Nr ćwiczenia 2	Temat: Hydroliza i amfotery.	Wykonano 20. 10. 1999
Wydział WNiG / I rok	Imię i Nazwisko	Grupa IV / VI
Data oddania 27. 10. 1999	Uwagi prowadzącego	Ocena:

HYDROLIZA - reakcja podwójnej wymiany między wodą i substancją (AB) w niej rozpuszczoną: AB + HOH = AH + BOH, np. hydroliza soli, hydroliza estru.

Hydroliza soli, czyli rozkład substancji pod wpływem wody. Najczęściej hydrolizie ulegają sole słabych kwasów i mocnych zasad, sole mocnych kwasów i słabych zasad oraz sole słabych kwasów i słabych zasad.

Po dysocjacji związku jony soli pochodzące od słabego kwasu lub słabej zasady reagują z cząsteczkami wody, dzięki czemu następuje odtworzenie niezdysocjowanego słabego kwasu lub zasady, a w roztworze pojawia się nadmiar jonów OH- lub H3O+ Roztwór soli przybiera odczyn zasadowy lub kwaśny.

Odczyn związków oznaczany jest jako pH.

pH = -log [ H⁺]

Przyjmuje się skalę pH: 0 - 14, przy czym :

pH = 7 - odczyn obojętny

pH > 7 - odczyn zasadowy

pH < 7 - odczyn kwaśny

Ćwiczenie 1

Badanie pH roztworów [H₂O - destylowanej, H₂O - wodociągowej, NaCl, Na₂CO₃, NH₄Cl, Al₂(SO₄)₃ ] przy pomocy wskaźników alkacymetrycznych takich jak: oranż metylowy, błękit bromotymolowy i fenoloftaleiny.

Roztwór	Oranż metylowy		Błękit bromotymolowy		Fenolo - ftaleina		pH
		zabarwienie	pH	zabarwienie	PH	zabarwienie		pH
Woda destylowana	pomarańczowe	4,4	żółte	< 6	Bezbarwne	Oboj. lub kwaśny	~4,4
Woda wodociągowa	żółte	>4,4	niebieskie	>7,6	Bezbarwne	7÷8,2	~7,6
Na Cl	żółte	>4,4	niebieskie	>7,6	bezbarwne	<8,2	7,6÷8,2
Na2CO3	żółte	>4,4	niebieskie	>7,6	czerwone	>10	>10
NH4Cl	pomarańczowe	<3,1	zielone	6÷7,6	bezbarwne	<8,2	<3,1
Al2(SO4)3	czerwone	<3,1	żółte	<6,0	bezbarwne	<8,2	<3,1

Uzgodnienie wartości pH zostało zrealizowane dzięki konfrontacji barw otrzymanych roztworów z danymi zestawionymi w odpowiedniej tabeli.

Reakcje hydrolizy poszczególnych związków:

NaCl - nie zachodzi hydroliza

Na₂CO₃
H₂CO₃ + 2Na⁺ + 2OH^-

NH₄Cl
NH₄OH + Cl^- + H⁺

Al₂(SO₄)₃
2Al(OH)₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2-

Amfoteryczność - wykazywanie własności zarówno kwasowych jak i zasadowych (lub redukcyjno-utleniających w przypadku amfoterów redoks) przez niektóre pierwiastki i związki chemiczne.

Przykładami związków amfoterycznych w pierwszym znaczeniu są wodorotlenki glinu, cynku, chromu - zdolne do dysocjacji zarówno kwasowej (odszczepienie jonów wodorowych od złożonych anionów) jak zasadowej (odszczepienie jonów wodorotlenowych od prostych kationów). Amfotery redoks są, w zależności od warunków reakcji, utleniaczami lub reduktorami. Przykłady amfoterów redoks: MnO2, Br2, H2O2.

Ćwiczenie 2

Do dwu probówek z siarczanem VI cynku dodajemy NaOH.

ZnSO₄ = 2 NaOH → Na₂SO₄ + Zn(OH₂)↓ - reak. podw. wymiany

Zn²⁺ + SO₄^2- + 2Na¹⁺ + 2(OH)^1- → 2Na¹⁺ + 2SO₄^- + Zn(OH)↓

1. do jednej probówki dodajemy znów NaOH.

Zn(OH)₂ + 2 Na(OH) → Na₂ZnO₁) + 2 H₂O - reak. zoboj.

Zn(OH)₂ + 2Na¹⁺ + 2(OH)^1- → 2 Na¹⁺ + Zn^2-O₂ + 2 H₂O

W wyniku reakcji amfoterycznego i nierozpuszczalnego Zn(OH)₂ z zasadą NaOH powstał rozpuszczalny w wodzie Na₂ZnO₂

b) do drugiej probówki dodajemy HCl

Zn(OH)₂ + 2 HCl → ZnCl₂ + 2H₂O -r. zobojętniania

Zn(OH) + 2H⁺ + 2Cl^- → Zn²⁺ +Cl^- + 2H₂O

W wyniku reakcji amfoterycznego i nierozpuszczalnego wodorotlenku cynku z HCl powstał chlorek cynku, dobrze rozpuszczalny w wodzie.

Wniosek: Wodorotlenek cynku jest amfoterą tzn. reaguje i z kwasem i zasadą.

Ćwiczenie 3

Do dwóch probówek z CrCl₃ dodajemy NaOH do chwili wytrącenia osadu.

CrCl₃ = 3NaOH → Cr(OH)₃↓+ 3NaCl

Cr³⁺ + 3Cl^1- + 3Na⁺ + 3(OH)^- → Cr(OH)₃↓+ 3Na⁺ + 3Cl^-

1. Do jednej probówki dodajemy HCl do chwili zniknięcia osadu.

Cr(OH)₃ + 3HCl → CrCl₃ + 3H₂O - r. zobojętniania

Cr(OH)₃ + 3H⁺ + 3Cl^- → Cr³⁺ + Cl^- + 3H₂O

W wyniku reakcji otrzymaliśmy chlorek bromu z wodą.

2. Do drugiej probówki dodajemy NaOH do chwili zniknięcia osadu.

2 Cr(OH)₃ + 4 NaOH → 2 Na₂CrO₄ + 2 H₂O + 3H₂↑

2 Cr³⁺ - 6ē →2Cr⁶⁺ - reduktor,reak. utlenienia

6 H⁺ + 6ē → 6H^- - utleniacz, reak. redukcji

Wniosek: Wodorotlenek chromu III jest amfoterem, ponieważ reaguje zarówno z mocnym kwasem jak i zasadą.

Chemia ogólna i nieorganiczna - laboratorium Przemysław Rajs

1

-1-

---