимание на помутнение раствора. К раствору добавить несколько капель азотной кислоты. Объяснить наблюдаемое явление.
Опыт 9. Взаимодействие растворов соединений, взаимно усиливающих гидролиз друг друга.
К раствору хлорида или сульфата алюминия прибавьте по каплям раствор карбоната натрия до образования осадка. Затем проделайте опыт, взяв растворы хлорида или сульфата хрома (III) и сульфида аммония. Экспериментально докажите, что в результате смешивания указанных растворов образуются соответственно гидроксиды алюминия или хрома.
Контрольные вопросы и задачи
Вычислите (не учитывая гидролиза) растворимость в молях на литр и в граммах на литр и молярные концентрации ионов в насыщенном растворе Ba3(РО4)2.
Решение. Ba3(РО4)2 3Ba2+ + 2PO43-
ПР = [Ba2+]3 [PO43-]2
Если S - растворимость Ba3(РО4)2 моль/л, то, по уравнению реакции
[Ba2+] = 3S; [PO43-] = 2S.
ПР = (3S)3(2S)2 = 108 S5 = 6.3.10-39
Отсюда
находим S =
= 9.10-9
моль/л.
Молярная масса Ba3(РО4)2 – 602 г/моль, следовательно:
S = 602. 9.10-9 = 5,42.10-6 г/л.
Концентрация ионов бария составляет 9.10-9.3 = 2,7.10-8 моль/л, а ионов PO43- - 9.10-9.2 = 1,8.10-8 моль/л.
Ответ: S = 5,42.10-6 г/л; [Ba2+] = 2,7.10-8 моль/л, [PO43-] = 1,8.10-8 моль/л.
Вычислите рН и степень гидролиза в 0,1 М растворе AlCl3.
Решение. Напишем уравнение реакции и выражение константы гидролиза:
Al3+ + 3Cl- + H2O AlOH2+ + H+ + 3Cl-
Al3+ + H2O AlOH2+ + H+
[AlOH2+][H+] Kw 10-14
К гидр = = = = 10-5;
[Al3+] KAlOH2+ 10-9
Из уравнения гидролиза следует:
[AlOH2+]
= [H+];
[Al3+]
= С
-
[H+];
Кгидр
=
= 10-5
;
Отношение C / Кгидр = 0,1/10-5 = 104 > 100, поэтому
Кгидр
=
;
[H+]
=
=
= 10-3
моль/л
Степень гидролиза h равна
h
=
(1%)
Ответ: рН = 3; h = 0,01.
Объясните, почему при действии на растворы солей железа (II) и марганца (II) сероводородом осадки сульфидов не выпадают, а при действии сульфидом аммония – выпадают?
В 1 мл насыщенного раствора карбоната серебра содержится 0,032 мг Ag2CO3. Вычислить ПРAg2CO3.
Ответ: 6,2.10-12.
Вычислить растворимость PbCl2 в молях и в граммах на 1 л раствора. ПРPbCl2 = 2,4.10-5.
Ответ: 1,71 моль/л; 4,75 г/л.
0,2 г осадка сульфата свинца промыли 100 мл воды. Какой процент взятого осадка потерян в промывных водах, если считать, что промывная вода насыщается сульфатом свинца? ПРPbSO4 = 1,6.10-8.
Ответ: 2%
Вычислить рН и степень гидролиза соли: а) в 0,75 М растворе FeCl3; б) в 0,75 М растворе FeCl2.
Ответ: а) рН 1,13; h = 0,1; б) рН 4,3; h = 6,9.10-5;
Вычислить pH и степень гидролиза фторида серебра с концентрацией 0,5 моль/л.
Ответ: pH = 7,43; h = 5,4.10-5.
Вычислить рН 0,1 М раствора хлорида цинка и степень гидролиза соли.
Ответ: рН 5,3; h = 5.10-5.
Вычислите константу гидролиза карбоната натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора.
Ответ: 2,1.10-4; 0,046; 11,7.
Вычислите константу гидролиза сульфита натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора.
Ответ: 1,6.10-7; 0,0013; 10,1.
Напишите в молекулярно-ионной форме уравнения гидролиза солей и укажите реакцию их водных растворов: Na3AsO4, K3PO4, MnSO4, FeSO4, Fe2(SO4)3, Ca(CN)2.
Назовите основные типы гидролиза и напишите для них уравнения констант гидролиза и степени гидролиза.
Какие приемы используют для подавления гидролиза?