background image

 

 

 

 

 

Podstawy Chemii Nieorganicznej 

Ć

wiczenia laboratoryjne 

 

 

kod kursu:  

CHC 0120

 

 

 

HYDROLIZA 

Opracowanie: Jerzy Wódka 

 

WPROWADZENIE 

 

Hydroliza jest szczególnym przypadkiem procesu solwolizy tzn. reakcji chemicznych jonów  

słabego kwasu lub słabej zasady z cz

ą

steczkami rozpuszczalnika o charakterze protonowym. 

W  przypadku  hydrolizy  oznacza  to  reakcj

ę

  anionów  słabego  kwasu  lub  kationu  słabej  zasady  z 

cz

ą

steczkami  wody.  Podobnie  jak  dysocjacja  elektrolityczna,  hydroliza  jest  jednym  z  rodzajów 

reakcji protolitycznej,  w których  woda, jako kwas lub  zasada Bronsteda, reaguje z anionami sła-
bych kwasów lub kationami słabych  zasad, b

ę

d

ą

cymi kwasami i zasadami Bronsteda. 

Hydrolizie ulegaj

ą

 kationy słabych zasad i aniony słabych kwasów pochodz

ą

cych od soli słabych 

zasad  i  silnych  kwasów,  soli  słabych  kwasów  i    mocnych  zasad  oraz  soli  słabych  kwasów  i  sła-
bych zasad. Hydrolizie nie ulegaj

ą

  aniony mocnych kwasów i kationy mocnych zasad. 

Hydroliza  soli  słabych  zasad  i  mocnych  kwasów  oraz  słabych  kwasów  i  mocnych  zasad 
typu NH

4

Cl, CH

3

COONa. 

 

Po  rozpuszczeniu  w  wodzie  sole  ulegaj

ą

  dysocjacji  a  nast

ę

pnie    kation  słabej  zasady    lub 

anion słabego kwasu ulega hydrolizie według reakcji: 

 

NH

+

4

   +  H

2

O = NH

4

OH  +  H

+

   

 

 

(1) 

 

CH

3

COO

-

  +  H

2

O

 

 =  CH

3

COOH  +  OH

-

 

 

(2) 

Stałe równowagi reakcji hydrolizy  kationu słabej zasady i anionu słabego kwasu : 

 

]

[NH

]

OH][H

[NH

K

4

4

b

h

+

+

=

   

 

 

 

(3) 

 

]

COO

[CH

]

COOH][OH

[CH

K

3

3

a

h

=

 

 

 

 

(4) 

nazywamy stałymi hydrolizy. 

 

Stałe hydrolizy zale

Ŝą

 od temperatury i siły jonowej roztworu. Siła jonowa roztworu uwzgl

ę

d-

background image

 

 

nia oddziaływania wszystkich jonów obecnych w roztworze. Je

ś

li do wodnego roztworu soli zawie-

raj

ą

cej jony ulegaj

ą

ce hydrolizie dodamy np. KCl  to zmieni si

ę

 siła jonowa roztworu, zmieni

ą

 si

ę

 

współczynniki aktywno

ś

ci jonów a tym samym i stała hydrolizy. Oznacza to równie

Ŝ

, ze zmieni si

ę

 

stopie

ń

 hydrolizy jonów ulegaj

ą

cych hydrolizie. 

 

Z równania (1) i (3) wynika, 

Ŝ

e roztwór soli słabej zasady i mocnego kwasu b

ę

dzie miał od-

czyn  słabo  kwa

ś

ny.  Im  wi

ę

ksza  warto

ść

  stałej  dysocjacji  słabej  zasady  tym  wi

ę

ksza  warto

ść

  pH 

roztworu. Z równania (2) i (4) wynika natomiast, 

Ŝ

e roztwór wodny soli słabego kwasu i silnej za-

sady b

ę

dzie miał odczyn zasadowy i im wy

Ŝ

sza warto

ść

 stałej dysocjacji słabego kwasu tym ni

Ŝ

-

sza warto

ść

 pH roztworu. 

Podstawiaj

ą

c do równania (3) warto

ść

 [H

+

]  wynikaj

ą

c

ą

 z iloczynu jonowego wody   

[H

+

] = K

w

/[OH

-

]:   

]

OH

][

NH

[

K

]

OH

NH

[

K

4

w

4

h

b

+

=

 

 

 

(5) 

ale  wyra

Ŝ

enie 

]

OH

][

NH

[

]

OH

NH

[

4

4

+

 odpowiada  odwrotno

ś

ci stałej dysocjacji amoniaku (słabej zasady).  

St

ą

d  

 

b

w

h

K

K

K

b

=

   

 

 

 

(6) 

Analogicznie , podstawiaj

ą

c do równania (4) warto

ść

 [OH

-

] = K

/[H

+

] otrzymujemy: 

 

 

a

w

h

K

K

K

a

=

   

 

 

 

(7) 

gdzie K

a

 jest stał

ą

 dysocjacji słabego kwasu. 

Oznacza  to, 

Ŝ

e  warto

ść

  stałej  hydrolizy  obliczamy  na  podstawie  stabelaryzowanych  warto

ś

ci  ilo-

czynu jonowego wody i stałej dysocjacji słabego kwasu lub zasady. 

 

Warto

ś

ci pH roztworów  wodnych soli słabych kwasów i silnych  zasad oraz soli słabych za-

sad i silnych kwasów obliczamy przekształcaj

ą

c odpowiednio równania (3) i (4).   

W stanie równowagi : 

[OH

-

] = [CH

3

COOH] ,      [CH

3

COO

-

] = 

COO

CH

3

c

 

– [OH

-

gdzie 

COO

CH

3

c

  oznacza st

ęŜ

enie analityczne soli. 

Uwzgl

ę

dniaj

ą

c powy

Ŝ

sze zało

Ŝ

enia otrzymujemy: 

 

]

OH

[

c

]

OH

[

K

COO

CH

2

h

3

a

=

                                                                                      

(8) 

background image

 

 

Je

ś

li 

COO

CH

3

c

  

jest du

Ŝ

o wi

ę

ksze od [OH

-

] , (dwa rz

ę

dy) to równanie (8) upraszcza si

ę

 do  

postaci: 

 

 

=

COO

CH

2

h

3

a

c

]

OH

[

K

 

 

 

 

(9) 

 

Podobnie , uwzgl

ę

dniaj

ą

c, 

Ŝ

e w stanie równowagi : 

[H

+

] = [NH

4

OH] , oraz  [NH

+

4

]  = 

+

4

NH

c

 – [H

+

] , otrzymujemy: 

]

H

[

c

]

H

[

K

4

b

NH

2

h

+

+

=

+

                           (10) 

I je

ś

li 

Cl

NH

c

4

 

 co najmniej dwa rz

ę

dy wi

ę

ksze od [H

+

]  : 

 

 

 

+

+

=

4

b

NH

2

h

c

]

H

[

K

  

 

 

          (11) 

Wzory (8) do (11) wykorzystujemy do oblicze

ń

 warto

ś

ci pH wodnych roztworów  soli słabych za-

sad i mocnych kwasów oraz soli słabych kwasów i mocnych zasad dla ró

Ŝ

nych st

ęŜ

e

ń

 pocz

ą

tko-

wych soli. 

Cz

ę

sto do opisu ilo

ś

ciowego hydrolizy stosowany jest stopie

ń

 hydrolizy (

β

), zdefiniowany jako  

stosunek liczno

ś

ci (st

ęŜ

enia) anionów słabego kwasu lub kationów słabej zasady , które uległy 

hydrolizie do liczno

ś

ci (st

ęŜ

enia ) tych jonów powstałych w wyniku dysocjacji soli. 

Z definicji stopnia hydrolizy np. dla roztworów soli typu NH

4

Cl i CH

3

COONa : 

 

β

 = [H

+

] / 

+

4

NH

c

,         

β

 = [OH

-

] / 

_

3

COO

CH

c

 

Podstawiaj

ą

c do wzorów (8) – (11) wyra

Ŝ

enia na stopie

ń

 hydrolizy otrzymujemy: 

β

1

β

c

K

2

COO

CH

h

3

a

=

 

(12) ,   

 

β

1

β

c

K

2

NH

h

4

b

=

+

 

(13) 

Je

ś

li 

β

 jest bardzo małe, mniejsze od 0,01, to otrzymujemy: 

 

 

2

COO

CH

h

β

c

K

3

a

=

 

 

(14),   

2

NH

h

β

c

K

4

b

=

+

 

(15) 

Z otrzymanych wzorów wynika, 

Ŝ

e stopie

ń

 hydrolizy soli słabej zasady i mocnego kwasu oraz 

soli  słabego  kwasu  i mocnej  zasady  maleje  ze  wzrostem  st

ęŜ

enia  soli  i  ro

ś

nie  ze  wzrostem  roz-

cie

ń

czenia soli. 

Z równania reakcji (1) wynika, 

Ŝ

e w celu zmniejszenia hydrolizy soli słabej zasady i mocne-

background image

 

 

go kwasu nale

Ŝ

y do roztworu tej soli doda

ć

 mocnego kwasu (całkowicie zdysocjowanego).   Spo-

woduje to silny wzrost st

ęŜ

enia jonów wodorowych i przesuni

ę

cie równowagi reakcji w lewo ( rów-

nanie (3)). 

Natomiast zmniejszenie hydrolizy soli słabego kwasu i silnej zasady mo

Ŝ

na osi

ą

gn

ąć

 poprzez 

dodanie do roztworu tej soli mocnej zasady. Spowoduje to silny wzrost st

ęŜ

enia jonów wodorotle-

nowych i przesuni

ę

cie równowagi reakcji (4) w lewo. 

Hydroliza soli słabej zasady i słabego kwasu 

Po rozpuszczeniu  w wodzie soli słabego kwasu i słabej zasady nast

ę

puje całkowita dysocja-

cja elektrolityczna soli a nast

ę

pnie hydrolizie  ulega zarówno anion słabego kwasu i kation słabej 

zasady. 

Np. w roztworze wodnym NH

4

CN zachodz

ą

 nast

ę

puj

ą

ce reakcje: 

 

 

 

 

NH

4

+

  +  H

2

O  =  NH

4

OH  +  H

+

   

 

(16) 

 

 

 

 

CN

-

   +   H

2

O   =  HCN   +  OH

-

   

 

(17) 

Stał

ą

 równowagi procesu sumarycznego : 

   

 

 

NH

4

+

  +  CN

-

  =  NH

4

OH  +  HCN  

 

           (18) 

wyra

Ŝ

a wzór: 

]

CN

][

NH

[

]

HCN

][

OH

NH

[

K

4

4

h

+

=

 

 

 

   

        (19) 

Wykonuj

ą

c odpowiednie przekształcenia otrzymujemy nast

ę

puj

ą

ce zale

Ŝ

no

ś

ci: 

 

 

b

a

w

h

K

K

K

K

=

 (20),      

b

w

a

2

K

K

K

]

H

[

=

+

     (21),              

b

a

w

2

K

K

K

β

=

             (22) 

 

Z przedstawionych zale

Ŝ

no

ś

ci wynika, 

Ŝ

e warto

ść

 stałej hydrolizy soli słabej zasady i słabego 

kwasu jest tym wi

ę

ksza im mniejsze s

ą

 warto

ś

ci stałych dysocjacji słabego kwasu i słabej zasady 

tzn. im słabsza jest zasada i kwas tworz

ą

cych sól. 

 

Równania  (21)  i  (22)  wykazuj

ą

Ŝ

e  warto

ść

  pH  oraz  stopie

ń

  hydrolizy  soli  słabego  kwasu  i 

słabej zasady w roztworze wodnym nie zale

Ŝą

 od  st

ęŜ

enia pocz

ą

tkowego soli a jedynie od war-

to

ś

ci stałych dysocjacji słabego kwasu (K

a

) i słabej zasady (K

b

) i podobnie jak dla soli typu NH

4

Cl 

czy CH

3

COONa od temperatury ( bo stała hydrolizy zale

Ŝ

y od temperatury). 

 

Je

Ŝ

eli warto

ś

ci stałych dysocjacji słabego kwasu i słabej zasady tworz

ą

cych sól s

ą

 do siebie 

zbli

Ŝ

one  to  odczyn  roztworu  wodnego  tej  soli  b

ę

dzie  prawie  oboj

ę

tny.  Je

Ŝ

eli  natomiast  warto

ś

ci 

stałych dysocjacji K

a

 i K

b

 ró

Ŝ

ni

ą

 si

ę

 znacznie to odczyn roztworu wodnego b

ę

dzie ró

Ŝ

ny od obo-

j

ę

tnego. Je

ś

li K

a

 >K

b

 roztwór b

ę

dzie miał odczyn kwa

ś

ny, a gdy K

b

>K

a

 roztwór b

ę

dzie miał odczyn 

background image

 

 

alkaliczny. 

Hydroliza soli typu AlCl

 i Na

2

CO

3

 

 

Po  rozpuszczeniu  w  wodzie  tego  typu  soli  hydroliza  anionu  słabego  kwasu  i  kationu  słabej 

zasady  przebiega etapami dla których mo

Ŝ

na okre

ś

li

ć

 stałe hydrolizy dla ka

Ŝ

dego etapu. W prak-

tyce st

ęŜ

enie jonów H

+

 ( dla soli słabej zasady i mocnego kwasu) lub st

ęŜ

enie jonów OH

( dla soli 

słabego kwasu i mocnej zasady) powstałych w pierwszym etapie hydrolizy tak silnie przeciwdziała 
dalszym etapom hydrolizy, 

Ŝ

e do oblicze

ń

 pH  i stopnia hydrolizy roztworu wykorzystuje si

ę

 tylko  

stał

ą

 hydrolizy pierwszego stopnia.  

Np. kation Al

3+

 pochodz

ą

cy z dysocjacji wodnego roztworu AlCl

3

 hydrolizuje nast

ę

puj

ą

co: 

 

 

 

Al

3+ 

 +  H

2

O   =  Al (OH)

2+  

 +  H

 

 

 

(23) 

Al (OH)

2+

  +  H

2

O  =  Al (OH)

2

+

  +  H

+

 

 

 

(24) 

 

 

 

Al(OH)

2

+

  +  H

2

O  =  Al(OH)

3

    +  H

+

 

 

 

(25) 

Z reguły kolejne stałe hydrolizy ró

Ŝ

ni

ą

 si

ę

 co najmniej o 5 rz

ę

dów  wówczas  [H

+

]

1

>> [H

+

]

2

 >> [H

+

]

3

.  

Warto

ść

 pH roztworu tej soli obliczamy tak jak dla  roztworów wodnych soli słabych kwasów i sil-

nych zasad oraz słabych zasad i silnych kwasów  wykorzystuj

ą

c tylko pierwsz

ą

 stał

ą

 hydrolizy: 

]

[H

c

]

[H

K

s

2

1

h

+

+

=

,  

 

(26)      

  i     

3

b

w

1

h

K

K

K

=

,        

 

(27) 

gdzie K

b3

 jest stał

ą

 dysocjacji trzeciego stopnia 

 

 

 

Al(OH)

2+

 =  Al

3+

 + OH

-

 

 

 

 

 

(28) 

 

Podobnie jak dla innych typów soli hydroliz

ę

 mo

Ŝ

na cofn

ąć

 przez dodanie do roztworu AlCl

3

 

roztworu  mocnego  kwasu.    Gdy  st

ęŜ

enie  mocnego  kwasu, 

HX

c

jest  du

Ŝ

o  wi

ę

ksze  od  [H

+

]

1

  ,  dwa 

rz

ę

dy, wówczas [H

+

] = 

HX

c

 . Je

Ŝ

eli st

ęŜ

enie mocnego kwasu jest porównywalne z [H

+

]

1

 to do wzo-

ru  (23)  za  [H

+

]  podstawiamy  wyra

Ŝ

enie 

HX

c

  +    [H

+

]

1

  =  [H

+

].St

ęŜ

enia  jonów    wodorowych  pocho-

dz

ą

cych z dalszych stopni hydrolizy, jako bardzo małe nie uwzgl

ę

dniamy w obliczeniach. 

 

Natomiast dodanie zwi

ą

zku chemicznego wi

ąŜą

cego jony  wodorowe spowoduje przesuni

ę

-

cie równowagi reakcji hydrolizy w prawo i powstanie białego osadu wodorotlenku glinu. Np. wpro-
wadzenie do roztworu wodnego AlCl

3

 w

ę

glanu sodu spowoduje wytr

ą

cenie osadu: 

 

2Al

3+  

  +   3CO

3

2-

   +   3H

2

O   =   2Al(OH)

3

   +  3CO

2

  

 

(29) 

Identyczna reakcja zachodzi równie

Ŝ

 dla jonów Fe

3+

, Cr

3+

. W przypadku kationów dwuwarto

ś

cio-

wych np. Cu

2+

, Ni

2+

, Co

2+

 w

ę

glany str

ą

caj

ą

 osady b

ę

d

ą

ce mieszanin

ą

 w

ę

glanów metali i soli za-

sadowych. 
Jony CO

3

2-

 pochodz

ą

ce z dysocjacji  wodnego roztworu np. w

ę

glanu sodu hydrolizuj

ą

  według re-

akcji: 

background image

 

 

CO

3

2-

  +  H

2

O   =  HCO

-

3   

 +  OH

-

 

 

 

 

(30) 

HCO

3

2-

  +  H

2

O  =  H

2

CO

3

   +  OH

-

 

 

 

(31) 

Z  powodów  przedstawionych  wy

Ŝ

ej  hydroliza  zatrzymuje  si

ę

  praktycznie  na  pierwszym  stopniu 

hydrolizy. Hydroliz

ę

 tej soli mo

Ŝ

na zmniejszy

ć

 przez dodanie do roztworu w

ę

glanu mocnej zasady 

Dodanie mocnego kwasu przesunie równowag

ę

 reakcji hydrolizy w prawo. 

Hydroliza soli z wydzieleniem osadu 

 

Rozpuszczalne  w  wodzie  zwi

ą

zki  chemiczne  bizmutu(III),  antymonu(III),  antymonu(V)  oraz 

cyny(II) hydrolizuj

ą

 z wydzieleniem osadów. W przypadku chlorku bizmutu(III) zachodz

ą

 nast

ę

pu-

j

ą

ce reakcje: 

Bi

3+   

+

   

H

2

O   =  Bi(OH)

2+

   +  H

+

 

 

 

(32) 

Bi(OH)

2+

    +   H

2

O    =  Bi(OH)

2

+

   +  H

+

   

(33) 

Bi(OH)

2

+

  +  Cl

-    

   =   BiOCl

      +  H

2

O. 

 

 

(34) 

W wyniku reakcji powstaje osad chlorku tlenku bizmutu(III) 

Podobnie  zachodzi  hydroliza  jonów  Sb

3+

.  Natomiast  jony  Sb

5+

  hydrolizuj

ą

  z  wydzieleniem  osadu 

SbO

2

Cl.  Kationy Sn

2+

, w wodnych roztworach chlorków, w wyniku hydrolizy tworz

ą

 osad SnOHCl. 

 

Przez  dodanie  mocnego  kwasu  do  wy

Ŝ

ej  wymienionych  osadów    nast

ę

puje  roztworzenie 

osadu w wyniku silnego wzrostu st

ęŜ

enia jonów wodorowych przesuwaj

ą

cych równowag

ę

  dwóch 

pierwszych etapów hydrolizy w lewo. Fakt ten wykorzystujemy w chemii do sporz

ą

dzania roztwo-

rów wodnych zwi

ą

zków cyny, bizmutu i antymonu. Do przygotowanych roztworów soli tych metali 

dodaje si

ę

 mocnego kwasu ( kwasu solnego, azotowego lub siarkowego, zale

Ŝ

nie od rodzaju soli) 

co zapobiega hydrolizie jonów tych metali i przeciwdziała wytr

ą

caniu si

ę

 osadów. 

background image

 

 

LITERATURA 
 

1.  A. Biela

ń

ski , Podstawy Chemii Nieorganicznej, PWN, Warszawa, 1994. 

2.  Z.S. Szmal, T. Lipiec , Chemia Analityczna z Elementami Analizy Instrumentalnej, Warszawa, 

PZWL, 1997. 

3.  I. Barycka, K.Skudlarski, Podstawy Chemii, Wydawnictwo P.Wr., 1993. 

 

Pytania kontrolne: 

1.  Jaki b

ę

dzie odczyn nast

ę

puj

ą

cych roztworów soli: 

a) CH

3

COONH

4

,

 

p

 

K

a

=4,33  , pK

b

 = 4,75  b) Na

3

PO

4

, c) NaH

2

PO

4

,  d) NaNO

2

 ,   e) (NH

4

)

2

SO

4. 

            Podaj który jon ulega hydrolizie i odpowiednie reakcje hydrolizy. 

2.  Oblicz pH i stopie

ń

 hydrolizy jonów ulegaj

ą

cych hydrolizie w nast

ę

puj

ą

cych roztworach: 

          a) 0,5 M NH

4

Cl ,  b) 0,0001 M NH

4

Cl,   pK

b

= 4,75,  pK

w

 = 14,2 

    c) 0,4M CH

3

COONa,  d) 0,0002M CH

3

COONa  ,  pK

a

=4,55,  pK

w

= 14,2 

3.  Za pomoc

ą

 jakiego zwi

ą

zku chemicznego cofniesz hydroliz

ę

 nast

ę

puj

ą

cych jonów: 

    a) NO

-

2

  ,  b) Ni

2+

  , c)  HPO

2-

4

,   d)Sb

3+  

,  e)CN

-  

, f) NH

4

+

4.  Jak zmieni si

ę

 równowaga reakcji hydrolizy odpowiednich jonów po dodaniu roztworu NaOH do 

wodnego roztworu nast

ę

puj

ą

cych soli: 

a)  KNO

2

 ,  b)CH

3

COONa,  c) KCN  d) SnCl

2

5.  Jak zmieni si

ę

 równowaga reakcji hydrolizy odpowiednich jonów po dodaniu roztworu  kwasu sol-

nego do roztworu wodnego nast

ę

puj

ą

cych soli: 

a)  SnCl

2

 ,  b) Na

3

PO

4

 , c) KNO

2

 , d) K

2

SO

3

6.  Do 100 cm

3

  0,10 M roztworu KNO

2

 dodano 20 cm

3

 0, 05 M roztworu KOH. 

Obliczy

ć

 pH otrzymanego roztworu. pK

a

 =  2.87 ,  pK

w

 = 13,80. 

7.  Do 200 cm

3

 0,20 M roztworu NH

4

Cl dodano 50 cm

3

 0, 05 M roztworu HCl. 

Obliczy

ć

 pH otrzymanego roztworu. pK

=  4,33,  pK

w

 = 13,97. 

8.  Czy po dodaniu do roztworu wodnego NaCN i CH

3

COONa  wodnego roztworu KCl                                 

zmieni si

ę

 stopie

ń

 hydrolizy jonów CN

-

 i CH

3

COO

-

. Odpowied

ź

 uzasadnij. 

9.  Rozpuszczono w wodzie stałe SnCl

2

 i stały BiCl

3

. Wytr

ą

cił si

ę

 biały osad . W jaki sposób spowodu-

jesz roztworzenie si

ę

 osadów? Napisz odpowiednie reakcje. 

10. Jak wpływa rozcie

ń

czenie roztworu na stopie

ń

 hydrolizy jonów NH

4

+

, Bi

3+

11. Uszereguj, według rosn

ą

cego stopnia hydrolizy jonu CH

3

COO

-

 ni

Ŝ

ej wymienione roztwory wodne 

octanu sodu o nast

ę

puj

ą

cych st

ęŜ

eniach: 

a) 1,00 M,  b)  2,00% , d = 1,00g/cm

3

,  c) x

(mol)

 = 0,01, d = 1,0g/cm

3

 , d) 0,0001M  e) 0,05M

 

 

 

 

 

 

background image

 

 

WYKONANIE DO

Ś

WIADCZE

Ń

 

Do

ś

wiadczenie 1. Badanie odczynu soli 

Odczynnikiw

ę

glan potasu (K

2

CO

3

), chlorek sodu (NaCl), chlorek amonu (NH

4

Cl) , siarczan 

sodu (Na

2

SO

4

), fosforan(V)sodu (Na

3

PO

4

 ), octan sodu (CH

3

COONa). 

W ponumerowanych probówkach przygotowa

ć

 roztwory w/w soli rozpuszczaj

ą

c niewielk

ą

 

ich ilo

ść

 ( jedn

ą

 mikroszpachelk

ę

) w około 5 cm

3

 wody destylowanej. 

Za pomoc

ą

  uniwersalnego papierka wska

ź

nikowego okre

ś

li

ć

 odczyn  otrzymanych roztwo-

rów soli ( zanurzy

ć

 szklan

ą

 bagietk

ę

 w roztworze i zwil

Ŝ

y

ć

 papierek).  

 

Które spo

ś

ród badanych soli ulegaj

ą

 hydrolizie.  

 

Napisa

ć

 jonowo  równania reakcji hydrolizy odpowiednich jonów.  

 

Obliczy

ć

 pH wodnych roztworów tych soli, których jony ulegaj

ą

 hydrolizie, przyjmuj

ą

st

ęŜ

enie soli c = 0,10 M oraz sił

ę

 jonow

ą

 I = 0 oraz T = 298K (pk

w

 =14,0). Warto

ś

ci sta-

łych dysocjacji znajduj

ą

 si

ę

 w tabeli 1. 

 

Wyniki przedstawi

ć

 w postaci:  

Sól 

Zabarwienie papierka 

wska

ź

nikowego 

Warto

ść

 pH odczytana 

ze skali 

Warto

ść

 pH obliczona 

K

2

CO

3

 

 

 

 

NaCl  

 

 

 

NH

4

Cl

 

 

 

 

Na

2

SO

4

 

 

 

 

Na

3

PO

4

 

 

 

 

CH

3

COONa  

 

 

 

 

Tabela 1. Stałe dysocjacji wybranych elektrolitów. Podane warto

ś

ci pK = -logK 

Elektrolit 

Reakcja dysocjacji 

pK

pK

pK

H

3

PO

4

 

H

3

PO



 H

+ H

2

PO

4

-

 

 

H

2

PO

4



 H

+

+ HPO

4

2-

  

HPO

4

2- 



 H

+

+ PO

4

3-

  

2,15 

 
7,18 

 
 
12,38 

H

2

CO

3

 

H

2

CO

 



H

+

+ HCO

3

-

  

HCO

3

-

 



 H

+

+

 

CO

3

2-

  

6,35 

 
10,32 

 

CH

3

COOH 

CH

3

COOH 



 CH

3

COO

-

 + H

4,79 

 

 

NH

3

H

2

NH

3

H

2



 NH

4

+

 

+ OH

4,76 

 

 

 

background image

 

 

Do

ś

wiadczenie 2. Hydroliza z wydzieleniem osadu 

Odczynniki : 0,3 M azotan(V) bizmutu(III) (Bi(NO

3

)

3

) , nasycony roztwór chlorku sodu (NaCl), 

2 M kwas solny (HCl). 

Do probówki wprowadzi

ć

 około 0,5 cm

3

 roztworu 0,3 M Bi(NO

3

)

3

, doda

ć

 5 cm

3

 wody desty-

lowanej i 1-2 kropli nasyconego roztworu NaCl*. Do otrzymanego w ten sposób roztworu z 
osadem dodawa

ć

 kroplami 2 M roztwór HCl a

Ŝ

 do całkowitego roztworzenia osadu. Otrzy-

many klarowny roztwór rozcie

ń

czy

ć

 2-3 -krotnie wod

ą

 destylowan

ą

.  

 

Wyja

ś

ni

ć

 przyczyn

ę

 powstawania osadu i roztworzenie si

ę

 jego  po dodaniu kwasu sol-

nego.  

 

Napisa

ć

, jonowo  równania reakcji. 

       Roztwór po wykonaniu 

ć

wiczenia wyla

ć

 do pojemnika na metale ci

ęŜ

kie. 

*Dodanie chlorku sodowego do r-ru Bi(NO

3

)

3

 powoduje zwi

ę

kszenie stopnia hydrolizy. 

 

Do

ś

wiadczenie 3. Wpływ temperatury na hydroliz

ę

 

Odczynniki: 0,5 M amid kwasu tiooctowego CH

3

CSNH

(AKT), 0,1 M azotan(V) srebra(I)  

         (AgNO

3

) , 0,5 M roztwór octanu sodu , roztwór fenoloftaleiny. 

a)

  Do  dwóch  probówek  o  pojemno

ś

ci  ok.  10  cm

3

  wprowadzi

ć

  po  około  10  kropli  

0,5 M roztworu amidu kwasu tiooctowego, doda

ć

 2 cm

3

 wody destylowanej. Jedn

ą

 pro-

bówk

ę

  ogrzewa

ć

  na    wrz

ą

cej  ła

ź

ni  wodnej  przez  około  10  minut.  Nast

ę

pnie  u  wylotu 

probówki  umie

ś

ci

ć

  kawałek  bibuły  zwil

Ŝ

onej  0,1  M  roztworem  AgNO

3

.  Nad  drug

ą

,  nie 

ogrzewan

ą

 probówk

ą

 umie

ś

ci

ć

 równie

Ŝ

 kawałek bibuły zwil

Ŝ

onej roztworem AgNO

3

.  

 

Wyja

ś

ni

ć

 zaobserwowane ró

Ŝ

nice i dlaczego bibuła uległa zaczernieniu

 

Napisa

ć

 równania zachodz

ą

cych reakcji. 

     Hydroliza AKT: 
     CH

3

CSNH

2

  +  2H

2

O  =  CH

3

COO

-

   +  H

2

S   +  NH

4

+

 

 

b)

  Do dwóch szklanych probówek wprowadzi

ć

 około  5,0 cm

3

 0,5 M roztworu octanu sodu 

oraz po  3 krople roztworu fenoloftaleiny. Jedn

ą

 z  tych probówek ogrzewa

ć

 na ła

ź

ni wod-

nej a drug

ą

 probówk

ę

 zostawi

ć

 w celach porównawczych. 

   Wyja

ś

ni

ć

 zaobserwowane ró

Ŝ

nice zabarwienia roztworu w obu probówkach 

    

 

Do

ś

wiadczenie 4. Hydroliza jonów NO

2

-

 w obecno

ś

ci  jonów Al

3+

Odczynniki: 0.20 M azotan(III) sodu(NaNO

2

), 2,0 M kwas siarkowy(VI) (H

2

SO

4

), 0,50 M 

chlorek glinu(III) (AlCl

3

). 

Do trzech ponumerowanych probówek wprowadzi

ć

, za pomoc

ą

 pipetki około 0.5 cm

3

 

0,2 M 

roztworu azotanu(III) sodu. Do ka

Ŝ

dej probówki doda

ć

 po 0,5 cm

3

 

wody destylowanej i 

 

 

background image

 

 

10 

ogrzewa

ć

 na ła

ź

ni wodnej. Nast

ę

pnie do probówki nr 2 wkrapla

ć

 ostro

Ŝ

nie pipetk

ą

 2,0 M 

kwas siarkowy(VI) a do probówki nr 3 dodawa

ć

 kroplami ok. 1,0 cm

3

 0,5 M roztwór chlorku 

glinu. Wszystkie probówki ponownie umie

ś

ci

ć

 w ła

ź

ni wodnej. 

  Jaki jest odczyn 0,2 M NaNO

2

 oraz 0,5 M AlCl

3

  Jakie reakcje zachodz

ą

 w probówce nr 2 ? 

  Za pomoc

ą

 odpowiednich reakcji chemicznych wyja

ś

nij wydzielanie si

ę

 brunatnego ga-

zu i wytr

ą

canie białego osadu w probówce nr 3. 

    Po wykonaniu do

ś

wiadczenia 6 zawarto

ść

 probówek wyla

ć

 do pojemnika na metale