Υδατικό διάλυμα του οποίου το άλας είναι όξινο. Υδρόλυση άλατος

Διάλεξη: Υδρόλυση άλατος. Περιβάλλον υδατικών διαλυμάτων: όξινο, ουδέτερο, αλκαλικό

Υδρόλυση άλατος

Συνεχίζουμε να μελετάμε τα μοτίβα των χημικών αντιδράσεων. Κατά τη μελέτη του θέματος, μάθατε ότι κατά την ηλεκτρολυτική διάσταση σε υδατικό διάλυμα, τα σωματίδια που εμπλέκονται στην αντίδραση των ουσιών διαλύονται στο νερό. Αυτό είναι υδρόλυση. Διάφορες ανόργανες και οργανικές ουσίες, ιδίως άλατα, εκτίθενται σε αυτό. Χωρίς να κατανοήσετε τη διαδικασία της υδρόλυσης των αλάτων, δεν θα μπορείτε να εξηγήσετε τα φαινόμενα που συμβαίνουν στους ζωντανούς οργανισμούς.

Η ουσία της υδρόλυσης του άλατος ανάγεται στη διαδικασία ανταλλαγής της αλληλεπίδρασης ιόντων (κατιόντων και ανιόντων) του άλατος με μόρια νερού. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένας αδύναμος ηλεκτρολύτης - μια ένωση χαμηλής διάστασης. Σε ένα υδατικό διάλυμα εμφανίζεται περίσσεια ελεύθερων ιόντων Η+ ή ΟΗ-. Θυμηθείτε, η διάσταση του οποίου οι ηλεκτρολύτες σχηματίζουν ιόντα H + και ποιοι ΟΗ -. Όπως μαντέψατε, στην πρώτη περίπτωση έχουμε να κάνουμε με οξύ, που σημαίνει ότι το υδατικό μέσο με ιόντα Η+ θα είναι όξινο. Στη δεύτερη περίπτωση, αλκαλικό. Στο ίδιο το νερό, το μέσο είναι ουδέτερο, καθώς διασπάται ελαφρά σε ιόντα H + και OH - ίδιας συγκέντρωσης.

Η φύση του περιβάλλοντος μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας δείκτες. Η φαινολοφθαλεΐνη ανιχνεύει ένα αλκαλικό περιβάλλον και χρωματίζει το διάλυμα πορφυρό. Η λακκούβα γίνεται κόκκινη με το οξύ και μπλε με το αλκάλι. Πορτοκαλί μεθυλίου - πορτοκαλί, σε αλκαλικό περιβάλλον γίνεται κίτρινο, σε όξινο περιβάλλον - ροζ. Ο τύπος της υδρόλυσης εξαρτάται από τον τύπο του άλατος.

Τύποι αλατιού

Έτσι, κάθε αλάτι είναι μια αλληλεπίδραση ενός οξέος και μιας βάσης, τα οποία, όπως καταλαβαίνετε, είναι ισχυρά και αδύναμα. Ισχυρά είναι αυτά των οποίων ο βαθμός διάστασης α είναι κοντά στο 100%. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι το θειικό (H 2 SO 3) και το φωσφορικό (H 3 PO 4) οξύ αναφέρονται συχνά ως οξέα μέσης ισχύος. Κατά την επίλυση προβλημάτων υδρόλυσης, αυτά τα οξέα πρέπει να ταξινομούνται ως αδύναμα.

Οξέα:

Ισχυρό: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO4; H2SO4. Τα όξινα υπολείμματά τους δεν αλληλεπιδρούν με το νερό.

Αδύναμο: HF; H2CO3; H2SiO3; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; οργανικά οξέα. Και τα όξινα υπολείμματά τους αλληλεπιδρούν με το νερό, παίρνοντας κατιόντα υδρογόνου H + από τα μόριά του.

Αιτιολογικό:

Ισχυρά: διαλυτά υδροξείδια μετάλλων. Ca(OH)2; Sr(OH) 2 . Τα μεταλλικά κατιόντα τους δεν αλληλεπιδρούν με το νερό.

Αδύναμα: αδιάλυτα υδροξείδια μετάλλων. υδροξείδιο του αμμωνίου (NH 4 OH). Και τα μεταλλικά κατιόντα εδώ αλληλεπιδρούν με το νερό.

Με βάση αυτό το υλικό, σκεφτείτεείδη αλατιού :

Άλατα με ισχυρή βάση και ισχυρό οξύ.Για παράδειγμα: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. Χαρακτηριστικά: δεν αλληλεπιδρούν με το νερό, που σημαίνει ότι δεν υφίστανται υδρόλυση. Διαλύματα τέτοιων αλάτων έχουν ουδέτερο μέσο αντίδρασης.

Άλατα με ισχυρή βάση και ασθενές οξύ.Για παράδειγμα: NaF, K 2 CO 3 , Li 2 S. Χαρακτηριστικά: τα όξινα υπολείμματα αυτών των αλάτων αλληλεπιδρούν με το νερό, λαμβάνει χώρα υδρόλυση ανιόντων. Το μέσο των υδατικών διαλυμάτων είναι αλκαλικό.

Άλατα με ασθενείς βάσεις και ισχυρά οξέα.Για παράδειγμα: Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Χαρακτηριστικά: μόνο μεταλλικά κατιόντα αλληλεπιδρούν με το νερό, λαμβάνει χώρα υδρόλυση κατιόντων. Η Τετάρτη είναι ξινή.

Άλατα με ασθενή βάση και ασθενές οξύ.Για παράδειγμα: CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. Χαρακτηριστικά: τόσο τα κατιόντα όσο και τα ανιόντα των υπολειμμάτων οξέος αλληλεπιδρούν με το νερό, η υδρόλυση λαμβάνει χώρα με κατιόν και ανιόν.

Παράδειγμα υδρόλυσης στο κατιόν και σχηματισμός όξινου περιβάλλοντος:

Υδρόλυση χλωριούχου σιδήρου FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(μοριακή εξίσωση)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (πλήρης ιοντική εξίσωση)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (συντομευμένη ιοντική εξίσωση)

Ένα παράδειγμα υδρόλυσης ανιόντων και σχηματισμού αλκαλικού περιβάλλοντος:

Υδρόλυση οξικού νατρίου CH 3 COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(μοριακή εξίσωση)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (πλήρης ιοντική εξίσωση)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(συντομευμένη ιοντική εξίσωση)

Ένα παράδειγμα συνυδρόλυσης:

Υδρόλυση θειούχου αλουμινίου Αλ 2 Σ 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

Σε αυτή την περίπτωση, βλέπουμε πλήρη υδρόλυση, η οποία συμβαίνει εάν το άλας σχηματίζεται από μια ασθενή αδιάλυτη ή πτητική βάση και ένα ασθενές αδιάλυτο ή πτητικό οξύ. Στον πίνακα διαλυτότητας υπάρχουν παύλες σε τέτοια άλατα. Αν κατά την αντίδραση ιοντοανταλλαγής σχηματιστεί άλας που δεν υπάρχει σε υδατικό διάλυμα, τότε είναι απαραίτητο να γράψουμε την αντίδραση αυτού του άλατος με νερό.

Για παράδειγμα:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6 NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

Προσθέτουμε αυτές τις δύο εξισώσεις και μετά ό,τι επαναλαμβάνεται στο αριστερό και το δεξί μέρος, μειώνουμε:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

Εργασίες με σχόλια και λύσεις

Τα προηγούμενα χρόνια, η αφομοίωση αυτού του στοιχείου περιεχομένου ελέγχθηκε από εργασίες με επιλογή απαντήσεων (βασικό επίπεδο πολυπλοκότητας). Ακολουθούν παραδείγματα τέτοιων εργασιών.

Παράδειγμα 39.Ένα υδατικό διάλυμα έχει μια όξινη αντίδραση του μέσου

1) νιτρικό ασβέστιο

2) χλωριούχο στρόντιο

3) χλωριούχο αλουμίνιο

4) Θειικό καίσιο

Θυμηθείτε ότι τα άλατα του μέσου που σχηματίζονται από μια ασθενή βάση και ένα ισχυρό οξύ (υδρόλυση από το κατιόν) έχουν μια όξινη αντίδραση του μέσου. Μεταξύ των προτεινόμενων απαντήσεων, υπάρχει ένα τέτοιο αλάτι - είναι το χλωριούχο αλουμίνιο. Επομένως, το περιβάλλον του διαλύματός του είναι όξινο:

Παράδειγμα 40.Υδατικά διαλύματα θειικού σιδήρου(III) και

1) νιτρικό ασβέστιο

2) χλωριούχο στρόντιο

3) χλωριούχος χαλκός

4) Θειικό καίσιο

Το υδατικό μέσο του θειικού σιδήρου (III) είναι όξινο, όπως για όλα τα άλατα που σχηματίζονται από μια ασθενή βάση και ένα ισχυρό οξύ:

Στις επιλογές απάντησης υπάρχει μόνο ένα τέτοιο αλάτι - χλωριούχος χαλκός. Επομένως, το περιβάλλον του διαλύματός του είναι επίσης όξινο:

Στην εξεταστική εργασία του 2017, η γνώση αυτού του στοιχείου περιεχομένου θα ελεγχθεί με εργασίες αυξημένου επιπέδου πολυπλοκότητας (εργασίες με σύντομη απάντηση). Ακολουθούν παραδείγματα τέτοιων εργασιών.

Παράδειγμα 41.Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του ονόματος του άλατος και της αντίδρασης του περιβάλλοντος του υδατικού διαλύματός του.

Το περιβάλλον ενός υδατικού διαλύματος άλατος καθορίζεται από τον τύπο της υδρόλυσής του (αν είναι δυνατόν). Εξετάστε τη σχέση με την υδρόλυση καθενός από τα προτεινόμενα άλατα.

Α) Το νιτρικό κάλιο KNO 3 είναι άλας ενός ισχυρού οξέος και μιας ισχυρής βάσης. Τα άλατα αυτής της σύνθεσης δεν υφίστανται υδρόλυση. Το μέσο ενός υδατικού διαλύματος αυτού του άλατος είναι ουδέτερο (Α-2).

Β) Το θειικό αργίλιο Al 2 (SO 4) 3 είναι ένα άλας που σχηματίζεται από ένα ισχυρό θειικό οξύ και μια ασθενή βάση (υδροξείδιο του αργιλίου). Επομένως, το άλας θα υποστεί υδρόλυση στο κατιόν:

Ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης ιόντων Η+, το περιβάλλον του διαλύματος άλατος θα είναι όξινο (Β-1).

Β) Το θειούχο κάλιο K 2 S σχηματίζεται από μια ισχυρή βάση και ένα πολύ ασθενές υδροθειικό οξύ. Τέτοια άλατα υφίστανται υδρόλυση ανιόντων:

Ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης ιόντων ΟΗ - το μέσο του διαλύματος άλατος θα είναι αλκαλικό (Β-3).

Δ) Το ορθοφωσφορικό νάτριο Na 3 PO 4 σχηματίζεται από μια ισχυρή βάση και ένα μάλλον ασθενές φωσφορικό οξύ. Επομένως, το άλας θα υποστεί υδρόλυση στο ανιόν:

Ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης ιόντων ΟΗ - το περιβάλλον του διαλύματος άλατος θα είναι αλκαλικό (G-3).

Συνοψίζω. Το πρώτο διάλυμα είναι ουδέτερο, το δεύτερο είναι όξινο, τα δύο τελευταία είναι αλκαλικά.

Για να λάβουμε τη σωστή απάντηση, καθορίζουμε πρώτα τη φύση των οξέων και των βάσεων που σχηματίζουν αυτά τα άλατα.

Α) Το BeSO 4 σχηματίζεται από μια ασθενή βάση και ένα ισχυρό θειικό οξύ, τέτοια άλατα υφίστανται υδρόλυση στο κατιόν.

Β) Το KNO 2 σχηματίζεται από μια ισχυρή βάση και ένα ασθενές νιτρώδες οξύ, τέτοια άλατα υφίστανται υδρόλυση ανιόντων.

Β) Το Pb (NO 3) 2 σχηματίζεται από μια ασθενή βάση και ένα ισχυρό νιτρικό οξύ, τέτοια άλατα υφίστανται υδρόλυση στο κατιόν.

Δ) Το CuCl 2 σχηματίζεται από μια ασθενή βάση και ένα ισχυρό υδροχλωρικό οξύ, τέτοια άλατα υφίστανται υδρόλυση από το κατιόν.

Για να λάβουμε τη σωστή απάντηση, ας καθορίσουμε τη φύση των οξέων και των βάσεων που σχηματίζουν τα προτεινόμενα άλατα:

Α) θειούχο λίθιο Li 2 S - ένα άλας που σχηματίζεται από μια ισχυρή βάση και ένα ασθενές οξύ, υφίσταται υδρόλυση ανιόντων.

Β) χλωρικό κάλιο KClO 3 - ένα άλας που σχηματίζεται από μια ισχυρή βάση και ένα ισχυρό οξύ, δεν υφίσταται υδρόλυση.

Β) νιτρώδες αμμώνιο NH 4 NO 2 - ένα άλας που σχηματίζεται από μια ασθενή βάση και ένα ασθενές οξύ, υδρόλυση λαμβάνει χώρα τόσο στο κατιόν όσο και στο ανιόν.

Δ) προπιονικό νάτριο C 3 H 7 COONa - ένα άλας που σχηματίζεται από μια ισχυρή βάση και ένα ασθενές οξύ, υδρόλυση λαμβάνει χώρα κατά μήκος του ανιόντος.

ΚΑΙ	σι	ΣΤΟ	σολ

Για να καταλάβουμε τι είναι η υδρόλυση των αλάτων, ας θυμηθούμε πρώτα πώς διαχωρίζονται τα οξέα και τα αλκάλια.

Το κοινό χαρακτηριστικό όλων των οξέων είναι ότι όταν διασπώνται, σχηματίζονται απαραίτητα κατιόντα υδρογόνου (H +), ενώ όταν όλα τα αλκάλια διαχωρίζονται, σχηματίζονται πάντα ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ -).

Από αυτή την άποψη, εάν σε ένα διάλυμα, για τον ένα ή τον άλλο λόγο, υπάρχουν περισσότερα ιόντα H +, λένε ότι το διάλυμα έχει μια όξινη αντίδραση του περιβάλλοντος, εάν OH - - μια αλκαλική αντίδραση του περιβάλλοντος.

Αν όλα είναι διαυγή με οξέα και αλκάλια, τότε ποια θα είναι η αντίδραση του μέσου σε διαλύματα αλάτων;

Με την πρώτη ματιά, πρέπει πάντα να είναι ουδέτερο. Και η αλήθεια είναι, από πού, για παράδειγμα, σε ένα διάλυμα θειούχου νατρίου, μπορεί να προέλθει περίσσεια κατιόντων υδρογόνου ή ιόντων υδροξειδίου. Το ίδιο το θειούχο νάτριο δεν σχηματίζει ιόντα κανενός τύπου κατά τη διάσταση:

Na 2 S \u003d 2Na + + S 2-

Ωστόσο, εάν είχατε, για παράδειγμα, υδατικά διαλύματα θειούχου νατρίου, χλωριούχου νατρίου, νιτρικού ψευδαργύρου και ένα ηλεκτρονικό pHόμετρο (ψηφιακή συσκευή για τον προσδιορισμό της οξύτητας του περιβάλλοντος), θα βρείτε ένα ασυνήθιστο φαινόμενο. Το όργανο θα σας έδειχνε ότι το pH του διαλύματος θειούχου νατρίου είναι μεγαλύτερο από 7, δηλ. έχει καθαρή περίσσεια ιόντων υδροξειδίου. Το περιβάλλον του διαλύματος χλωριούχου νατρίου θα ήταν ουδέτερο (pH = 7), και το διάλυμα του Zn(NO 3) 2 θα ήταν όξινο.

Το μόνο πράγμα που ανταποκρίνεται στις προσδοκίες μας είναι το διάλυμα διαλύματος χλωριούχου νατρίου. Αποδείχθηκε ουδέτερο, όπως ήταν αναμενόμενο.
Αλλά από πού προήλθε η περίσσεια ιόντων υδροξειδίου στο διάλυμα θειούχου νατρίου και κατιόντων υδρογόνου στο διάλυμα νιτρικού ψευδαργύρου;

Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε. Για να γίνει αυτό, πρέπει να μάθουμε τα ακόλουθα θεωρητικά σημεία.

Οποιοδήποτε άλας μπορεί να θεωρηθεί ως το προϊόν αντίδρασης ενός οξέος και μιας βάσης. Τα οξέα και οι βάσεις χωρίζονται σε ισχυρά και αδύναμα. Θυμηθείτε ότι εκείνα τα οξέα και οι βάσεις, των οποίων ο βαθμός διάστασης είναι κοντά στο 100%, ονομάζονται ισχυρά.

Σημείωση: το θείο (H 2 SO 3) και το φωσφορικό (H 3 PO 4) αναφέρονται συχνά ως οξέα μέσης ισχύος, αλλά όταν εξετάζονται οι εργασίες υδρόλυσης, θα πρέπει να ταξινομούνται ως αδύναμα.

Τα όξινα υπολείμματα ασθενών οξέων είναι ικανά να αλληλεπιδρούν αναστρέψιμα με τα μόρια του νερού, αποσπώντας κατιόντα υδρογόνου H + από αυτά. Για παράδειγμα, ένα ιόν σουλφιδίου, που είναι το όξινο υπόλειμμα ενός ασθενούς υδροθειικού οξέος, αλληλεπιδρά με αυτό ως εξής:

S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -

HS - + H 2 O ↔ H 2 S + OH -

Όπως φαίνεται, ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, σχηματίζεται περίσσεια ιόντων υδροξειδίου, η οποία είναι υπεύθυνη για την αλκαλική αντίδραση του μέσου. Δηλαδή, τα όξινα υπολείμματα των ασθενών οξέων αυξάνουν την αλκαλικότητα του μέσου. Στην περίπτωση διαλυμάτων αλάτων που περιέχουν τέτοια όξινα υπολείμματα, λέγεται ότι για αυτά υδρόλυση ανιόντων.

Τα υπολείμματα οξέων ισχυρών οξέων, σε αντίθεση με τα αδύναμα, δεν αλληλεπιδρούν με το νερό. Δηλαδή δεν επηρεάζουν το pH του υδατικού διαλύματος. Για παράδειγμα, το ιόν χλωρίου, που είναι το όξινο υπόλειμμα του ισχυρού υδροχλωρικού οξέος, δεν αντιδρά με το νερό:

Δηλαδή, τα ιόντα χλωρίου δεν επηρεάζουν το pH του διαλύματος.

Από τα μεταλλικά κατιόντα, μόνο εκείνα που αντιστοιχούν σε ασθενείς βάσεις μπορούν επίσης να αλληλεπιδράσουν με το νερό. Για παράδειγμα, το κατιόν Zn 2+, το οποίο αντιστοιχεί στο υδροξείδιο του ψευδαργύρου με ασθενή βάση. Σε υδατικά διαλύματα αλάτων ψευδαργύρου συμβαίνουν οι ακόλουθες διεργασίες:

Zn 2+ + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Zn(OH) + + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Όπως φαίνεται από τις παραπάνω εξισώσεις, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των κατιόντων ψευδαργύρου με το νερό, συσσωρεύονται κατιόντα υδρογόνου στο διάλυμα, τα οποία αυξάνουν την οξύτητα του μέσου, δηλαδή μειώνουν το pH. Εάν η σύνθεση του άλατος περιλαμβάνει κατιόντα, τα οποία αντιστοιχούν σε ασθενείς βάσεις, στην περίπτωση αυτή λένε ότι το αλάτι υδρολύεται στο κατιόν.

Τα μεταλλικά κατιόντα, που αντιστοιχούν σε ισχυρές βάσεις, δεν αλληλεπιδρούν με το νερό. Για παράδειγμα, το κατιόν Na + αντιστοιχεί σε μια ισχυρή βάση - υδροξείδιο του νατρίου. Επομένως, τα ιόντα νατρίου δεν αντιδρούν με το νερό και δεν επηρεάζουν το pH του διαλύματος με κανέναν τρόπο.

Έτσι, με βάση τα προαναφερθέντα, τα άλατα μπορούν να χωριστούν σε 4 τύπους, δηλαδή σχηματίζονται:

1) ισχυρή βάση και ισχυρό οξύ,

Τέτοια άλατα δεν περιέχουν ούτε όξινα υπολείμματα ούτε κατιόντα μετάλλων που αλληλεπιδρούν με το νερό, δηλ. ικανό να επηρεάσει το pH ενός υδατικού διαλύματος. Διαλύματα τέτοιων αλάτων έχουν ουδέτερο μέσο αντίδρασης. Τέτοια άλατα λέγεται ότι είναι δεν υποβάλλονται σε υδρόλυση.

Παραδείγματα: Ba(NO 3) 2 , KCl, Li 2 SO 4 κ.λπ.

2) ισχυρή βάση και ασθενές οξύ

Σε διαλύματα τέτοιων αλάτων, μόνο υπολείμματα οξέος αντιδρούν με νερό. Το περιβάλλον των υδατικών διαλυμάτων τέτοιων αλάτων είναι αλκαλικό· σε σχέση με άλατα αυτού του τύπου, λένε ότι υδρολύονται στο ανιόν

Παραδείγματα: NaF, K 2 CO 3 , Li 2 S, κ.λπ.

3) ασθενής βάση και ισχυρό οξύ

Σε τέτοια άλατα, τα κατιόντα αντιδρούν με το νερό και τα όξινα υπολείμματα δεν αντιδρούν - υδρόλυση άλατος στο κατιόν, όξινο περιβάλλον.

Παραδείγματα: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4, κ.λπ.

4) ασθενής βάση και ασθενές οξύ.

Τόσο τα κατιόντα όσο και τα ανιόντα των υπολειμμάτων οξέος αντιδρούν με το νερό. Η υδρόλυση αλάτων αυτού του είδους είναι τόσο κατιόν όσο και ανιόνή. Μιλούν και για τέτοια άλατα στα οποία εκτίθενται μη αναστρέψιμη υδρόλυση.

Τι σημαίνει ότι υδρολύονται μη αναστρέψιμα;

Δεδομένου ότι στην περίπτωση αυτή τόσο τα μεταλλικά κατιόντα (ή NH 4 +) όσο και τα ανιόντα του υπολείμματος οξέος αντιδρούν με το νερό, τόσο τα ιόντα H + όσο και τα ιόντα OH - εμφανίζονται ταυτόχρονα στο διάλυμα, τα οποία σχηματίζουν μια εξαιρετικά χαμηλής διάστασης ουσία - νερό (H 2 O ).

Αυτό, με τη σειρά του, οδηγεί στο γεγονός ότι τα άλατα που σχηματίζονται από όξινα υπολείμματα ασθενών βάσεων και ασθενών οξέων δεν μπορούν να ληφθούν με αντιδράσεις ανταλλαγής, αλλά μόνο με σύνθεση στερεάς φάσης ή δεν μπορούν να ληφθούν καθόλου. Για παράδειγμα, κατά την ανάμιξη ενός διαλύματος νιτρικού αργιλίου με ένα διάλυμα θειούχου νατρίου, αντί της αναμενόμενης αντίδρασης:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S \u003d Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (- έτσι η αντίδραση δεν συνεχίζεται!)

Παρατηρείται η ακόλουθη αντίδραση:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3

Ωστόσο, το θειούχο αλουμίνιο μπορεί να ληφθεί χωρίς προβλήματα με τη σύντηξη σκόνης αλουμινίου με θείο:

2Al + 3S = Al 2 S 3

Όταν το θειούχο αλουμίνιο προστίθεται στο νερό, αυτό, καθώς και κατά την προσπάθεια λήψης του σε υδατικό διάλυμα, υφίσταται μη αναστρέψιμη υδρόλυση.

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

Η αντίδραση ενός διαλύματος ουσιών σε έναν διαλύτη μπορεί να είναι τριών τύπων: ουδέτερη, όξινη και αλκαλική. Η αντίδραση εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου H + στο διάλυμα.

Το καθαρό νερό διασπάται σε πολύ μικρό βαθμό σε ιόντα H + και ιόντα υδροξυλίου OH - .

τιμή pH

Το pH είναι ένας βολικός και κοινός τρόπος έκφρασης της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου. Για καθαρό νερό, η συγκέντρωση H + είναι ίση με τη συγκέντρωση OH - και το γινόμενο των συγκεντρώσεων H + και OH -, εκφρασμένο σε γραμμάρια ιόντων ανά λίτρο, είναι μια σταθερή τιμή ίση με 1,10 -14

Από αυτό το προϊόν, μπορείτε να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου: =√1,10 -14 =10 -7 /g-ion/l/.

Αυτή η κατάσταση ισορροπίας /"ουδέτερη"/ συνήθως συμβολίζεται με pH 7/p - ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης, H - ιόντα υδρογόνου, 7 - ο εκθέτης με το αντίθετο πρόσημο/.

Ένα διάλυμα με pH μεγαλύτερο από 7 είναι αλκαλικό, περιέχει λιγότερα ιόντα H + από OH - ; ένα διάλυμα με pH μικρότερο από 7 είναι όξινο, υπάρχουν περισσότερα ιόντα H + σε αυτό από OH - .

Τα υγρά που χρησιμοποιούνται στην πράξη έχουν συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου που συνήθως ποικίλλει εντός του εύρους pH από 0 έως 1

δείκτες

Οι δείκτες είναι ουσίες που αλλάζουν χρώμα ανάλογα με τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα. Με τη βοήθεια δεικτών προσδιορίστε την αντίδραση του περιβάλλοντος. Οι πιο διάσημοι δείκτες είναι το βρωμοβενζόλιο, η βρωμοθυμόλη, η φαινολοφθαλεΐνη, το μεθυλοπορτοκάλι κ.λπ. Κάθε ένας από τους δείκτες λειτουργεί εντός συγκεκριμένων περιοχών pH. Για παράδειγμα, η βρωμθυμόλη αλλάζει από κίτρινο σε pH 6,2 σε μπλε σε pH 7,6. ουδέτερο κόκκινο δείκτη - από κόκκινο σε pH 6,8 έως κίτρινο σε pH 8. βρωμοβενζόλιο - από κίτρινο jari pH 4,0 έως μπλε σε pH 5,6. φαινολοφθαλεΐνη - από άχρωμο σε pH 8,2 έως μωβ σε pH 10,0 κ.λπ.

Κανένας από τους δείκτες δεν λειτουργεί σε ολόκληρη την κλίμακα pH από 0 έως 14. Ωστόσο, στην πρακτική αποκατάστασης, δεν είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός υψηλών συγκεντρώσεων οξέων ή αλκαλίων. Τις περισσότερες φορές υπάρχουν αποκλίσεις 1 - 1,5 μονάδων pH από το ουδέτερο και στις δύο κατευθύνσεις.

Για τον προσδιορισμό της αντίδρασης του περιβάλλοντος στην πρακτική αποκατάστασης, χρησιμοποιείται ένα μείγμα διαφόρων δεικτών, επιλεγμένων με τέτοιο τρόπο ώστε να επισημαίνει τις παραμικρές αποκλίσεις από την ουδετερότητα. Αυτό το μείγμα ονομάζεται «καθολικός δείκτης».

Ο γενικός δείκτης είναι ένα διαυγές πορτοκαλί υγρό. Με μια μικρή αλλαγή στο μέσο προς την αλκαλικότητα, το διάλυμα δείκτη αποκτά μια πρασινωπή απόχρωση, με αύξηση της αλκαλικότητας - μπλε. Όσο μεγαλύτερη είναι η αλκαλικότητα του υγρού δοκιμής, τόσο πιο έντονο γίνεται το μπλε χρώμα.

Με μια μικρή αλλαγή στο περιβάλλον προς την οξύτητα, το διάλυμα του καθολικού δείκτη γίνεται ροζ, με αύξηση της οξύτητας - κόκκινο /καρμίνη ή στίγματα/.

Οι αλλαγές στην αντίδραση του περιβάλλοντος στους πίνακες συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της βλάβης τους από τη μούχλα. Συχνά υπάρχουν αλλαγές σε περιοχές όπου οι ετικέτες επικολλώνται με αλκαλική κόλλα /καζεΐνη, γραφείο κ.λπ./.

Για ανάλυση, πρέπει να έχετε, εκτός από τον γενικό δείκτη, απεσταγμένο νερό, καθαρό λευκό διηθητικό χαρτί και μια γυάλινη ράβδο.

Πρόοδος ανάλυσης

Μια σταγόνα απεσταγμένου νερού απλώνεται στο διηθητικό χαρτί και αφήνεται να μουλιάσει. Μια δεύτερη σταγόνα εφαρμόζεται δίπλα σε αυτή τη σταγόνα και εφαρμόζεται στην περιοχή δοκιμής. Για καλύτερη επαφή, το χαρτί με τη δεύτερη σταγόνα από πάνω τρίβεται με γυάλινο ράφι. Στη συνέχεια, μια σταγόνα γενικής ένδειξης εφαρμόζεται στο διηθητικό χαρτί στις περιοχές των σταγονιδίων νερού. Η πρώτη σταγόνα νερού χρησιμεύει ως έλεγχος, με το χρώμα του οποίου συγκρίνεται η σταγόνα που έχει εμποτιστεί στο διάλυμα από την περιοχή δοκιμής. Η διαφορά στο χρώμα με την πτώση ελέγχου υποδηλώνει αλλαγή - απόκλιση του μέσου από το ουδέτερο.

ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ ΑΛΚΑΛΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Η επεξεργασμένη περιοχή υγραίνεται με υδατικό διάλυμα 2% οξικού ή κιτρικού οξέος. Για να το κάνετε αυτό, τυλίξτε μια μικρή ποσότητα βαμβακιού γύρω από το τσιμπιδάκι, βρέξτε το σε όξινο διάλυμα, στύψτε το και εφαρμόστε το στην υποδεικνυόμενη περιοχή.

αντίδραση φροντίστε να ελέγξετεκαθολικός δείκτης!

Η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να εξουδετερωθεί πλήρως ολόκληρη η περιοχή.

Μετά από μια εβδομάδα, ελέγξτε το περιβάλλον θα πρέπει να επαναληφθεί.

ΕΞΟΥΔΕΝΤΡΩΣΗ ΟΞΕΩΝ

Η προς επεξεργασία περιοχή υγραίνεται με υδατικό διάλυμα 2% υδροξειδίου του αμμωνίου /αμμωνία/. Η διαδικασία για την εξουδετέρωση είναι η ίδια όπως στην περίπτωση ενός αλκαλικού μέσου.

Ο έλεγχος μέσων θα πρέπει να επαναληφθεί μετά από μία εβδομάδα.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ:Η διαδικασία εξουδετέρωσης απαιτεί μεγάλη προσοχή, καθώς η υπερβολική επεξεργασία μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική οξύτητα ή υπερβολική αλκαλοποίηση της περιοχής που έχει υποβληθεί σε θεραπεία. Επιπλέον, το νερό σε διαλύματα μπορεί να προκαλέσει συρρίκνωση του καμβά.

Ένα μάθημα που διεξήχθη χρησιμοποιώντας ένα σημειωματάριο για πρακτική εργασία από τον I.I. Novoshinsky, N.S. Novoshinskaya στο σχολικό βιβλίο Chemistry grade 8 στο MOU "Secondary School No. ).

Σκοπός του μαθήματος: Σχηματισμός, εδραίωση και έλεγχος των ικανοτήτων των μαθητών να προσδιορίσουν την αντίδραση του περιβάλλοντος των λύσεων χρησιμοποιώντας διάφορους δείκτες, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών, χρησιμοποιώντας ένα σημειωματάριο για πρακτική εργασία από τον I.I. Novoshinsky, N.S. Novoshinskaya στο σχολικό βιβλίο Χημεία τάξη 8 .

Στόχοι μαθήματος:

Εκπαιδευτικός. Να ενοποιηθούν οι ακόλουθες έννοιες: δείκτες, αντίδραση του μέσου (τύποι), pH, διήθημα, διήθηση με βάση την εκτέλεση πρακτικών εργασιών. Να ελέγξουν τις γνώσεις των μαθητών, οι οποίες αντικατοπτρίζουν τη σχέση «διάλυμα ουσίας (τύπος) - τιμή pH (αριθμητική τιμή) - αντίδραση περιβάλλοντος». Πείτε στους μαθητές τρόπους μείωσης της οξύτητας των εδαφών στην περιοχή του Αρχάγγελσκ.
Ανάπτυξη. Να προωθήσει την ανάπτυξη της λογικής σκέψης των μαθητών με βάση την ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν κατά τη διάρκεια της πρακτικής εργασίας, τη γενίκευσή τους, καθώς και την ικανότητα εξαγωγής συμπερασμάτων. Επιβεβαιώστε τον κανόνα: η πρακτική αποδεικνύει τη θεωρία ή τη διαψεύδει. Να συνεχίσει τη διαμόρφωση των αισθητικών ιδιοτήτων της προσωπικότητας των μαθητών με βάση μια ποικιλία λύσεων που παρουσιάζονται, καθώς και να υποστηρίξει το ενδιαφέρον των παιδιών για το αντικείμενο «Χημεία» που μελετάται.
Ανατροφή. Συνεχίστε να αναπτύσσετε τις δεξιότητες των μαθητών για την εκτέλεση πρακτικών εργασιών, τηρώντας τους κανόνες προστασίας της εργασίας και ασφάλειας, συμπεριλαμβανομένης της σωστής εκτέλεσης διαδικασιών φιλτραρίσματος και θέρμανσης.

Πρακτική εργασία Νο. 6 «Προσδιορισμός του pH του μέσου».

Σκοπός για μαθητές: Να μάθουν να προσδιορίζουν την αντίδραση του περιβάλλοντος διαλυμάτων διαφόρων αντικειμένων (οξέα, αλκάλια, άλατα, εδαφικό διάλυμα, ορισμένα διαλύματα και χυμοί), καθώς και να μελετούν φυτικά αντικείμενα ως φυσικούς δείκτες.

Εξοπλισμός και αντιδραστήρια: ράφι δοκιμαστικού σωλήνα, φελλός, γυάλινη ράβδος, ράφι δακτυλίου, διηθητικό χαρτί, ψαλίδι, χημική χοάνη, ποτήρια ζέσεως, κονίαμα και γουδοχέρι πορσελάνης, λεπτός τρίφτης, καθαρή άμμος, χαρτί γενικής χρήσης, δοκιμαστικό διάλυμα, χώμα, βραστό νερό, φρούτα , μούρα και άλλο φυτικό υλικό, διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και θειικού οξέος, χλωριούχου νατρίου.

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων

Παιδιά! Έχουμε ήδη εξοικειωθεί με έννοιες όπως η αντίδραση του μέσου υδατικών διαλυμάτων, καθώς και δείκτες.

Ποια είδη αντιδράσεων στο περιβάλλον των υδατικών διαλυμάτων γνωρίζετε;

ουδέτερο, αλκαλικό και όξινο.

Τι είναι οι δείκτες;

ουσίες με τις οποίες μπορείτε να προσδιορίσετε την αντίδραση του περιβάλλοντος.

Ποιους δείκτες γνωρίζετε;

σε διαλύματα: φαινολοφθαλεΐνη, λίθος, μεθυλοπορτοκάλι.

στεγνό: χαρτί γενικής χρήσης, χαρτί λακκούβας, χαρτί μεθυλ πορτοκαλί

Πώς μπορεί να προσδιοριστεί η αντίδραση ενός υδατικού διαλύματος;

Υγρό και στεγνό.

Ποιο είναι το pH του περιβάλλοντος;

Τιμή pH ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα (pH=– lg)

Ας θυμηθούμε ποιος επιστήμονας εισήγαγε την έννοια του pH του περιβάλλοντος;

Ο Δανός χημικός Sorensen.

Μπράβο!!! Τώρα ανοίξτε το σημειωματάριο για πρακτική εργασία στη σελ. 21 και διαβάστε την εργασία νούμερο 1.

Αριθμός εργασίας 1. Προσδιορίστε το pH του διαλύματος χρησιμοποιώντας έναν γενικό δείκτη.

Ας θυμηθούμε τους κανόνες όταν δουλεύουμε με οξέα και αλκάλια!

Ολοκληρώστε το πείραμα από την εργασία αριθμός 1.

Βγάλε ένα συμπέρασμα. Έτσι, εάν το διάλυμα έχει pH = 7, το μέσο είναι ουδέτερο, σε pH< 7 среда кислотная, при pH >7 αλκαλικό περιβάλλον.

Αριθμός εργασίας 2. Λάβετε το εδαφικό διάλυμα και προσδιορίστε το pH του χρησιμοποιώντας έναν γενικό δείκτη.

Διαβάστε την εργασία στη σελ.21-σελ.22, ολοκληρώστε την εργασία σύμφωνα με το σχέδιο, βάλτε τα αποτελέσματα στον πίνακα.

Θυμηθείτε τους κανόνες ασφαλείας κατά την εργασία με συσκευές θέρμανσης (οινόπνευμα).

Τι είναι το φιλτράρισμα;

η διαδικασία διαχωρισμού ενός μείγματος, η οποία βασίζεται στη διαφορετική απόδοση του πορώδους υλικού - του διηθήματος σε σχέση με τα σωματίδια που αποτελούν το μείγμα.

Τι είναι το διήθημα;

είναι ένα διαυγές διάλυμα που λαμβάνεται μετά από διήθηση.

Παρουσιάστε τα αποτελέσματα σε μορφή πίνακα.

Ποια είναι η αντίδραση του εδαφικού διαλύματος;

Θυμώνω

Τι πρέπει να γίνει για να βελτιωθεί η ποιότητα του εδάφους στην περιοχή μας;

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2

Εφαρμογή λιπασμάτων που έχουν αλκαλική αντίδραση του περιβάλλοντος: αλεσμένος ασβεστόλιθος και άλλα ανθρακικά ορυκτά: κιμωλία, δολομίτης. Στην περιοχή Pinezhsky της περιοχής Arkhangelsk υπάρχουν κοιτάσματα ενός τέτοιου ορυκτού όπως ο ασβεστόλιθος, κοντά σε καρστικές σπηλιές, επομένως είναι διαθέσιμο.

Βγάλε ένα συμπέρασμα. Η αντίδραση του περιβάλλοντος του προκύπτοντος εδαφικού διαλύματος pH=4 είναι ελαφρώς όξινη, επομένως, η ασβέστη είναι απαραίτητη για τη βελτίωση της ποιότητας του εδάφους.

Εργασία αριθμός 3. Προσδιορίστε το pH ορισμένων διαλυμάτων και χυμών χρησιμοποιώντας έναν γενικό δείκτη.

Διαβάστε την εργασία στη σελ.22, ολοκληρώστε την εργασία σύμφωνα με τον αλγόριθμο, βάλτε τα αποτελέσματα στον πίνακα.

πηγή χυμού		πηγή χυμού



Πατάτα		πυριτική κόλλα
φρέσκο λάχανο		επιτραπέζιο ξύδι
Ξυνολάχανο		Πόσιμο διάλυμα σόδας
		Πορτοκάλι
		Φρέσκα παντζάρια

		Βραστά παντζάρια

Βγάλε ένα συμπέρασμα. Έτσι, διαφορετικά φυσικά αντικείμενα έχουν διαφορετικές τιμές pH: pH 1;7 – όξινο περιβάλλον (λεμόνι, cranberry, πορτοκάλι, ντομάτα, παντζάρι, ακτινίδιο, μήλο, μπανάνα, τσάι, πατάτα, ξινολάχανο, καφές, πυριτική κόλλα).

pH 7-14 αλκαλικό περιβάλλον (φρέσκο λάχανο, διάλυμα μαγειρικής σόδας).

pH = 7 ουδέτερο μέσο (λωτός, αγγούρι, γάλα).

Εργασία αριθμός 4. Μελετήστε δείκτες λαχανικών.

Ποια φυτικά αντικείμενα μπορούν να λειτουργήσουν ως δείκτες;

μούρα: χυμοί, πέταλα λουλουδιών: εκχυλίσματα, χυμοί λαχανικών: ριζικές καλλιέργειες, φύλλα.
ουσίες που μπορούν να αλλάξουν το χρώμα του διαλύματος σε διαφορετικά περιβάλλοντα.

Διαβάστε την εργασία στη σελ.23 και ολοκληρώστε την σύμφωνα με το σχέδιο.

Καταγράψτε τα αποτελέσματα σε πίνακα.

Φυτικό υλικό (φυσικοί δείκτες)	Χρώμα διαλύματος φυσικού δείκτη
Φυτικό υλικό (φυσικοί δείκτες)	Όξινο περιβάλλον	Φυσικό χρώμα του διαλύματος (ουδέτερο μέσο)	Αλκαλικό περιβάλλον
Χυμό μούρων)			μωβ
Φράουλες (χυμός)	Πορτοκάλι	ροδακινί-ροζ
Μύρτιλα (χυμός)		κόκκινο-ιώδες	μπλε - μωβ
Μαύρο φραγκοστάφυλο (χυμός)		κόκκινο-ιώδες	μπλε - μωβ

Βγάλε ένα συμπέρασμα. Έτσι, ανάλογα με το pH του περιβάλλοντος, οι φυσικοί δείκτες: cranberries (χυμός), φράουλες (χυμός), blueberries (χυμός), μαύρη σταφίδα (χυμός) αποκτούν τα ακόλουθα χρώματα: σε όξινο περιβάλλον - κόκκινο και πορτοκαλί, σε ουδέτερο περιβάλλον - χρώματα κόκκινο, ροδακινί - ροζ και βιολετί, σε αλκαλικό περιβάλλον από ροζ έως μπλε-ιώδες έως ιώδες.

Κατά συνέπεια, η χρωματική ένταση του φυσικού δείκτη μπορεί να κριθεί από την αντίδραση του μέσου ενός συγκεκριμένου διαλύματος.

Τακτοποιήστε τον χώρο εργασίας σας όταν τελειώσετε.

Παιδιά! Σήμερα ήταν ένα πολύ ασυνήθιστο μάθημα! Σας άρεσε?! Μπορούν οι πληροφορίες που μάθαμε σε αυτό το μάθημα να χρησιμοποιηθούν στην καθημερινή ζωή;

Τώρα ολοκληρώστε την εργασία που δίνεται στα τετράδια πρακτικής άσκησης.

Εργασία για έλεγχο. Κατανείμετε τις ουσίες των οποίων οι τύποι δίνονται παρακάτω σε ομάδες ανάλογα με το pH των διαλυμάτων τους: HCl, H 2 O, H 2 SO 4, Ca (OH) 2, NaCl, NaOH, KNO 3, H 3 PO 4, KOH.

pH 17 - μέσο (οξύ), έχουν διαλύματα (HCl, H 3 PO 4, H 2 SO 4).

pH 714 μέσο (αλκαλικό), έχουν διαλύματα (Ca (OH) 2, ΚΟΗ, NaOH).

pH = 7 μέσο (ουδέτερο), έχουν διαλύματα (NaCl, H 2 O, KNO 3).

Αξιολόγηση για εργασία _________________