Protokół z ćwiczenia 1.

Hydroliza soli i pH roztworów.

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska	Wels Konrad	Data wykonania ćwiczenia: 28-10-2008
Grupa 10	Prowadzący:	godz. 9:45

Przebieg Doświadczenia :

Pierwsza część doświadczenia polegała na rozcięczaniu HCl w zakresie stężeń od 0.1 do 0.000001 mola. Zrobiono to w nastepujący sposób :

• Do kolbki miarowej o pojemności 100 ml przeniesiono pipetą 10 ml 0,1M HCl i

uzupełniono wodą destylowaną do kreski. Po zakorkowaniu dokładnie mieszano roztwór. Otrzymano w ten sposób HCl o stężeniu 0,01M.

• Z tak przygotowanego roztworu pipetą z odpowiednim oznaczeniem

odmierzano 10 ml roztworu, a następnie przenoszono do odpowiedniej kolbki i

uzupełniano wodą destylowaną. Po dokładnym wymieszaniu otrzymano kwas HCl

o stężeniu 0,001M.

• Postępując analogicznie otrzymano pozostałe stężenia od 0.0001 do 0.000001 M.

Następnie przeniesiono po ok. 25 ml każdego z otrzymanych roztworów do naczyniek

polietylenowych aby zmierzyć pH za pomocą pH-metru .

• Przygotowane w naczyńkach polietylenowych roztwory soli Na₃PO₄, CH₃COONa, NH₄Cl, NiCl₂, NaCl, NaHCO_3, NaH₂PO_4, Na₂SO₄ badano za pomocą pH-metru ich pH .

WYNIKI POMIARÓW

Badając pH kwasu solnego o różnych stężeniach otrzymano następujące wyniki:

KWASY

Nazwa związku	Wzór	Stężenie	Otrzymane pH
Chlorowodór	HCl	0.1 M	0..83
Chlorowodór	HCl	0.01 M	1.86
Chlorowodór	HCl	0.001 M	3.44
Chlorowodór	HCl	0.0001 M	3.94
Chlorowodór	HCl	0.00001 M	5.11
Chlorowodór	HCl	0.000001 M	5.87

Badając pH rozpuszczonych soli otrzymano następujące wyniki:

Nazwa zwiazku	Wzór	Stężenie	Wartość pH
Chlorek sodu	NaCl	0.1 M	7.66
Chlorek amonu	NH4Cl	0.1 M	5.57
Octan sodu	CH3COONa	0.1 M	8.61
Fosforan sodu	Na3PO4	0.1 M	12.25
Chlorek niklu	NiCl2	0.1 M	6.85
Wodorowęglan sodu	NaHCO3	0.1 M	8.4
Dwuwodorofosforan sodu	NaH2PO4	0.1 M	4.86
Siarczan sodu	Na2SO4	0.1 M	7.3

REAKCJE ZACHODZĄCE W DOŚWIADCZENIU:

Podczas hydrolizy różnych soli zaszły reakcje tłumaczące ich zasadowy, kwaśny, lub też obojętny charakter :

• hydroliza NaCl

Chlorek sodu nie ulega hydrolizie,bo pochodzi od mocnej zasady (Na⁺) i mocnego kwas (Cl^-). Jego odczyn powinien więc być obojętny, a pH =7.

• hydroliza NH₄Cl:

NH4Cl + H2O = HCl + NH4OH

NH4Cl + H2O = H+ + Cl- + NH4OH

Z reakcji hydrolizy wynika, że chlorek amonu ma odczyn kwaśny, więc mniejszy od 7.

• hydroliza CH₃COONa:

CH3COONa + H2O = CH3COOH + NaOH

CH3COONa + H2O = CH3COOH +Na+ + OH-

Z reakcji hydrolizy wynika, że octan sodu ma odczyn zasadowy. Wynik) to potwierdza.

• hydroliza Na₃PO₄ :

Na3PO4 + 3H2O = 3NaOH + H3PO4

Na3PO4 + 3H2O = 3Na+ + 3OH- + H3PO4

Z reakcji hydrolizy wynika, że fosforan sodu ma odczyn zasadowy,więc większy od 7. Wynik () potwierdza ten fakt. Fosforan sodu ma odczyn silnie zasadowy.

• hydroliza NiCl₂:

NiCl2 + 2H2O = Ni(OH)2 + 2HCl

NiCl2 + 2H2O = Ni(OH)2 + 2H+ +2Cl-

Z reakcji hydrolizy wynika, że chlorek niklu ma odczyn kwaśny. Wynik () to potwierdza.

• hydroliza NaHCO₃:

NaHCO₃ + H2O = NaOH + H₂CO₃

NaHCO₃ + H2O = Na⁺ + CO₃^- + OH^- + 2H⁺

Z reakcji hydrolizy wynika,że wodorowęglan sodu ma odczyn zasadowy. Wynik) to potwierdza.

• hydroliza NaH₂PO₄:

NaH2PO4 +H2O =NaOH + H₃PO₄

NaH2PO4 +H2O = Na+ + PO42- + 2H+

Z reakcji hydrolizy wynika, że dwuwodorofosforan sodu ma odczyn kwaśny. Wynik) to potwierdza.

• hydroliza Na₂SO₄:

Na2SO4 + H2O - hydroliza nie zachodzi.

Siarczan sodu nie ulega hydrolizie, bo pochodzi od mocnej zasady (Na⁺) i mocnego kwasu (SO4 ^-). Jego odczyn powinien więc być obojętny, a pH =7.

drugi stopień hydrolizy

WNIOSKI:

Wykonane ćwiczenie polegało na badaniu pH różnych roztworów . Z wykonanych doświadczeń wynika że pH kwasów jest zawsze mniejsze od 7. Prawdziwa jest także zależność, że im silniejszy kwas tym pH badanego roztworu jest niższe. Z otrzymanych wyników badań pH HCl wynika że im większe stężenie molowe kwasu tym pH jego jest mniejsze a więc odczyn jest bardziej kwaśny .

W doświadczeniu badano również pH różnych soli. Z otrzymanych wyników wywnioskowano, że sole mogą mieć odczyn zasadowy(pH większe od 7) lub odczyn kwaśny (pH mniejsze od 7 ). Jeżeli sól pochodzi od mocnej zasady i słabego kwasu jak np. badane sole Na₃PO₄ NaHCO_{3 ,}CH₃COONa gdzie pH roztworu jest większe od 7, sól taka ma odczyn zasadowy. Jeżeli sól pochodzi od słabej zasady i mocnego kwasu jak np.badane sole NH₄Cl NiCl_2, NaH₂PO_4, Na₂SO₄ to ma ona odczyn kwaśny ; pH takiego roztworu jest mniejsze od 7.Wynika to z reakcji hydrolizy.

Może też się zdarzyć, że sól pochodzi od mocnej zasady i mocnego kwasu. Przykładem takim może być NaCl i Na2SO4 W naszym doświadczeniu pH wynosi kolejno Wyniki te są błędne. Wynik powinien być równy 7, gdyż sól ta nie hydrolizuje i jest to roztwór obojętny. Błąd ten jest zapewne wynikiem niedokładności w dokonaniu doświadczenia. Roztwór mógł być zbyt słabo zamieszany, lub pH-metr był niedostatecznie opłukany lub wysuszony po mierzeniu pH jakiegoś kwasu , dotyczy to również pomiarów pH HCl. Jeżeli natomiast sól pochodzi od słabej zasady i słabego kwasu, to odczyn jest słabo zasadowy lub słabo kwaśny (w zależności od mocy powstających elektrolitów) albo obojętny.

---