Лабораторная работа. Реактивы и оборудование: 1) 3 нРеактивы и оборудование: 1) 3 н. раствор уксусной кислоты СН3СООН; 2) 0,05% раствор метилоранжа; 3) кристаллический ацетат натрия СН3СООNa; 4) 0,5 н. раствор карбоната натрия (соды) Na2CO3; 5) 0,1 н. раствор серной кислоты; 6) 2 н. раствор хлороводородной кислоты; 7) 1 н. раствор ацетата натрия CH3COONa; 8) 4н раствор хлорида аммония NH4Cl; 9) штатив для пробирок; 10) 5 пробирок; 11) стеклянная палочка. Опыт 1. Влияние одноименного иона на степень диссоциации слабых электролитов. В две пробирки внесите по 3-5 капель раствора уксусной кислоты и добавьте по одной капле индикатора метилоранжа. Одну пробирку оставьте для сравнения, а в другую внесите шпателем несколько кристаллов ацетата натрия и встряхните. Сравните окраску растворов в обеих пробирках и объясните ее изменение. Что надо добавить к раствору слабой кислоты, чтобы сместить равновесие в сторону образования ее молекул? Для объяснения напишите уравнения диссоциации слабого и сильного электролитов. Приведите примеры диссоциации электролитов во внутренней среде организма. Опыт 2. Ионные реакции. а) Налейте в пробирку 3-5 капель раствора карбоната натрия и добавьте столько же раствора серной кислоты. Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. Какие ионы и почему исчезают из раствора? Какие вещества образуются? б) В пробирку внесите 3-5 капель раствора ацетата натрия и прибавьте столько же хлороводородной кислоты. Испытайте содержимое пробирки на запах. Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. в) Налейте в пробирку 3-5 капель раствора хлорида аммония, прибавьте столько же раствора гидроксида натрия. Испытайте содержимое пробирки на запах. Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. г) Налейте в пробирку 3-5 капель раствора хлорида железа(III), прибавьте столько же раствора гидроксида натрия. Обратите внимание на цвет осадка. Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. Литература 1. П.М. Саргаев. Неорганическая химия. -М.: КолосС, 2004. С. 71-76; 107-108, 152-153; 171-179; 198-205. Тема 8. Кислотно-щелочное равновесие. pH раствора Содержание темы 1. Вода - слабый электролит. Уравнение диссоциации воды. 2. Применение закона действия масс к равновесию диссоциации воды. Ионное произведение воды. 3. Концентрация водородных ионов и гидроксид-ионов в чистой воде. 4. Влияние добавления кислоты и щелочи на ионное равновесие воды. Концентрация водородных ионов и гидроксид-ионов в растворах сильных кислот и щелочей. 5. Показатель pH как характеристика водных растворов. 6. Расчет pH в растворах кислот и щелочей. 7. Дистиллированная вода как ветеринарный препарат. 8. Внутренняя среда организма, pH крови и других тканей. 9. Примеры решения задач. Пример 1. Вычислить концентрацию ионов водорода, гидроксид-ионов и pH 0,1 н. раствора H2SO4 (a = 1, т. е. 100%). Решение. Н2SO4 ® 2 Н+ + SO42- (1 моль Н2SO4 Þ 2 моль Н+) Как видно из уравнения, диссоциации серной кислоты из одного моля кислоты образуется 2 моля ионов водорода. В свою очередь, 1 моль двухосновной кислоты содержит 2 моля эквивалентов. Значит, из 2 молей эквивалентов серной кислоты образуется 2 моля ионов водорода, то есть количество молей эквивалентов кислоты определяет количество молей ионов водорода Н+. Если отнести эти количества к 1 литру раствора, то можно сделать вывод, что концентрация ионов водорода [Н+] связана с нормальной концентрацией кислоты (Nкисл) простой формулой [Н+] = a×Nкисл В рассматриваемом случае a = 1, поэтому [Н+] = Nкисл. По условию задачи Nкисл = 0,1, откуда [Н+] = 10-1 моль/л. Из ионного произведения воды [Н+]×[ОН-] =10-14 (моль/л)2 можно найти [ОН-]: [ОН-] =10-14 / [Н+] = 10-14 / 10-1 = 10-13 моль/л. Показатель pH находим по определению: pH = -lg[Н+] = -lg 10-1 = 1. Ответ:[Н+] = 10-1 моль/л; [ОН-] = 10-13 моль/л; pH=1. Пример 2. Определить нормальную концентрацию раствора гидроксида аммония, если pH этого раствора = 10, a = 0,01. Решение. По условию задачи pH=10, откуда [Н+] = 10-pH =10-10 моль/л. Концентрацию гидроксид-ионов находим из ионного произведения воды [ОН-] =10-14 / [Н+] = 10-14 / 10-10 = 10-4 моль/л. Концентрация [ОН-] связана с нормальной концентрацией щелочи (Nщел) формулой [ОН-] = a×Nщел По условию a = 0,01. Это значит, что не все молекулы NH4OH продиссоциировали на ионы, а только одна сотая часть, которая и дает концентрацию ионов [ОН-] =10-4 моль/л. Соответственно, общая концентрация NH4OH будет Nщел = [ОН-] / a = 10-4/ 10-2 = 10-2 экв/л. Ответ: 0,01 н. раствор NH4OH.
|
