Лабораторна робота № 3

Досліди до теми: Електролітична дисоціація

Мета: класифікувати електроліти за значенням електричної провідності та дослідити вплив однойменних йонів на стан рівноваги дисоціації слабких електролітів.

Дослід 1. Визначення електричної провідності розчинів деяких речовин

а) Досліджуваний розчин налийте в склянку до нижньої мітки, і опустіть у розчин електроди. Вставте вилку штепселя в розетку (U = 36 B) і відзначте показання амперметра. Для дослідження вибрані розчини: хлоридної, сульфатної, оцтової кислот, гідроксидів натрію та амонію, натрій хлориду, калій нітрату, глюкози, цукру, гліцеролу, етилового спирту. Після кожного вимірювання розчин перелийте в ту ж пляшку, а електроди вимийте, помістивши їх спочатку в склянку з водопровідною, а потім у склянку з дистильованою водою. Отримані дані згрупуйте за силою електролітів, де сильними вважати електроліти, у яких I = 0,5 А, слабкими – 0,05 А. Заповніть таблицю 3.2. Для всіх електролітів запишіть рівняння електролітичної дисоціації.

Таблиця 3.2

Сильні електроліти	Слабкі електроліти	Неелектроліти

б) Злийте розчини оцтової кислоти й амоніаку, випробуйте електричну провідність отриманого розчину. Відзначте спостереження, складіть молекулярне та йонні рівняння реакції та рівняння електролітичної дисоціації.

Дослід 2. Зсув рівноваги дисоціації слабких електролітів  

Налийте в пробірку розчин амоніаку, додайте 1-2 краплі фенолфталеїну, перемішайте вміст пробірки і розділіть його на дві частини. Відзначте колір розчину. В одну із пробірок додайте кристалічний амоній хлорид. Порівняйте забарвлення розчину в обох пробірках. Зробіть висновки, використовуючи принцип Ле-Шательє.

Досліди до тем: Йонні реакції в розчинах електролітів. Добуток розчинності малорозчинних речовин

Дослід 3. Йонні реакції

а) З утворенням слабкого електроліту. Налийте у пробірку 1 мл розчину натрій гідроксиду і добавте 1-2 краплі розчину фенолфталеїну. Відзначте колір розчину. Добавляйте по краплям хлоридну кислоту до зникнення забарвлення.

Складіть молекулярне та йонні рівняння реакції.

б) З утворенням газу. Покладіть у пробірку декілька кристалів амоній хлориду і додайте розчин натрій гідроксиду. Визначте газ, що виділяється, за запахом, трохи підігрівши пробірку. Складіть молекулярне та йонні рівняння реакції.

в) З утворенням осаду. Налийте в три пробірки по 2-3 краплі розчину барій хлориду і додайте: у першу – розчин натрій сульфату, у другу – сульфатну кислоту, у третю – розчин алюміній сульфату. Що спостерігаєте? Складіть молекулярні та йонні рівняння реакції.

Дослід 4. Утворення осадів і добуток розчинності

У дві пробірки налийте по 3-4 краплі розчину з молярною концентрацією плюмбум (ІІ) нітрату 0,005 моль/л. В одну – додайте такий же об’єм 0,05 моль/л розчину калій хлориду, а в іншу – 0,05 моль/л розчину калій йодиду. Відзначте, в якій із пробірок випав осад та поясніть, використовуючи значення добутку розчинності (додаток 5). Складіть рівняння реакцій.

Досліди до тем: Йонний добуток води. Водневий показник як кількісна характеристика кислотності-основності розчинів. Гідроліз солей

Дослід 5. Забарвлення індикаторів у різних середовищах

Налийте по 3 пробірки (по декілька крапель в кожну) дистильованої води, розчинів хлоридної кислоти та натрій гідроксиду. Згрупуйте пробірки по 3 так, щоб у групі були лужний, кислий і нейтральний розчини. У першу групу пробірок додайте фенолфталеїн, у другу – лакмус, у третю – метилоранж. Результати досліду запишіть у таблицю 3.3.

Таблиця 3.3

Індикатор	Забарвлення індикатора в середовищі
	кислому рН < 7 [H+] > [OH–]	нейтральному рН = 7 [H+] = [OH–]	лужному рН > 7 [OH–] > [H+]
Лакмус
Фенолфталеїн
Метилоранж

Дослід 6. Гідроліз солей

а) Залежність характеру середовища розчинів від природи солей. У чотири пробірки налийте по 1 мл дистильованої води і додайте лакмус. Внесіть у першу пробірку натрій карбонат, у другу – алюміній сульфат, у третю – натрій сульфат. Четверта пробірка служить для порівняння отриманих кольорів розчинів. Які з випробуваних солей піддалися гідролізу? Складіть рівняння реакцій гідролізу.

б) Взаємне посилення гідролізу солі слабкої основи сіллю слабкої кислоти. Налийте в пробірку 5-6 крапель розчину алюміній сульфату і додайте такий же об’єм розчину натрій карбонату. Відзначте виділення бульбашок газу (якого?) і утворення осаду (якого?) та характер середовища. Напишіть молекулярне і йонно-молекулярні рівняння гідролізу солі.

Досліди до теми: Твердість води та способи її усунення

Дослід 7. Визначення твердості води.

Спосіб заснований на реакції між хлоридною кислотою і гідрогенкарбонатами:

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O + 2CO₂;

Mg(HCO₃)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O + 2CO_2.

В порцію води, що досліджують, додають індикатор метиловий оранжевий. При титруванні кислотою індикатор змінить забарвлення, якщо в розчині з’явиться надлишок кислоти.

Відміряйте циліндром у дві колби по 100 мл водопровідної води і додайте в кожну по 2-3 краплі метилового оранжевого. Одна колба – контрольна. В іншу приливайте із бюретки розчин із молярною концентрацією хлоридної кислоти 0,1 моль/л поки, від однієї краплі кислоти забарвлення із жовтого зміниться в оранжеве. Титрування повторюють 2-3 рази, обчислюють середній показник.

Розрахунок тимчасовою твердості води ( ) здійснюють за формулою:

(ммоль/л), (3.39)

де – об’єм розчину кислоти, який витрачений на титрування, мл;  –молярна концентрація еквівалентів розчину хлоридної кислоти, моль/л;  – об’єм води, мл.

За модулем студенти повинні вміти:

• Розв’язувати задачі на обчислення фізико-хімічних властивостей розчинів електролітів і неелектролітів.

• Визначати вплив природи речовин, температури на розчинність газів, рідин і твердих речовин у рідинах.

• Передбачати можливість перебігу йонних реакцій та вміти їх записувати в повній та скороченій формах.

• Виражати процес гідролізу солей за допомогою йонних та молекулярних рівнянь.

• Обчислювати рН розчинів і добуток розчинності.