Sprawozdanie z chemii laboratorium

Elektrolitem nazywa się substancję, która stopiona lub rozpuszczona w rozpuszczalniku, rozpada się na swobodne jony (dysocjuje), na skutek czego może ona przewodzić prąd elektryczny. Elektrolity dzielimy na mocne, średnie i słabe.

Stopień dysocjacji to stosunek liczby moli cząsteczek danego związku chemicznego, które uległy rozpadowi na jony do łącznej liczby cząsteczek tego związku, znajdującego się w roztworze, fazie gazowej lub stopie, w którym zaszło zjawisko dysocjacji elektrolitycznej.

Stopień dysocjacji zależy od:

• struktury związku, dla którego ten stopień jest ustalany

• rodzaju rozpuszczalnika

• obecności w roztworze innych związków zdolnych do dysocjacji

• stężenia roztworu (na ogół wzrasta w miarę rozcieńczania roztworu)

• temperatury (na ogół nieco wzrasta wraz ze wzrostem temperatury)

Dysocjacja elektrolityczna - inaczej zwana jonową. Jest to rozpad cząsteczek wody na jony pod wpływem wody. Dysocjacji elektrolitycznej ulegają cząsteczki związku o wiązaniu jonowym lub atomowym spolaryzowanym.

Dysocjacja kwasów

HR ↔ H⁺ + R^- pH < 7 - o tym decyduje stężenie H⁺

Mocne kwasy

HCl, HNO₃, H₂SO₄, HBr

Słabe kwasy

HNO₂, H₂CO₃, H₂SO₃, H₂S

Dysocjacja zasad

MeOH ↔ Me⁺ + OH^- pH > 7 - o tym decyduje stężenie OH^-

Mocne zasady:

LiOH, NaOH, KOH.

Słabe zasady

Mg(OH)₂, Fe(OH)₂

Sole

Są to związki chemiczne, których cząsteczki zawierają atom (grupę atomów) metalu lub grupę amonową NH4 oraz resztę kwasową. Sole można podzielić na 4 grupy powstawania

1. od mocnej zasady i mocnego kwasu

np. NaOH + HCl → NaCl + H₂O chlorek sodu

2K + 2HNO₃→2KNO₃ + H₂ azotan (V) potasu

KOH + HCl→ KCl + H₂O chlorek potasu

2K + H₂SO₄→ K₂SO₄ + H₂ siarczan (VI) potasu

2LiOH + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + 2H₂O siarczan (VI) litu

Li + HCl → LiCl + H₂ chlorek litu

Li₂O + 2HNO₃ → 2LiNO₃ + H₂O azotan (V) litu

2. od mocnej zasady i słabego kwasu

np. 2KOH + H₂CO₃ → K₂CO₃ + 2H₂O węglan potasu

2NaOH + H₂S → Na₂S + 2H₂O siarczek sodu

2Li + H₂S → Li₂S + H₂ siarczek litu

Na₂O + 2HNO₂ → 2NaNO₂ + H₂O azotan (III) sodu

Li₂O + H₂S → Li₂S + H₂O siarczek litu

3. od słabej zasady i mocnego kwasu

np. Mg(OH)₂ + H₂SO4 → MgSO₄ + 2H₂O siarczan (VI) magnezu

Cu(OH)₂ + 2H2SO4 → CuSO₄ + 2H₂O siarczan (VI) miedzi (II)

Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂ siarczan (VI) miedzi (II)

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H2O siarczan (VI) miedzi (II)

Fe(OH)₂ + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2H₂O azotan (V) żelaza (II)

Fe(OH)₂ + H₂SO₄ → FeSO₄ + 2H₂O siarczan (VI) żelaza (II)

4. od słabej zasady i słabego kwasu

np. Mg(OH)₂ + H₂CO₃ → MgCO₃ + 2H₂O węglan magnezu

Cu(OH)₂ + 2HNO₂ → Cu(NO₂)₂ + 2H₂O azotan (III) miedzi (II)

FeO + H₂CO₃ → FeCO₃ + H₂O węglan żelaza (II)

Fe + H₂CO₃ → Fe CO₃ + H₂ węglan zelaza (II)

Fe(OH)₂ + H₂CO₃ → FeCO₃ + 2H₂O węglan żelaza (II)

Hydroliza - reakcja chemiczna polegająca na rozpadzie cząsteczek związku chemicznego na dwa lub więcej mniejszych fragmentów w reakcji z wodą lub parą wodną. W przypadku soli jonowych przez hydrolizę rozumie się zbiór wtórnych reakcji jonów powstałych w wyniku solwolizy tej soli, które niekiedy prowadzą do zmiany pH środowiska.

1) NaCl ↔ Na⁺ + Cl^-

Na⁺ + Cl^- + H₂O → Na⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^-

Wnioski: Ta sól pochodząca od mocnej zasady i mocnego kwasu nie ulega hydrolizie. Oranż metylowy barwi się na pomarańczowo, błękit na żółto zielono a fenololoftaleina nie barwi się. Odczyn jest obojętny.

2) Na₂CO₃ ↔ 2Na⁺ + CO₃^2-

2Na⁺ +CO₃^2- + 2H₂O → 2Na⁺ + 2OH^- + H₂CO₃

Wnioski: Ta sól pochodząca od mocnej zasady i słabego kwasu ulega hydrolizie(hydroliza anionowa). Oranż metylowy barwi się na żółto, błękit na niebiesko, fenoloftaleina na malinowo. Odczyn jest zasadowy.

3) Al₂(SO₄)₃ ↔ 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2-

Wnioski: Ta sól pochodząca od słabej zasady i mocnego kwasu ulega hydrolizie (hydroliza kationowa). Oranż barwi się na czerwono, błękit na żółto a fenoloftaleina nie barwi się. Odczyn jest kwaśny.

H₃PO₄ ↔ H⁺ + H₂PO₄^-

H₂PO₄- ↔ H⁺ +PO₄^2-

HPO₄^2- ↔ H⁺ +PO₄^3-

Na₂HPO₄ ↔ 2Na⁺ + HPO₄^2-

2Na⁺ +HPO₄^2- + H₂O → 2Na⁺ + OH^- + H₃PO₄

4) MgS ↔ Mg²⁺ + S^2-

FeCO₃ ↔ Fe²⁺ + CO₃^2-

Fe²⁺ + CO₃^2- + 2H₂O → Fe(OH)₂ + H₂CO₃

Wnioski: Ta sól pochodząca od słabej zasady i słabego kwasu ulega hydrolizie. Odczyn jest prawie obojętny. Może być także lekko kwaśny lub lekko zasadowy. Większy stopień dysocjacji powstałej zasady będzie świadczył o odczynie lekko zasadowym zaś większy stopień dysocjacji powstałego kwasu o odczynie lekko kwaśnym.

---