а) В четыре пробирки поместить по 3 мл растворов следующих солей: сульфата алюминия (Al2(SO4)3), ацетата натрия (CH3COONa), хлорида аммония (NH4Cl), хлорида цинка (ZnCl2). Прибавить по 3 мл универсального индикатора или фенолфталеина и нагреть почти до кипения. Как влияет температура на гидролиз и как изменяется кислотность среды раствора?
б) В пробирку поместить 3 мл раствора сульфата алюминия (Al2(SO4)3) и 5 мл раствора ацетата натрия (CH3COONa) и нагреть до кипения. Объяснить появление осадка. Написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
в) Налить в две пробирки по 3 мл раствора хлорида железа (FeCl3). Одну пробирку оставить для сравнения. Раствор в другой пробирке прокипятить. Объяснить наблюдаемое изменение окраски раствора.
г) В оставшуюся от опыта в) пробирку для сравнения с раствором хлорида железа (FeCl3) прилить раствор ацетата натрия (CH3COONa). Можно ли обнаружить внешние признаки протекания химической реакции? Нагреть жидкость до кипения. Что наблюдается? Написать все уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
Опыт 6. Влияние разбавления раствора на степень гидролиза и его обратимость
Налить в пробирку 1 мл раствора хлорида сурьмы (III) (SbCl3) (или висмута) и добавить в него по каплям дистиллированную воду до образования осадка. Написать уравнение реакции гидролиза, считая, что до разбавления гидролиз протекает по первой ступени. После разбавления усиливается вторая ступень гидролиза и образуется хлорид антимонина (SbOCl) (висмутата ВiОС1). Затем к раствору сурьмы (III) с осадком добавить по каплям концентрированную соляную кислоту (HCl) до растворения осадка. Затем снова добавить воду. Дать объяснения наблюдаемым явлениям, написав уравнения реакций. Как влияет изменение концентрации ионов водорода, в данном случае, на равновесие гидролиза?
Опыт 7. Негидролизуемость труднорастворимых соединений
Поместить в две пробирки, соответственно сухую соль карбоната кальция (CaCO3) и сульфат свинца (PbSO4), добавить дистиллированную воду. Измерить рН воды (определить кислотность при помощи лакмусовой индикаторной бумаги) с осадками этих солей. Сделать вывод о наблюдаемом явлении.
Опыт 8. Растворение металлов в продукте гидролиза их солей
а) в пробирку налить 5 мл раствора хлорида цинка (ZnCl2) и хорошо нагреть раствор. Опустить в раствор небольшой кусочек цинка, предварительно очистив его поверхность наждаком. Какой газ выделяется? Написать молекулярные и ионные уравнения реакций ступенчатого гидролиза соли и сделать вывод о продуктах гидролиза. Написать молекулярное и ионное уравнения взаимодействия цинка с продуктами гидролиза.
б) в другую пробирку налить столько же концентрированного раствора фосфата натрия (Na3PO4) и внести небольшой кусочек алюминия. Сильно нагреть раствор. Что наблюдается? Написать уравнение реакции.
Контрольные вопросы:
1. Дать определение понятий: гидролиз, степень и константа гидролиза. Привести примеры реакций гидролиза по катиону, по аниону. Написать выражения для определения константы гидролиза, степени гидролиза, рН гидролизующейся соли (по катиону, по аниону).
2. Написать выражения для констант гидролиза карбоната натрия (Na2CO3) и хлорида меди (CuCl2). В какую сторону будет смещаться равновесие этих реакций, если к первому раствору прибавить кислоту, ко второму - щелочь?
3. Какие продукты образуются при сливании растворов хлорида алюминия (AlCl3) и карбоната натрия (Na2CO3)?
4. Как вывести формулу, которая выражает соотношение между константой и степенью гидролиза?
5. Любая ли пара солей при смешении их растворов приводит к взаимоусилению гидролиза? Почему?
6. Найти значения степени гидролиза нитрита натрия (NaNO2) и формиата калия (HCOOK) в растворах молярных концентраций: 0,001 и 10 моль/л.
Тема 5
