Лабораторна робота № 7. Гідроліз солей
Мета роботи: експериментально вивчити процеси гідролізу різних типів солей.
Матеріали і обладнання: розчини солей: амоній хлорид (NH4Cl), натрій ацетат (CH3COONa), алюміній сульфат (Al2(SO4)3), натрій карбонат (Na2CO3), калій хлорид (KCl), натрій сульфат (Na2SO4), плюмбум нітрат (Pb(NO3)2); фенолфталеїн, метилоранж; штатив з пробірками, спиртівка.
Теоретичний мінімум
Гідролізом називається процес взаємодії солі з водою з утворенням малодисоціюючих сполук (слабкого електроліту).
Розрізняють чотири випадки гідролізу солей:
1. гідроліз солі, яка утворена сильною кислотою та сильною основою. Гідроліз таких солей не протікає , середовище нейтральне, рН = 7;
2. гідроліз солі, яка утворена сильною кислотою та слабою основою. Гідроліз протікає за катіону, середовище кисле, рН<7;
3. гідроліз солі, яка утворена слабкою кислотою та сильною основою. Гідроліз протікає за аніону, середовище лужне, рН>7;
4. гідроліз солі, яка утворена слабкою кислотою та слабкою основою. Гідроліз протікає повністю до утворення малодисоціюючих сполук. У цьому випадку водний розчин солі не існує.
Кислотність середовища зазвичай визначають за допомогою кислотно – основних індикаторів: лакмусу або універсального індикатору. Після занурення індикаторного папірця до розчину солі він змінить свій колір відповідно до кислотності середовища. Порівняння кольору індикатора зі шкалою дає уявлення про кількісну характеристику середовища.
Гідроліз багатокислотних солей та багатоосновних кислот проходить ступінчато:
перший ступінь FeCl2 + HOH =>Fe(OH)Cl + HCl Fe2+ + 2Cl- + H+ + OH- =>Fe(OH)+ + 2Cl- + H+
другий ступінь Fe(OH)Cl + HOH =>Fe(OH)2 + HCl Fe(OH)+ + Cl- + H+ + OH- =>Fe(ОН)2 + Н+ + Cl-
На зміщення рівноваги оборотного процесу, яким є гідроліз, може впливати зміна концентрацій як вихідних речовин так і продуктів реакції. За принципом Ле Шательє в разі додавання води (розведення розчину), рівновага зміститься вправо – гідроліз посилюється. Посилюватися гідроліз буде і при зменшенні концентрації іонів H+ або OH- .
Ступінь гідролізу (aгідр.) – відношення числа гідролізованих молекул до загальної кількості розчинених молекул (виражається у відсотках):
Ступінь гідролізу залежить від хімічної природи кислоти (основи), що утвориться при гідролізі (буде тим більше, чим слабкіша кислота (основа)), її концентрації і температури розчину. З розбавленням і підвищенням температури розчину ступінь гідролізу як правило зростає.
Повніше характеризує процес гідролізу константа гідролізу Кгідр, яка є константою рівноваги реакції гідролізу.
Наприклад, для солі Na2S ( I стадія) рівняння гідролізу матиме такий вигляд:
Na2S + HOH = NaHS + NaOH
S2- + HOH = HS- + OH-.
Згідно з законом діючих мас, можна записати вираз для константи гідролізу даної реакції:
Величина константи гідролізу (Кгідр) характеризує здатність даної солі піддаватися гідролізу, чим більше значення Кгідр , тим повніше (при однакових температурі і концентрації солі) перебігає гідроліз.