304_p1456_C14_7730

Взвесьте с точностью до 0,01 г 0,05 г-моль неэлектролита (по указанию преподавателя), всыпьте навеску во внутренний стакан и отметьте температуру начала замерзания раствора. По полученным данным вычислите молярную массу неэлектролита. Данные наблюдений и расчетов запишите в таблицу 6.

Таблица 6

Масса растворителя, г

Температура замерзания растворителя, °С

Навеска неэлектролита, г

Температура замерзания раствора, °С

Молярная масса неэлектролита, г/моль

9.2. Определение кажущейся степени диссоциации молекул

Степень диссоциации α есть отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных молекул. Молекулы электролита при растворении в полярном растворителе диссоциируют на ионы. Число частиц в растворе оказывается больше, чем в случае растворения неэлектролита, и это обусловливает увеличение ∆tзам.:

где ∆tзамоп. . – понижение температуры замерзания раствора, определенное опытным путем; ∆tзамтеор. . – понижение температуры замерзания раствора,

вычисленное по формуле (1) без учёта диссоциации электролита; i – поправочный коэффициент Вант – Гоффа (изотонический коэффициент).

Степень диссоциации α и изотонический коэффициент i связаны уравнением:

α = ni −−11 ,

где n – число ионов, на которые диссоциирует электролит. Следует иметь в виду, что сильные электролиты практически полностью диссоциируют на ионы. Определяемая степень диссоциации является кажущейся и не для сильно разбавленных растворов электролитов имеет значение меньше 1.

Опыт проводите в приборе, используемом в предыдущей работе, по описанной выше методике. Навеску соли возьмите в количестве, ука-

41

занном преподавателем. Данные наблюдений и расчетов запишите в таблицу 7.

Таблица 7

Масса растворителя, г

Температура замерзания растворителя, °С

Навеска соли, г

Температура замерзания раствора, °С

∆tзам опытное, °С

∆tзам теоретическое, вычисленное по уравнению (1)

Число ионов n, образующихся при диссоциации одной молекулы соли

Кажущаяся степень диссоциации, %

9.3. Химическое равновесие в растворах электролитов

Изучение свойств растворов электролитов показывает, что при наличии смеси электролитов равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами устанавливается независимо друг от друга, причем константы диссоциации сохраняют свои численные значения.

А) Поместите по одному кусочку гранулированного цинка в две пробирки и прилейте приблизительно по 1 мл 1 М раствора соляной кислоты. Когда установится равномерное выделение водорода, прилейте в одну пробирку около 1 мл концентрированного раствора ацетата натрия, а в другую – такой же объем дистиллированной воды. Сравните скорость выделения водорода. Интенсивность выделения водорода при этой реакции может служить относительным индикатором концентрации ионов водорода в растворе.

Б) К раствору 2 М уксусной кислоты прибавьте 2 капли метилоранжа. Отметьте окраску раствора. Затем прибавьте в эту пробирку несколько кристалликов ацетата аммония. Как изменился рН раствора? Объясните наблюдаемое явление, используя правило Ле Шателье и выражение для константы диссоциации уксусной кислоты.

9.4.Гидролиз солей

1.Налейте в пробирки по 2 мл 1 N растворов солей Na2SO4, Na2CO3, AI2(SO4)3, CH3COONa, Na2B4O7. Добавьте по 1 мл нейтрального раствора лакмуса и сравните окраску растворов солей с окраской раствора лакмуса (находящегося в контрольной пробирке) на фоне белой бумаги. Какие соли подвергаются гидролизу? Составьте в ионной и молекулярной форме уравнения гидролиза этих солей. Объясните, чем обусловлена реакция среды в каждом случае.

42

2.Влияние температуры на гидролиз. В пять пробирок поместите по 3 мл 1 N растворов ацетата натрия, хлорида аммония, хлорида цинка, сульфата алюминия. Прибавьте по 3 капли универсального индикатора

инагрейте почти до кипения. Как влияет температура на гидролиз, и как изменяется рН раствора?

3.Налейте в пробирку 3 мл раствора AI2(SO4)3 и 5 мл раствора ацетата натрия и нагрейте до кипения. Объясните появление осадка.

4.Растворение веществ в продуктах гидролиза. Налейте в пробирку 2 мл концентрированного раствора хлорида алюминия, бросьте в раствор кусочек цинка, вынутого из раствора соляной кислоты (очищенного от оксидной пленки). Что наблюдается? Нагрейте раствор до кипения. Какой газ выделяется?

5.Необратимый гидролиз. В химическом стакане к 20 мл 2 N раствора хлорида железа (III) добавьте 20 мл 2 N раствора соды. Смесь нагрейте. Какой газ выделяется? Осадок отфильтруйте на воронке Бюхне-

ра и тщательно промойте горячей водой для удаления избытка Na2CO3. Затем осадок перенесите в пробирку и добавьте 2–3 мл раствора соля-

ной кислоты. Наблюдается ли выделение СО2? Почему при действии на FeCI3 раствора Na2CO3 не образуется карбонат железа?

Тема 10. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

План семинара

1.Номенклатура комплексных соединений

2.Химическая связь в комплексных соединениях с позиции кван- тово-механических методов

Рекомендуемая литература

1.Угай Я. А. Общая и неорганическая химия / Я. А. Угай. – М. :

Высш. шк., 1997. – 526 с.

2.Коттон Ф. Современная неорганическая химия / Ф. Коттон,

Дж. Уилкинсон. – М. : Мир, 1969. – Т. 1–3.

3.Шрайвер Д. Неорганическая химия. Т. 1 / Д. Шрайвер, П. Эт-

кинс. – М. : Мир, 2004. – 680 с.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

10.1. Различие между двойными солями и комплексными соединениями

А) В две пробирки налейте по 6-8 капель раствора железоаммонийных квасцов NH4Fe(SO4)2. В одну из пробирок добавьте не-

43

сколько капель роданида аммония, а в другую – несколько капель хлорида бария. Что наблюдаете? Составьте ионные уравнения реакций и уравнения электролитической диссоциации квасцов.

Б) Налейте в пробирку немного раствора гексациано(+3)феррата калия K3[Fe(CN)6] и добавьте несколько капель раствора роданида аммония. Содержит ли раствор гексациано(+3)феррата калия ионы трехвалентного железа? Составьте уравнение диссоциации комплексного соединения. Чем отличаются двойные соли от комплексных соединений?

В) В одну пробирку влейте немного раствора хлорида железа (+3),

вдругую – столько же раствора гексациано(+3)феррата калия. В каждую из пробирок добавьте одинаковое количество свежеприготовленного раствора сульфата железа (+2) или соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2. Почему

водной из пробирок происходит выпадение синего осадка, а в другой нет? Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

10.2. Гидратная изомерия

Несколько кристаллов хромокалиевых квасцов KCr(SO4)2·12 H2O растворите в воде в присутствии 2–3 капель раствора хлорида олова (+2), подкислите раствором серной кислоты. Раствор нагрейте. Что наблюдайте? Объясните. Составьте уравнения реакций.

10.3.Комплексные соединения в реакциях окисления

ивосстановления

А) Смешайте в пробирке по 2 мл растворов пероксида водорода и едкого кали, прилейте 2 мл раствора гексациано(+3)феррата калия. Какой газ выделяется? К полученному раствору прибавьте несколько капель хлорида железа (+3). Что наблюдается? Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Б) Испытайте действие свежеприготовленного раствора сульфата железа (+2) на гексациано(+2)феррат калия и гексациано(+3)феррат калия. С какой из солей получается синее окрашивание? Несколько капель раствора гексациано(+2)феррата калия прилейте к 3–4 мл хлорной воды и сильно прокипятите раствор для удаления избытка хлора. К полученному раствору добавьте раствор сульфата железа (+2). Что наблюдаете? Составьте уравнения реакций.

10.4.Устойчивость комплексных ионов

Впробирку налейте небольшое количество раствора нитрата серебра, добавьте раствор йодида калия. Выпавший осадок отцентрифу-

44

гируйте и растворите в избытке тиосульфата натрия. Составьте уравнение реакции образования комплексного соединения.

К полученному раствору комплексной соли серебра прилейте немного раствора сульфида натрия. Какой осадок образовался? Почему? Напишите выражение константы нестойкости комплексного иона.

ОГЛАВЛЕНИЕ

45