Podstawy Chemii Nieorganicznej

Sprawozdanie

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW

kod kursu:

CHC012001 l

Nazwisko
prowadzącego kurs:

Imię i nazwisko:

Nr indeksu:

Ocena

Doświadczenie 1. Sprawdzanie odczynu roztworów papierkami wskaźnikowymi

Reakcje dysocjacji elektrolitycznej i hydrolizy odpowiednich jonów (↔ - w zapisie ręcznym byłby to 2 osobne

strzałki /jedna w lewo, druga w prawo/ oznaczające reakcję równowagową):

Substancja

Dysocjacja

Hydroliza

HCl

HCl → H

+

+ Cl

-

-

CH

3

COOH

CH

3

COOH ↔ CH

3

COO

-

+ H

+

-

NaCl

NaCl → Na

+

+ Cl

-

-

H

2

O

H

2

O ↔ H

+

+ OH

-

-

NH

3

∙H

2

O

NH

3

∙H

2

O ↔ NH

4

+

+ OH

-

-

NaOH

NaOH → Na

+

+ OH

-

-

NH

4

Cl

NH

4

Cl → NH

4

+

+ Cl

-

NH

4

+

+ H

2

O ↔ NH

3

∙H

2

O + H

+

CH

3

COONa

CH

3

COONa → CH

3

COO

-

+ H

+

CH

3

COO

-

+ H

2

O ↔ CH

3

COOH + OH

-

K

2

CO

3

K

2

CO

3

→ 2K

+

+ CO

3

2-

CO

3

2-

+ H

2

O ↔ HCO

3

-

+ OH

-

HCO

3

-

+ H

2

O ↔ H

2

CO

3

+ OH

-

Roztwór

Wartość pH

odczytana ze skali

papierka

wskaźnikowego

Wartość pH

obliczona

Stężenia jonów i cząsteczek

niezdysocjowanych obecnych w

roztworze

[mol/dm

3

]

0,10 M HCl

1

1

[H

+

]=0,1

[Cl

-

]=0,1

[HCl]=0

0,10 M CH

3

COOH

4

2,9

[H

+

]=1,265∙10

-3

[CH

3

COO

-

]=1,265∙10

-3

[CH

3

COOH]=0,0987

0,10 M NaCl

6,8

7

[Na

+

]=0,1

[Cl

-

]=0,1

[NaCl]=0

H

2

O(destylowana)

6,8

7

[H

+

]=1∙10

-7

[OH

-

]=1∙10

-7

[H

2

O]=55,56

0,10 M NH

3

∙

H

2

O

9,0

11,12

[NH

4

+

]=1,325∙10

-3

[OH

-

]=1,325∙10

-3

[NH

3

∙

H2O]=0,987

0,10 M NaOH

12,5

13

[Na

+

]=0,1

[OH

-

]=0,1

[NaOH]=0

0,10 M NH

4

Cl

5,6

5,12

[NH

4

+

]=0,09999

[Cl

-

]=0,1

[H

+

]=7,5∙10

-6

0,10 M CH

3

COONa

9

8,89

[Na

+

]=0,1

[CH

3

COO

-

]=0,09999

[OH

-

]=7,852∙10

-6

0,10 M K

2

CO

3

10

11,65

[K

+

]=0,1

[CO

3

2-

]=0,0959

[OH

-

]=4,47∙10

-3

[HCO

3

-

]= 4,47∙10

-3

Doświadczenie 2. Dysocjacja elektrolitów słabych w obecności mocnych kwasów lub zasad

a) Reakcje zachodzące w roztworach (zapis jonowy):
NH

3

∙H

2

O ↔ NH

4

+

+ OH

-

NH

3

∙H

2

O + HCl → NH

4

Cl + H

2

O

NH

3

∙H

2

O ↔ NH

4

+

+ OH

-

NaOH → Na

+

+ OH

-

Próbka

Stężenia reagentów
po zmieszaniu
(mol/dm

3

)

Wartość pH

Stopień dysocjacji
NH

3

∙H

2

O

Papierek

wskaźnikowy

Obliczona

NH

3

∙H

2

O

0,0667

11

11,03

1,62%

NH

3

∙H

2

O + HCl

NH

3

∙H

2

O = 0,0333

NH

4

Cl = 0,0333

9

9,25

0,053%

NH

3

∙H

2

O + NaOH

NH

3

∙H

2

O

NaOH

13

12,52

0,053%

b)Reakcje zachodzące w roztworach (zapis jonowy):
CH

3

COOH ↔ H

+

+ CH

3

COO

-

CH

3

COOH + NaOH → CH

3

COONa + H

2

O

CH

3

COOH ↔ H

+

+ CH

3

COO

-

HCl→ H

+

+ Cl

-

Próbka

Stężenia reagentów
po zmieszaniu
(mol/dm

3

)

Wartość pH

Stopień dysocjacji
CH

3

COOH

Papierek

wskaźnikowy

Obliczona

CH

3

COOH

0,0667

4

2,99

1,54

CH

3

COOH + HCl

CH

3

COOH = 0,0667

HCl = 0,0333

1

1,48

0,049

CH

3

COOH + NaOH CH

3

COOH = 0,0333

CH

3

COONa = 0,0333

6

4,79

0,049

Doświadczenie 3. Hydroliza z wydzieleniem osadu

Reakcje hydrolizy jonu Bi

3+

Bi

3+

+ H

2

O ↔ Bi(OH)

2+

+ H

+

Bi(OH)

2+

+ H

2

O ↔ Bi(OH)

2

+

+ H

+

Bi(OH)

2

+

+ Cl

-

→ BiOCl + H2O

Reakcje wytrąconego osadu z HCl:
BiOCl + HCl ↔ BiCl3 + H

2

O

BiOCl + 2H

+

↔

Bi

3+

+ Cl

-

+ H

2

O

Wnioski:
Po dodaniu do roztworu Bi(NO3)2 chlorku sodowego wyrąca się osad, ponieważ „przeważa” reakcja hydrolizy.
Dodanie kwasu solnego (jonów wodorowych) powoduje cofnięcie się reakcji hydrolizy.

4. Hydroliza jonów NO

2

-

w obecności jonów Al

3+

Próbka

Obserwacje

Reakcje

KNO

2

Lekko żółty

KNO

2

→ K

+

+ NO

2

-

NO

2

-

+ H

2

O ↔ HNO

2

+ OH

-

Odczyn roztworu: zasadowy (8)

AlCl

3

bezbarwny

AlCl

3

→ Al

3+

+ 3Cl

-

Al

3+

+ H

2

O ↔ Al(OH)

2+

+ H

+

Al(OH)

2+

+ H

2

O ↔ Al(OH)

2

+

+ H

+

Al(OH)

2

+

+ H

2

O ↔ Al(OH)

3

+ H

+

Odczyn roztworu: kwaśny (2)

KNO

2

+ H

2

SO

4

Pieni się, wydziela się brunatny
gaz.

2KNO

2

+ H

2

SO

4

→ K

2

SO

4

+ 2HNO

2

3HNO

2

(T)→ HNO

3

+ 2NO

↑ + H

2

O

NO

2

-

+ H

2

O ↔ HNO

2

+ OH

-

NO + 1/2 O

2

→ NO

2

KNO

2

+ AlCl

3

Bezbarwny, po ogrzaniu wydziela
się brunatny gaz i galaretowaty
osad.

2Al

3+

+ 6NO

2

-

+ 3H

2

O → 2Al(OH)

3

↓ + 3NO + 3NO

2

5. Wnioski

Wykonane podczas tego ćwiczenia doświadczenia dobrze pokazują, jak duży wpływ na Ph roztworów słabych
elektrolitów mają reakcje hydrolizy oraz reakcje zachodzące w buforach.Mogliśmy się przekonać że
rozcieńczając roztwór słabego elektrolitu podwyższamy jego stopień dysocjacji.Dodatkowo więdząc jakie
reakcje zachodzą w roztworze możemy odpowiednio nimi manipulować.Dzięki temu możemy np. roztworzyć
osad, który wytrącił się w roztworze. Dowiedzieliśmy się też, że niektóre jony mogą zachowywać się inaczej „w
towarzystwie” drugiego jonu.