Опыт 7. Действие одноименного иона на степень диссоциации слабого электролита

а) В две пробирки налить по 5-6 капель 2н раствора СH₃COOH и прибавить по 1 капле индикатора метилоранжа. Одну пробику оставить для сравнения, а в другую добавить немного сухого CH₃COONa и перемешать. Наблюдать изменение окраски индикатора и объяснить наблюдаемое изменение.

CH₃COOH D CH₃COO^- + H⁺

CH₃COONa → CH₃COO^- + Na⁺

б) Аналигичный опыт выполнить с раствором NH₄OH. Использовоть индикатор фенолфталеин, а в качестве сильного электролита - кристаллический NH₄Cl. Как изменяется цвет индикатора и почему?

NH₄OH D NH₄⁺ + OH^-

NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

Написать уравнения диссоциации электролитов и показать направление смещения ионного равновесия в растворе слабого электролита при введении одноименного иона.

Вопросы для самоподготовки

1. Раствор, растворенное вещество, растворитель. Примеры растворов.

2. Тепловые эффекты при растворении.

3. Массовая доля растворенного вещества в растворе.

4. Молярная концентрация растворенного вещества в растворе.

5. Эквивалент, фактор эквивалентности, молярная масса эквивалентов вещества.

6. Молярная концентрация эквивалентов растворенного вещества в растворе.

7. Закон эквивалентов. Закон эквивалентов для растворов.

8. Электролитическая диссоциация. Диссоциация соединений с ионной связью (оснований и солей) и соединений с ковалентной связью (кислот).

9. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Примеры сильных и слабых электролитов.

10. Константа диссоциации. Как константа диссоциации характеризует диссоциацию электролитов?

11. Закон разбавления Оствальда. Как уменьшение концентрации раствора влияет на диссоциацию слабых электролитов?

12. Диссоциация сильных электролитов. Активность. Коэффициент активности. Ионная сила раствора. Зависимость активности иона от его заряда и ионной силы раствора.

13. Ионные уравнения реакций. Условия протекания реакций в растворах.

14. Амфотерные гидроксиды. Диссоциация амфотерных электролитов.

 

Задачи и упражнения

1. Написать уравнения реакций диссоциации, приводящих к образованию следующих ионов: а) H⁺ и NO₃^-; б) Al³⁺ и SO₄^2-; в) Na⁺ и H₂PO^4-; г) Ca²⁺ и HCO₃^-; д) K⁺ и Br^-; е) СaOH⁺ и Cl^-.

2. Написать уравнения диссоциации следующих веществ: а) Al(OH)₃; б) AlOHSO₄; в) H₂S; г) KHSO₃; д) NaClO; е) H₃PO₄; ж) NaH₂PO₄; з) Na₂HPO₄; и) Na₃PO₄; к) HCOOH.

3. Написать уравнения первой и второй ступени диссоциации двухромовой (H₂Cr₂O₇) и хромовой (H₂CrO₄) кислот. Сравнить табличные данные величины констант диссоциации этих кислот. Определить, какая кислота сильнее?

4. Диссоциация слабой хлористой кислоты описывается уравнеием: HClO₂ ⇌ H⁺ + ClO₂^-. Используя принцип Ле Шателье, объяснить, в какую сторону сместится равновесие и как изменится степень диссоциации: а) при добавлении соляной кислоты; б) при добавлении нитрита натрия; в) при разбавлении раствора.

5. Рассчитать концентрации сульфит-ионов (SO₃^2-) в 0,1 М растворах H₂SO₃ и K₂SO₃. Сравнить полученные результаты.

6. В пробирку с соляной кислотой и цинком добавили раствор ацетата натрия. Как при этом меняется скорость выделения водорода? Как меняется концентрация ионов водорода в растворе, если к 100 мл 0,2 М раствора HCl прибавить 100 мл 0,2 М раствора CH₃COONa?

6. Определить степень диссоциации следующих растворов: а) 0,01 М HСlO, б) 0,4 М HF, в) 0,05 М HCOOH, г) 0,025 М C₆H₅OH.

7. Определить молярную концентрацию раствора кислоты, если степень диссоциации равна: а) 1% для CH₃COOH, б) 0.1% для HClO, в) 0,01% для HCN, г) 5% для HF.

8. Вычислить ионную силу и активности ионов в растворах: а) 0,01 М KBr, б) 0,1 М CuSO₄, в) 0,01 М AlCl₃, г) 0,001 М Fe(NO₃)₂.

9. Написать следующие уравнения реакций в полном ионном и сокращенном ионном виде:

а) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O;

б) Ca(NO₃)₂ + 2NaOH = Ca(OH)₂ + 2NaNO₃;

в) Na₂S + 2HCl = 2NaCl + H₂S;

г) 3Mg(OH)₂ + 2H₃PO₄ = Mg₃(PO₄)₂ + 6H₂O;

д) Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O;

е) CuCl₂ + 2KOH = 2KCl + Cu(OH)₂;

ж) Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ = 3BaSO₄ + 2AlCl₃.

10. Доказать амфотерный характер следующих гидроксидов: а) Zn(OH)₂, б) Fe(OH)₃, в) Pb(OH)₂, г) Al(OH)₃.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

Гетерогенное равновесие в растворах электролитов.

Теоретическая часть

Растворимость веществ в воде различна. Однако абсолютно нерастворимых веществ не существует. Любое вещество, хотя бы в ничтожной степени, обладает растворимостью. Например, равновесие в насыщенном растворе трудно растворимой соли CaSO₄ между твердым осадком и ионами, выражается следующим уравнением:

CaSO₄ ⇌ Ca²⁺ + SO₄^2-

в осадке         в насыщенном растворе

Константа равновесия данного процесса имеет вид:

K = [ Ca ²⁺ ] ∙ [ SO ₄ ^2- ]/[ CaSO ₄ ]

Знаменатель этой дроби является постоянной величиной, поэтому при данной температуре К ∙ [ CaSO ₄ ] = const. Следовательно, и произведение концентраций ионов Ca²⁺ и SO₄^2- представляет собой постоянную величину, называемую произведением растворимости (ПР) или константой растворимости К _s:

K_{s CaSO 4} = [ Ca ²⁺ ] ∙ [ SO ₄ ^2- ].

Для уравнения, записаного в общем виде:

s                  ms      ns

A_mB_n(тв.) ⇌ mAⁿ⁺ + nB^m-

константа растворимости имеет вид:

К _{s AmBn} = [Aⁿ⁺]^m ∙ [B^m- ]ⁿ.

Так как растворимость (s) равна молярной концентрации малорастворимого вещества A_mB_n в насыщенном растворе, константа растворимости выражается следующим образом:

К _{s AmBn} = [ ms ] ^m ∙ [ ns ] ⁿ = m^m ∙ nⁿ ∙ s^{m + n} . Следовательно,

s^m+n = К _{s AmBn}/( m^m ∙ nⁿ )

Константа растворимости, как и растворимость, зависит от температуры.

Хотя К_s при данной температуре величина постоянная, растворимость вещества может меняться в зависимости от ряда условий:

1. Присутствие в растворе электролита, не имеющего общих ионов с осадком (солевой эффект). В этом случае растворимость увеличивается из-за изменения коэффициентов активности в сторону понижения.

2. Присутствие в растворе электролита, имеющего общий ион с осадком (эффект одноименного иона). В этом случае растворимость резко уменьшается.

3. Присутствие в растворе вещества, способного образовывать комплексные соединения с ионами осадка. В этом случае растворимость резко возрастает.

 

Экспериментальная часть

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 536; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!