Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Лабораторная работа «Электролитическая диссоциация»
Цель работы.
- Сравнить электропроводность растворов некоторых электролитов.
- Написать уравнения диссоциации, выражения для констант диссоциации для слабых электролитов.
Краткие теоретические положения.
Согласно теории электролитической диссоциации (Аррениус, 1887 г.) при растворении в воде электролиты распадаются (диссоциируют) на положительно и отрицательно заряженные ионы. Однако теория Аррениуса рассматривала ионы как свободные, независимые от молекул растворителя частицы. Теории Аррениуса противостояла химическая, или гидратная, теория растворов Менделеева, в основе которой лежало представление о взаимодействии растворенного вещества с растворителем.
Количественной характеристикой процесса диссоциации является
степень диссоциации электролита – это отношение числа его молекул, распавшихся в данном растворе на ионы (
n), к общему числу его молекул в растворе (
N):
или
Степень диссоциации зависит:
а) от природы растворенного вещества;
б) природы растворителя (его диэлектрической проницаемости и полярности);
в) концентрации раствора (чем меньше концентрация, тем больше степень диссоциации);
г) температуры;
л) наличия одноименного иона.
По степени диссоциации электролиты подразделяют на сильные, средние и слабые.
Слабыми считают электролиты, которые при концентрации около 0,1М имеют : слабые кислоты (H
2S, HCN, H
2CO
3, органические кислоты: СH
3COOH, H
2C
2O
4); слабые основания (NH
3 . H
2O, Al(OH)
3, Zn(OH)
2); вода.
Многоосновные кислоты и многокислотные основания диссоциируют ступенчато. Каждая ступень характеризуется константой диссоциации. Например,
Электролиты
средней силы: : HNO
2, H
3PO
4, H
2SO
3. Диссоциируют по типу слабых электролитов. Например,
Сильные электролиты почти полностью диссоциируют на ионы, для них : cильные кислоты (HCI, НВr, HI, HNO
3, НClO
4, H
2SO
4); сильные основания (щелочи) (КОН, NaOH, Са(ОН)
2, Ва(ОН)
2); почти все соли. Например,
Оборудование и реактивы.
- Прибор для определения электропроводности растворов (угольные электроды, электрическая лампочка).
- Стаканы.
- Стеклянная палочка.
- Дистиллированная вода.
- Водопроводная вода.
- Поваренная соль (NaCl).
- Измельченный сахар (С12H22O11).
- 0,1 н. раствор HCl.
- 0,1 н. раствор щелочи (NaOH).
- 0,1 н. раствор CH3COOH.
- 0,1 н. раствор NH3 . H2O.
Порядок выполнения работы.
Опыт 1.
Отличие электролитов от неэлектролитов.
- Опустите угольные электроды в стакан с дистиллированной водой. Загорается ли лампочка? Проводит ли дистиллированная вода электрический ток?
- Аналогичный опыт проведите с водопроводной водой? Чем он отличается от первого опыта?
- 3. Внесите в стакан с дистиллированной водой измельченный сахар. Перемешайте с помощью стеклянной палочки. Перенесите электроды в стакан с раствором сахара. Является ли проводником раствор сахара?
- В сухой стакан поместите поваренную соль, так чтобы она покрыла дно стакана. Опустите в соль электроды. Проводит ли ток сухая соль? Поднимите электроды, прилейте дистиллированной воды и перемешайте стеклянной палочкой. Опустите электроды в приготовленный раствор. Объясните, почему раствор соли является проводником тока, хотя чистая вода и сухая соль, взятые в отдельности, тока не проводят.
Опыт 2. Сравнение электропроводности слабых и сильных электролитов.
Испытайте электропроводность электролитов:
а) 0,1 н. раствор HCl;
б) 0,1 н. раствор щелочи (NaOH);
в) 0,1 н. раствор CH
3COOH;
г) 0,1 н. раствор NH
3 . H
2O.
Во время опыта следите за накалом лампочки и по степени ее накала сделайте вывод о силе исследуемых кислот и оснований. Результаты наблюдений занесите в таблицу:
| №
п/п |
Раствор электролита |
Степень диссоциации, % |
Степень накала лампочки |
Характеристика вещества |
| |
|
|
|
|
Форма отчета.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
- Название работы и описание цели ее выполнения.
- Ответы на контрольные вопросы.
- Уравнения реакций диссоциации.
- Выражения для констант диссоциации слабых электролитов.
- Выводы.
Контрольные вопросы.
- Что такое электролитическая диссоциация?
- Что такое электролиты? Приведите примеры.
- Что такое неэлектролиты? Приведите примеры.
- Количественные характеристики процесса диссоциации. От каких факторов они зависят?
