Водородный показатель. Гидролиз солей (стр. 3 )

.

Гидролиз в этом случае идет более интенсивно, т. к. образующиеся при гидролизе Н+ и ОН¯ ионы нейтрализуются, и равновесие смещается в сторону продуктов гидролиза.

По аналогичному механизму будет протекать совместный гидролиз катионов и анионов, входящих первоначально в состав растворов двух различных исходных солей. Например,

2 FeCl3 + 3 Na2S + 3 H2O = 2 Fe(OH)3 + 3 H2S + 6 NaCl.

ПРИМЕР 1. Рассчитать константу гидролиза и рН 0,1 М раствора карбоната натрия при 22 °С.

РЕШЕНИЕ: Учитывая, что гидролиз практически протекает только по первой ступени:

СО32¯ + Н2О ↔ НСО3¯ + ОН¯

В уравнении подставляем по II ступени диссоциации: 4,69•10-11. Отсюда:.

.

.

ПРИМЕР 2. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 0,1 М растворе нитрата аммония.

РЕШЕНИЕ: Гидролиз нитрата аммония протекает по катиону

NH4NO3 + H2O ↔ NH4OH + HNO3,

или в ионной форме

NH4+ + H2O ↔ NH4OH + H+

Для NH4+ находим = 1,75•10-5. Находим

.

Находим концентрацию H+ ионов и рН раствора

.

.

Степень гидролиза: .

ПРИМЕР 3. Рассчитать рН раствора сульфата цинка, если в
1 литре воды растворили 3,32 г этой соли (КДII Zn(OH)2 = 4•10-5).

РЕШЕНИЕ: Напишем уравнение реакции гидролиза соли, ограничившись I ступенью

2 ZnSO4 + 2 H2O ↔ (ZnOH)2SO4 + H2SO4

или в ионной форме

Zn2+ + H2O ↔ ZnOH+ + H+

Рассчитаем молярную концентрацию соли .

Находим:

Концентрация Н+ ионов равна

.

2 Экспериментальная часть

Опыт № 1. Определение рН растворов сильных и слабых
кислот и оснований

Оборудование и реактивы: растворы НCl (0,1 М), NaOH (0,1 М), СН3СООН (0,1 М), NН4ОН (0,1 М), пипетки, универсальная индикаторная бумага.

Выполнение работы. С помощью универсальной индикаторной бумаги определить рН, выданных преподавателем растворов НCl, СН3СООН, КOH и NН4ОН с концентрацией 0,1 моль/л.

Для этого при помощи пипетки перенести 2–3 капли каждого из этих растворов на индикаторную бумагу. Сравнить окраску еще сырого пятна с цветной шкалой и выбрать на ней оттенок, наиболее близкий к цвету пятна.

Для теоретических расчетов, считать степень электрической диссоциации сильных электролитов (НCl и КOH) α = 1.

Запись данных опыта. По результатам измерений заполнить таблицу 3, рассчитав теоретические значения рН и концентрации ионов Н+.

Таблица 3

Растворы	СМ	Теоретические	Экспериментальные	Окраска бумажной полоски
[Н+]	рН	[Н+]	рН
НCl	0,1
СН3СООН	0,1
КOH	0,1
NН4ОН	0,1

Опыт № 2. Буферные растворы

а) Приготовление буферных растворов

Оборудование и реактивы: растворы СН3СООН (0,1 м), СН3СООNa (0,1 м), NН4ОН (0,1 м), NН4Cl (0,1 м), пипетки, стаканчики (50 мл), универсальная индикаторная бумага

Выполнение работы. Приготовить ацетатный буферный раствор (СН3СООН + NaСН3СОО), для чего в небольшой стаканчик поместить по 5 мл 0,1 м растворов уксусной кислоты и ацетата натрия и перемешать стеклянной палочкой.

Во втором стаканчике приготовить таким же образом аммонийный буферный раствор (NН4Cl + NН4ОН) из 0,1 м растворов аммиака и хлорида аммония.

Определить рН приготовленных буферных растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги. Приготовленные растворы оставить для следующих опытов.

Записать способ приготовления растворов и экспериментально установленные в них значения рН.

Запись данных опыта. Вычислить теоретические значения рН ацетатного и аммонийного буферных растворов и концентрации ионов водорода. Данные опыта занести в таблицу 4.

Таблица 4

Исходный раствор	Теоретические	Экспериментальные
[Н+]	рН	[Н+]	рН
Ацетатный буферный раствор
Аммонийный буферный раствор

б) Исследование буферных свойств буферных растворов

Оборудование и реактивы: растворы – ацетатный буферный раствор, аммонийный буферный раствор, НCl (0,1 н), NaОН (0,1 н), штатив с пробирками, универсальная индикаторная бумага.

Выполнение работы. При помощи универсальной индикаторной бумаги определить рН дистиллированной воды. Затем поместить в две пробирки по 10 капель дистиллированной воды, в первую – прибавить 1 каплю 0,1 н раствора НCl, во вторую – 1 каплю 0,1 н раствора NaОН. Перемешать растворы чистыми палочками и вновь определить в обеих пробирках рН растворов.