Лабораторна робота № 8. Гідроліз солей

Мета роботи — вивчення реакції середовища в розчинах різних солей, а також факторів, які впливають на перебіг гідролізу.

Методичні вказівки Гідроліз є реакцією обмінної взаємодії іонів розчиненої солі з водою, в результаті якої утворюються малодисоційовані сполуки (молекули слабких кислот або основ, аніони кислих або катіони основних солей) і змінюється середовища.

Щоб зрозуміти суть гідролізу, треба знати, що усі солі є сильними електролітами. Іони основних і кислотних залишків, на які дисоціюють солі, можуть зв’язувати або іони води. Внаслідок зв’язування одного з іонів води відбувається зміщення рівноваги процесу дисоціації води вправо і нагромадження в розчині одного з іонів або, в результаті чого змінюється середовища. При цьому необхідно пам’ятати, що з іонів солі можуть зв’язуватися з іонами води тільки ті, які утворюють слабку кислоту або слабку основу. Тому гідролізують солі, до складу яких входить катіон слабкої основи () або аніон слабкої кислоти () або і катіон і аніон одночасно ().

Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою, не гідролізують, тому що їхні іони не можуть утворити з водою слабких електролітів.

Залежно від типу солі процес гідролізу буде відбуватися по-різному. Розрізняють гідроліз солей: 1) за катіоном (катіон від слабкої основи), 2) за аніоном (аніон від слабкої кислоти), 3) за катіоном і аніоном (обидва від слабких електролітів).

де і відповідно умовні аніон слабкої кислоти і катіон слабкої основи .

Солі, утворені багатозарядним катіоном або багатозарядним аніоном, гідролізують ступінчасто. Взаємодія багатозарядних іонів (та ін.) з водою, звичайно відбувається до утворення основного або кислого іона (перший ступінь гідролізу), наприклад:

Гідроліз за катіоном призводить до зв’язування гідроксид-іонів води і нагромадження іонів водню, середовище кисле, .

Гідроліз за аніоном призводить до зв’язування іонів водню від води і нагромадження іонів, середовище лужне, .

Необхідно пам’ятати, що гідроліз — процес оборотний і в більшості випадків до кінця не проходить.

Найбільш сильно гідролізують солі, утворені слабкою основою і слабкою кислотою. У цьому випадку реакція гідролізу може практично відбуватися до кінця, необоротно, якщо продукти гідролізу виводяться із сфери реакції, наприклад:

Продуктами гідролізу є слабка основа і слабка кислота, крім того, вони виходять із сфери реакції, зміщуючи тим самим рівновагу гідролізу праворуч.

Порядок виконання роботи Дослід 1. Визначення характеру середовища.

У п’ять пробірок налити нейтральний розчин лакмусу на чверть об'єму пробірки. Одну пробірку залишити для порівняння, а в останні додати на кінчику шпателя кристали солей: у першу — карбонату натрію, у другу — хлориду алюмінію, у третю — хлориду калію, у четверту — ацетату амонію. Розмішувати розчин у кожній пробірці треба окремою паличкою. Порівняти колір розчинів у пробірках з кольором розчину в контрольній пробірці.

Дослід 2. Вплив температури на ступінь гідролізу солі.

Налити в пробірку на чверть її об'єму дистильовану воду, внести на кінчику шпателя ацетат натрію, розмішати, додати 1−2 краплі фенолфталеїну. Пробірку обережно нагріти до кипіння, а потім охолодити. Звернути увагу на зміну кольору при нагріванні і при охолодженні.

Дослід 3. Повний (необоротний) гідроліз солей.

До 1−3 мл розчину сульфату алюмінію додати такий самий об'єм розчину соди. Відзначити, що відбувається.

Оформлення результатів роботи Дослід 1. За зміною кольору лакмусу зробити висновок про реакцію середовища в розчині кожної солі. Одержані результати записати в таблицю:

Написати молекулярні та іонні рівняння реакцій гідролізу.

Дослід 2. Написати молекулярне та іонне рівняння гідролізу ацетату натрію. Зробити висновок про зміну концентрації іонів у розчині на підставі зміни кольору фенолфталеїну. Зробити висновок щодо впливу температури на ступінь гідролізу солі.

Дослід 3. Написати рівняння реакцій між сульфатом алюмінію i содою і гідролізу карбонату алюмінію. Пояснити причину появи гідроксиду алюмінію.

Питання для самоперевірки.

• 1. Чим визначається реакція середовища? Якою величиною можна кількісно охарактеризувати реакцію середовища?
• 2. Що таке іонний добуток води? Чому він дорівнює?
• 3. Що таке гідроліз солей?
• 4. Від яких факторів залежить гідроліз солей?
• 5. Які з солей гідролізують? Скласти молекулярні та іонні рівняння реакцій гідролізу відповідних солей. Яке значення мають розчини цих солей?