Исследование электролитической диссоциации и реакций в растворах электролитов

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение профессионального высшего образования

Санкт-Петербургский  государственный горный  институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

                                          Кафедра общей и физической химии

Неорганическая химия

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА 

Исследование электролитической диссоциации и реакций в растворах электролитов

                                                                              Выполнил: студентка группы ЭП-05

                                                                                                   Федулова О.В.

                                                                              Проверил: Лобачева О.Л.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2005

Цель работы: ознакомиться с практическими выводами теории электролитической диссоциации, с реакциями в растворах электролитов и научиться составлять уравнения.

                                       Порядок выполнения работы:

Опыт 1. Образование малорастворимых оснований:

         FeCl + 2KOH Fe (OH)3 + KCl

                                               бурый осадок

                            Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3

               CuSO4 + 2KOH Cu (OH)2+ K2SO4

                                                   сине- голубой осадок

                      Cu2+ + 2OH- Cu (OH)2

NiSO4 + 2KOH Ni (OH)2+ K2SO4 

                                                  светло-зелёный осадок

                      Ni2+ + 2OH- Ni (OH)2

Вывод: реакция получилась,  т.к. образовались малорастворимые основания и слабые электролиты.

Опыт 2.Растворение малорастворимых оснований:

              Fe (OH)3 + 3HCl FeCl+ 3H2O

              желтоватый раствор

      Fe (OH)3 + 3H+  Fe3+ + 3H2O

  Cu (OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2 H2O

                                        светло-голубой раствор

      Cu (OH)2+ 2H+    Сu2+ + 2 H2O

   Ni (OH)2 + 2HCl NiCl2 + 2H2O

                                        прозрачный раствор

      Ni (OH)2 + 2H+  Ni2+ + 2H2O

Вывод: растворились в кислоте потому, что образовался ещё более слабый электролит.

Опыт 3.образование малорастворимых солей:

А

                                Pb (NO3)2 + 2KJ PbJ2 + 2KNO3

                                    жёлтый осадок

      Pb2+ + 2J- PbJ2

              3Pb(NO3)2 + 2FeCl 3PbCl2 + 2Fe(NO3)3

                                                            белый осадок

                        Pb2+ + 2Cl- 3PbCl2

Б

       Na2SO4  + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl

                                                               белый осадок

Ba2+ + SO42- BaSO4

       Cr2(SO4)3 + 3BaCl2 3BaSO4+ CrCl3

                                          белый быстрорастворимый осадок

Ba2+ + SO42- Ba2SO4

Вывод: реакции идут, т.к. образуются малорастворимые в воде вещества.

Опыт 4.Изучение свойств амфотерных гидроксидов:

           ZnSO4 + 2 NaOH Zn(OH)2+3Na2SO4

                                                            белый осадок

                   Добавляем по каплям NaOH до образования осадка.

Zn2+ + 2OH-   Zn(OH)2  

a)      Zn(OH)2 +2HCl ZnCl2 +2H2O

                           Zn(OH)2 +  2H+ Zn2+ 2H2O

                     б)  Zn(OH)2 + 2 NaOH(в избытке)    Na2[Zn(OH)4]

                                                                                                      белый осадок

Zn(OH)2 + 2OH- [Zn(OH)4]2-

       Al2 (SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3+ 3Na2SO4

                                                          белый осадок

Добавляем по каплям NaOH до образования осадка.

3Al3+ + 3OH- Al(OH)3

а)    Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3 H2O

     Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O

б)    Al(OH)3 + 3NaOH (в избытке) Na3 [Al (OH)6]

                                                                                        белый осадок

                            Al(OH)3 + 3OH- [Al (OH)6]3-                                                       

       Сr2 (SO4)3 + NaOH 2Сr(OH)3+ 3Na2SO4

                                                       белый осадок

Добавляем по каплям NaOH до образования осадка.

Cr3+ + 3OH-Cr(OH)3

  а)    Cr(OH)3 + 3HCl CrCl3 + 3H2O

                                                                  светло-синий раствор

Cr(OH)3 + 3H+ Cr3+ + 3H2O

                       б)    Cr(OH)3 + 3NaOH(избыток) Na3[Cr(OH)6] 

                                                           зелёный раствор

Cr (OH)3 + 3OH-[Cr(OH)6]3- 

Вывод: в кислой среде амфотерный гидроксид реагирует как основание, а в щелочной как кислота.

   Опыт 5.Образование малодиссоциированных соединений:

            NH4Cl + NaOH NH4OH + NaCl

                                                          /                 \

                                                        NH3                  H2O

                                          бесцветный раствор с запахом аммиака

            NH4+ + OH-   NH4OH NH3 + H2O

Вывод: реакция идёт, т.к. образуется вода и выделяется газ- аммиак в результате разложения гидроксида аммония.

          Опыт 6.Образование комплексов:

                     2 CuSO4 + 2NH4OH [Cu (OH)]2SO4+ (NH4)2SO4

                                                                                     голубой раствор

[Cu (OH)]2SO4+ 8NH4OH[Cu (NH3)4] SO4 + [Cu (NH3)4](OH)2 + 8 H2O

                                                                               васильково-синий раствор

Вывод: реакция идёт, т.к. образуется малодиссоциированное соединение – комплексные ионы в растворе.

           Опыт 7.Образование газов:

                    Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + CO2

                                                 бесцветный раствор, активное выделение газа

                    CO32-+2H+ CO2 + H2O

                    Na2S + H2SO4 H2S + Na2SO4

                                                 выпал белый осадок, появился неприятный запах тухлых яиц

                    S2- + 2H+ H2S

Вывод: неустойчиво, т.к. образуется слабый электролит.

Вывод: В ходе лабораторной  работы ознакомились с практическими выводами теории электролитической диссоциации, с реакциями в растворах малорастворимых оснований, изучили свойства амфотерных гидроксидов, образование малодиссоциированных соединений, комплексных соединений и  газов.

4