Soolade hüdrolüüs (0)

TTÜ Keemia ja biotehnoloogia instituut  Keemia osakond                   YKI0022 Laboritöö võtted    Laboratoorne 
töö nr. 8  Töö pealkiri: Soolade hüdrolüüs    Õpperühm: 
LAAB  Töö teostaja: Lisette Marleen 
Mikk 
185655    Õppejõud: Kaie 
Laane  Töö teostatud: 
24.10.10  Protokoll 
esitatud:  
28.11.2018  Protokoll 
arvestatud:          


Laboratoorne töö VIII  Soolade hüdrolüüs    Töö eesmärgiks ja ülesandeks oli hüdrolüüsi uurimine, reaktsioonivõrrandite  kirjutamine molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul.    Töö käigus tuli läbi viia neli katset. Katses 1 tuli teha katsed järgmiste tahkete soolade  lahustega: Al2(SO4)3, NaCl, Na2CO3, Na2SO3, CH3COONH4. Selleks tuli võtta väike  kogus soola ja lahustada see destilleeritud veega pooleni täidetud katseklaasis. Jagada uuritav  lahus kahte katseklaasi. Ühte lisada 2-3 tilka indikaatorit fenoolftaleiin, teise 1-2 tilka  metüülpunast. Loksutada. Hinnata kõikide lahuste pH universaalse indikaatorpaberiga.  Hinnata lahuse pH.  Sool  pH indik.paberi  põhjal  ff pH  mp pH  Hüdrolüüsub?  𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3  5,0  Värvitu  <8,3...9,9  Punane  <4,2...6,3  Jah  𝑁𝑎𝐶𝑙  6  Värvitu  <8,3...9.9  Oranž  4,2...6,3  Ei  𝑁𝑎2𝐶𝑂3  10  Roosa  >8,3...9,9  Kollane  >4,2...6,3  Jah  𝑁𝑎2𝑆𝑂3  9  Roosa  >8,3...9,9  Kollane  >4,2...6,3  Jah  𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝐻4  7  Värvitu  <8,3...9,9  Oranž  4,2...6,3  Jah    Kirjutada nende soolade hüdrolüüsivõrrandid.    𝐴𝑙3+ + 𝐻2𝑂 ⇄ 𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 + 𝐻+        𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3 + 6𝐻2𝑂 ⇄ 2𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 + 3𝐻2𝑆𝑂4    𝑁𝑎+ + 𝐻2𝑂 ↛        𝐶𝑙− + 𝐻2𝑂 ↛     ei hüdrolüüsu  𝐶𝑂3 2− + 𝐻 2𝑂 ⇄ 𝐻𝐶𝑂3 − + 𝑂𝐻−       𝑁𝑎 2𝐶𝑂3 + 𝐻2𝑂 ⇄ 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 + 𝑁𝑎𝑂𝐻    𝑆𝑂3 2− + 𝐻 2𝑂 ⇄ 𝐻2𝑆𝑂3 + 𝑂𝐻 −        𝑁𝑎2𝑆𝑂3 + 2𝐻2𝑂 ⇄ 𝐻2𝑆𝑂3 + 2𝑁𝑎𝑂𝐻   𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 + + 𝐻 2𝑂 ⇄ 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑂𝐻 −       𝑁𝐻 4 − + 𝐻 2𝑂 ⇄ 𝑁𝐻3 ∗ 𝐻2𝑂 + 𝐻 +     


𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝐻4 + 𝐻2𝑂 ⇄ 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑁𝐻3 ∗ 𝐻2𝑂     Arvutada Na2CO3, Na2SO3 ja CH3COONH4 hüdrolüüsimäärad:   𝛽 = √ 𝐾𝑣 𝐾ℎ𝑎𝑝𝑒,𝐼𝐼∗𝐶𝑠𝑜𝑜𝑙      𝐾𝑣 = 1,00 ∗ 10−14   𝐶𝑠𝑜𝑜𝑙 = 0,1 𝑀  𝑁𝑎2𝐶𝑂3:   𝛽 = √ 1,00∗10−14 4,2∗10−7∗0,1 = 4,8795 ∗ 10−4   𝑁𝑎2𝑆𝑂3:   𝛽 = √ 1,00∗10−14 1,3∗10−2∗0,1 = 2,773 ∗ 10−6   𝛽 = √ 𝐾𝑣 𝐾𝑎𝑙𝑢𝑠∗𝐾ℎ𝑎𝑝𝑒,𝐼𝐼    𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝐻4:   𝛽 = √ 1,00∗10−14 1,8∗10−5∗1,8∗10−5 = 5, (5) ∗ 10−3   Arvutada nende pH määrad (selleks kõigepealt arvutada vesinikioonide kontsentratsioon):  [𝐻+] = √ 𝐾ℎ𝑎𝑝𝑒,𝐼𝐼∗𝐾𝑣 𝐶𝑠𝑜𝑜𝑙    𝑝𝐻 = − log(𝑎𝐻+) ≈ −𝑙𝑜𝑔[𝐻+]  𝑁𝑎2𝐶𝑂3:  [𝐻 +] = √ 4,2∗10−7∗1,00∗10−14 0,1 = 2,049 ∗ 10−10          𝑝𝐻 = − log(2,049 ∗ 10−10) = 9,6  𝑁𝑎2𝑆𝑂3:   [𝐻 +] = √ 1,3∗10−2∗1,00∗10−14 0,1 = 3,60 ∗ 10−8             𝑝𝐻 = − log(3,60 ∗ 10−8) = 7,4  [𝐻+] = √ 𝐾ℎ𝑎𝑝𝑒,𝐼𝐼∗𝐾𝑣 𝐾𝑎𝑙𝑢𝑠    𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝐻4:   [𝐻 +] = √ 1,8∗10−5∗1,00∗10−14 1,8∗10−5 = 1,00 ∗ 10−7     𝑝𝐻 = − log(1,00 ∗ 10−7) = 7  Katses 2 tuli kuiva katseklaasi valada mõned tilgad SbCl3 lahust ning lisada vett  sademe tekkeni. Lisada tõmbekapi all pipetiga katseklaasi tilkhaaval kontsentreeritud  soolhapet sademe kadumiseni.   Kirjutada hüdrolüüsi tasakaalu kirjeldavad võrrandid ning põhjendada sademe Sb(OH)2Cl  teket ning kadumist.   𝑆𝑏+ + 𝐻2𝑂 ⇄ 𝑆𝑏(𝑂𝐻)2+ + 𝐻+   𝑆𝑏(𝑂𝐻)2+ + 𝐻2𝑂 ⇄ 𝑆𝑏(𝑂𝐻)2 + + 𝐻+  


𝑆𝑏(𝑂𝐻)2 + + 𝐶𝑙− → 𝑆𝑏(𝑂𝐻) 2𝐶𝑙 ↓   𝑆𝑏𝐶𝑙3 + 2𝐻2𝑂 ⇄ 𝑆𝑏(𝑂𝐻)2𝐶𝑙 + 2𝐻𝐶𝑙   Sade tekkis, sest Sb(OH)2Cl on vees lahustumatu sool ning sade kadus, sest soolhappe  lisamisel suurenes vesinikioonide kontsentratsioon ja tasakaal nihkus vasakule.   Katses 3 tuli 1-2 mL Al2(SO4)3 lahusele lisada samapalju Na2CO3 lahust ja  soojendada.  𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3 + 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 + 𝐻2𝑂 → 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 + 𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 ↓ +𝐶𝑂2 ↑   Hüdrolüüs kulgeb praktiliselt lõpuni siis, kui üheks hüdrolüüsiproduktiks on rasklahustuv  ühend, teiseks gaas.  Katses 4 tuli katseklaasi valada 4-5 mL vett, lisada veidi tahket NH4Cl ja 1-2 tilka  metüülpunast. Lahuse pH=3. Lahus jagada kaheks, üks katseklaas jätta võrdluseks, teist  kuumutada keemiseni. Keedetud lahus oli punast värvi, keetmata oranži värvi.   Hüdrolüüsi ulatus on seda suurem, mida kõrgem on temperatuur. Hüdrolüüs on endotermiline  protsess.    Töövahendid: katseklaaside komplekt.    Kasutatud ained: SbCl3 lahus, konts. soolhape, tahked soolad Al2(SO4)3, NaCl,  Na2CO3, Na2SO3 NH4Cl, CH3COONa. Indikaatorid: Universaalindikaatorpaber,  fenoolftaleiin (ff), metüülpunane (mp).    Kokkuvõte ja järeldus: töö käigus tuli uurida erinevate soolade hüdrolüüsumist ning  kirjutada neile reaktsioonivõrrandid ioon-molekulaarsel ja molekulaarsel kujul. Tuli arvutada  erinevate lahuste pH tasemed. Na2SO3 indikaatorpaberiga mõõdetud pH=9 ja välja arvutatud  pH=7,4 erinevad teineteisest suuresti, põhjuseks ilmselt see, et silma järgi mõõtmine pole  kunagi sajaprotsendilise täpsusega ning see, et arvutamiseks kasutatud võrrandid on äärmiselt  lihtsustatud kujul, mistõttu vastused on ligikaudsed.