Методическое пособие для студентов "Гидролиз солей" (1 курс СПО; 11 класс школа)

Методическое пособие для студентов "Гидролиз солей" (1 курс СПО; 11 класс школа)

09.02.03 Программирование в компьютерных системах базовой подготовки); 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования по отраслям)(базовой подготовки)

13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование(базовой подготовки).

Председатель комиссии

_____________Ф.И.О.

Зам. директора по учебной работе

___________________Е. П. Заплетина

Данное пособие предназначено для студентов 1 курса специальностей технического профиля, изучающих дисциплину Химия по учебному плану в объеме 78 часов (общая и неорганическая химия-34 часа; органическая химия-44 часа).

Тема «Гидролиз солей» вызывает некоторые затруднения у студентов. Пособие содержит теоретический материал по теме «Гидролиз». Представлен алгоритм составления уравнений реакций гидролиза,разбираются примеры решения заданий по теме «Гидролиз солей»,приведены таблицы: «Сильные и слабые электролиты», «Индикаторы», «Таблица растворимости».

Составлены задания для самостоятельной работы студентов.Пособие поможет студентам при выполнении лабораторной работы, по выполнению зачетной домашней работы; позволит более полно усвоить тему.

Успешное выполнение заданий по теме: «Гидролиз солей» невозможно без знания теоретического материала.

1.Необходимо повторить правила пользования таблицей растворимости:

Чтобы определить,растворима ли соль,по вертикале в таблице находим катион,образовавший соль.По горизонтали соответствующий анион. Если на их пересечении стоит буква Р-соль растворима,следовательно в водном растворе диссоциирует на ионы.Если –буква Н- вещество нерастворимо,на ионы не диссоциирует.

2.Необходимо повторить понятия : «электролиты», «неэлектролиты», «сильные электролиты»,

Электролиты- это вещества растворы или расплавы которых проводят электрический ток. NaCl, H 2 SO 4 , NaOH

Неэлектролиты -это вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток. Кислород O 2 , азот N 2 , водород H 2 , многие органические вещества – спирты, глюкоза, сахароза, бензол и др.

Сильные электролиты-полность диссоциируют на ионы

Сильные электролиты ( α → 1 или 100%)

1) сильные кислоты ( H 2 SO 4 , HCl , HNO 3 , HClO 4 , HClO 3 , HBr , HI и др.)

2) щелочи ( NaOH , KOH , LiOH , Ba ( OH ) 2 , Ca ( OH ) 2 и др.)

Слабые электролиты -неполность диссоциируют на ионы

Слабые электролиты ( α → 0)

2) нерастворимые в воде основания ( Cu ( OH ) 2 , Fe ( OH ) 3 и др.)

3) гидроксид аммония NH 4 OH

3.Следует знать цвет индикаторов в различных средах

Нейтральная

Фенолфталеин

4.Знания о том,как диссоциируют вещества ,относящиеся к различным классам неорганических соединений помогут в написании уравнений гидролиза

Кислоты – электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид катионов – катионы водорода Н +

Уравнение электролитической диссоциации сильных кислот:

Слабые многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.

Основания - электролиты, которые при диссоциации образуют только один вид анионов - гидроксид-ионы ОН Уравнение диссоциации сильных оснований (щелочей)

Слабые многокислотные основания диссоциируют ступенчато.

FeOH + ↔ Fe 2+ + OH -

Средние (нормальные) соли – сильные электролиты,

образующие при диссоциации катионы металла и анионы кислотного остатка.

Основные соли – электролиты, которые при диссоциации образуют анионы кислотного остатка и сложные катионы, состоящие из атомов металла и гидроксогрупп ОН-.

Fe(OH)Cl ↔ Fe(OH) + + Cl - (α = 1)

Fe(OH) + ↔ Fe 2+ + OH- (α <<1)

5. Изучить теоретический материал по теме: «Гидролиз солей»

Соли – это соединения, образующие при диссоциации в водном растворе положительно заряженные ионы металлов и отрицательно заряженные ионы кислотных остатков, а иногда, кроме них, ионы водорода и гидроксид-ионы. В водном растворе эти ионы гидратированы – окружены молекулами воды.

Водные растворы многих солей имеют кислую или щелочную среду. Причиной этого явления является гидролиз –это взаимодействие ионов соли с водой,приводящее к образованию слабого электролита

Причина гидролиза – электролитическая диссоциация соответствующих солей и воды.

По отношению к воде соли можно разделить на 4 группы:

1.Соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты.

Гидролиз такого типа называют гидролизом по аниону. Среда раствора щелочная,лакмус синий. Пример:гидролиз соли фосфата натрия( Na 3 PO 4 ). Соль образована сильным основанием-гидроксидом калия и слабой кислотой-фосфорной.

3Na + + PO 4 3- + Н 2 О⇄ НРО 4 2- +ОН - +3Na +

2.Соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислоты.

Гидролиз такого типа называют гидролизом катиону.Среда кислая,лакмус красный Пример: гидролиз соли сульфата меди(2)- CuSO 4

Cu 2+ + SO 4 2- + Н 2 О ⇄ CuOH + + H +

Cu +2 + НОН ⇄ CuOH + + H + + SO 4 2-

3.Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты. Соль гидролизу не подвергается, диссоциирует на ионы в водном растворе.В этом случае.среда нейтральная,лакмус фиолетовый.

4.Соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислоты.

Гидролиз такого типа называют гидролизом по катиону и аниону. В этом случае характер среды определяют по степени диссоциации кислоты и основания,образовавших соль.Если степень диссоциации кислоты больше степени диссоциации основания,то среда будет слабокислой.И,наооборот ,если степень диссоциации основания больше степени диссоциации кислоты,то среда-слабощелочная.

Пример необратимого гидролиза: Al 2 S 3 + H 2 O  Al(OH) 3  + H 2 S

Особого внимания заслуживает совместный гидролиз.

Соли в водном растворе полностью гидролизованы.

Алгоритм составления уравнений реакций гидролиза:

Определить какой по силе кислотой и каким основанием по силе образована соль.

Записать уравнение диссоциации соли,затем уравнение диссоциации молекулы воды.

Выписать формулу иона слабого электролита и написать уравнение взаимодействия его с одной молекулой воды; в результате получится краткое ионно-молекулярное уравнение гидролиза

Записать уравнение реакции гидролиза в молекулярном виде.Указать характер среды и цвет индикатора лакмуса

Рассмотрим ,как пользуясь алгоритмом составления уравнения гидролиза,выполнить задание.

Составить уравнение реакции гидролиза соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой-сульфида натрия( Na 2 S)

1.Соль образована гидроксидом натрия-сильным основанием и слабой кислотой-сероводородной.

2.Определить тип гидролиза,среду и цвет индикатора.

Гидролиз по аниону Среда щелочная ,лакмус синий.

3.Записать уравнение диссоциации соли и воды

Na 2 S ⇄ → 2Na + + S 2-

4.Записать ионное уравнение гидролиза

2Na + + S 2- + H 2 O ⇄ HS - +2Na + + OH -

5.Составить молекулярное уравнение

Na 2 S+ H 2 O ⇄ NaHS + Na OH

Составить уравнение реакции гидролиза хлорида меди (2).

1.Рассмотрим состав соли:соль образовавна слабым основанием гидроксидом меди(2) и сильной кислотой –соляной.

2.Определить тип гидролиза,среду и цвет индикатора.

Гидролиз по катиону,среда кислая, лакмус красный.

3.Записать уравнение диссоциации соли и воды

4.Записать ионное уравнение гидролиза

Cu 2+ +2Cl - + H 2 O ⇄ Cu OH + +2Cl - + H +

5.Составить молекулярное уравнение

CuCl 2 + H 2 O ⇄ Cu OHCl + HCl

В тестовых заданиях или в заданиях на соответствие, составленных по типу заданий ЕГЭ встречаются обозначения среды посредством использования значений водородного показателя.Необходимо помнить: PH > 7- среда щелочная, концентрация ионов гидроксогруппы больше концентрации ионов водорода ; PH < 7- среда кислая,концентрация ионов водорода больше концентрации гидроксид-ионов; PH = 7- среда нейтральная; концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов.

Количествено гидролиз характеризуется степенью гидролиза .Она показывает сколько молекул вещества от общего числа молекул подвергается гидролизу. Степень гидролиза зависит от температуры, природы вещества, концентрации раствора .Если повысить температуру-это усилит гидролиз,так как это эндотермическая реакция .При разбавлении водой гидролиз усиливается.

Если гидролиз по аниону-повышение концентрации гидроксид-ионов будет ослаблять гидролиз.

Если гидролиз по катиону-повышение концентрации ионов водорода ослабит гидролиз.

Предположим соль- хлорид меди (2).Она гидролизуется по катиону,так как образована слабым основанием –гидроксидом меди(2) и сильной кислотой-соляной.Чтобы усилить гидролиз этой соли ,нужно нагреть раствор; добавить воды;добавить щелочь-раствор(делаем выбор).

Определить формулу соли,если значение PH=7 : хлорид магния,сульфат натрия;бромид алюминия.

1. MgCl 2 –соль образована слабым основанием и сильной кислотой;гидролиз по катиону,среда кислая PH < 7 ;

2. Na 2 SO 4 - соль образована сильным основанием и сильной кислотой; среда нейтральная PH =7.

3. AlBr 3 - соль образована сильной кислотой и слабым основанием;гидролиз по катиону; PH < 7/

Задания для самостоятельной работы студентов:

1.Задания для закрепления знаний,умений определять характер среды и цвет индикатора

Сила основания

1. Cu(NO 3 ) 2

2 Na 2 S

3 K 3 PO 4

4 K 2 SO 3

5 Na 2 SO 4

Задания для самостоятельной домашней работы по теме: «Гидролиз солей»

Составьте уравнения реакций гидролиза солей в молекулярном и ионном виде:

в) карбонат калия;

д) сульфат натрия;

е) нитрат магния;

ж) ацетат натрия;

з) хлорид меди (2);

и) нитрит натрия;

к) сульфид калия.

Определить характер среды и цвет лакмуса.

Тест по теме: «Гидролиз солей»

а) окислительно-восстановительная реакция.идущая на электродах под действием электрического тока;

б) реакция между ионами соли и ионами воды,приводящая к образованию слабого электролита;

в) реакция,при которой из одного сложного вещества образуется несколько простых;

г)реакция при которой атомы простого вещества замещают атомы сложного.

2. Выберите формулу сильного электролита: уксусная кислота ; гидроксид натрия;,ацетат натрия;кремниевая кислота; угольная кислота; сероводородная кислота; гидроксид магния.

3.Соль образована сильной кислотой и сильным основанием. Определите характер среды: кислая,щелочная; нейтральная.

4. Дана соль- сульфид аммония.Определите тип гидролиза:

а) гидролиз по аниону;

б)гидролиз по катиону;

в) гидролиз по катиону и аниону;

г)гидролизу не подвергается.

5. Гидролиз соли по катиону .Каким основанием и какой кислотой по силе образована эта соль:

а)сильной кислотой и сильным основанием;

б)слабой кислотой и слабым основанием;

в)слабой кислотой и сильным основанием;

г)сильным основанием и слабой кислотой;

а)вещество,которое при растворении в воде или расплавлении полностью диссоциирует на ионы

б) вещество,которое при растворении в воде или расплавлении неполностью диссоциирует на ионы

в)вещество, которое не диссоциирует на ионы.

7.Водородный показатель равен 7. Какова окраска лакмуса?

1. Дана соль- хлорид железа(2). Определите тип гидролиза:

а)гидролиз по аниону;

б)гидролиз по катиону;

в)гидролиз по катиону и аниону;

г)гидролизу не подвергается.

2. Выберите формулу слабого электролита: гидроксид натрия; гидроксид бария; уксусная кислота; соляная кислота,азотная кислота.

3. Соль образована слабой кислотой и сильным основанием. Определите характер среды: кислая,щелочная; нейтральная.

4. Дана соль- карбонат аммония. Определите тип гидролиза:

а)гидролиз по аниону;

б)гидролиз по катиону;

в)гидролиз по катиону и аниону;

г)гидролизу не подвергается.

5. Гидролиз соли по катиону. Каким основанием и какой кислотой по силе образована эта соль:

а)сильной кислотой и сильным основанием;

б)слабой кислотой и слабым основанием;

в)слабой кислотой и сильным основанием;

г)сильным основанием и слабой кислотой;

а)вещество,которое при растворении в воде или расплавлении полностью диссоциирует на ионы

б) вещество,которое при растворении в воде или расплавлении неполностью диссоциирует на ионы

в)вещество, которое не диссоциирует на ионы

7.Водородный показатель меньше 7. Какова окраска лакмуса?

Задания на соответствие:

1.Соедините формулы из левого столбика с окраской индикатора лакмуса в правом столбике:

ZnCl 2 фиолетовый

2 .Соедините формулы из левого столбика со значением водородного показателя в правом столбике:

3.Фенолфталеин можно использовать для обнаружения в водном растворе соли:

Нитрат калия фенолфталеин

Нитрат магния щелочная

Карбонат калия нейтральная

Бромид меди(2) кислая

5.В водных растворах не подвергается гидролизу:сульфат натрия.сульфид натрия,хлорид цинка, кабонат калия.

6.В водных растворах происходит гидролиз по аниону:

Карбонат натрия ,нитрат магния, хлорид натрия.

7. В водных растворах происходит гидролиз по катиону:

Сульфит калия,хлорид цинка,бромид калия.

8. Укажите ионное уравнение реакции хлорида меди(2):

б) Cu 2+ +H 2 O → CuOH + +H +

Самостоятельная работа

1.Определите среду раствора солей.формулы приведены ниже: KCl , NaF , ZnSO 4 , CrCl 3 , MgSO 4 , LiNO 3.

2. Составьте уравнения реакций гидролиза солей: нитрита натрия, сульфида натрия, карбоната лития, нитрата железа(3).Определите среду и цвет индикатора.

2 . Составьте уравнения реакций гидролиза солей:нитрата меди(2),силиката калия,сульфата алюминия,хлорида цинка.

2 . Составьте уравнения реакций гидролиза солей:фосфата натрия ,хлорида магния,карбоната аммония,нитрита натрия.

2 .Составьте уравнения реакций гидролиза солей: сульфида аммония, силиката натрия,бромида алюминия,нитрата меди(2).

1.Учебник «Химия для профессий и специальностей технического профиля «О.С.Габриэлян ;И.Г. Остроумов-М. Академия; 2012

2.Настольная книга учителя химии 11 класс часть 1 О.С. Габриелян, Г.Г. Лясова,А.Г. Введенская.-М.: Дрофа,2003.-320с.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎