Определение рН осаждения гидроксида металла

Лабораторная  работа № 8

Определение рН осаждения гидроксида металла

  Цель работы: Изучить растворимость (смещения гетерогенных равновесий в насыщенных растворах) солей слабых кислот в зависимости от рН среды.

      Задачи  работы: Определить  значение водородного показателя,  при котором происходит образование осадка гидроксида металла.

      Дома: Пользуясь справочными значениями произведения растворимости гидроксида заданного металла, рассчитайте концентрацию [OH^-] и рН раствора,  при которых начинается осаждение этого гидроксида.  Коэффициенты активности всех ионов примите равными единице.

Уравнение реакции образования  гидроксида металла  при взаимодействии заданной соли и NaOH:

Расчеты:

      Ход работы:

           1. Пользуясь имеющейся в лаборатории  мерной посудой приготовьте раствор соли металла с заданной молярной концентрацией  с (моль/л). Пипеткой внесите 10 мл полученного раствора в стакан 3 (рис. 1). На дно стакана положите магнитный стержень электромагнитной мешалки 4. Вводите в стакан 3 раствор NaOH из бюретки 2 порциями по 1—2 мл и фиксируйте значения рН по шкале прибора 6. Данные запишите в следующую таблицу:

      Титрование  закончите, когда произойдет скачок рН раствора, означающий завершение образования гидроксида металла (область II на рис. 2).

 
 

                             1       2 

                                        5

                                                                                          6

                                 3

                                            4

      Рис. 1. Схема установки для потенциометрического титрования:

1 –  штатив; 2 – бюретка с NaOH; 3 – стакан с исследуемым раствором; 4 – магнитная мешалка; 5 – стеклянный электрод для измерения рН; 6– рН-метр.

      2. Постройте кривую потенциометрического  титрования аналогично кривой, изображенной  на рис. 2.

            

        Рис. 2. Кривая потенциометрического

          титрования:

       I и III – области изменения рН раствора

      при добавлении NaOH;

             II – область образования осадка

      гидроксида металла. 

      Определите  значения водородного показателя и  объема щелочи в начальной и конечной точках осаждения гидроксида металла. Сравните расчетное и экспериментальное  значения рН, при котором осаждается гидроксид металла.

        

pH_n= 

pH_k= 

V_n= 

V_k=

 

      3. Пользуясь законом эквивалентов, по количеству израсходованной  щелочи DV определите массу осадка гидроксида металла:

      4. Взвесьте фильтр. Отфильтруйте полученный  осадок, просушите его и взвесьте вместе с фильтром. Принимая, что различие рассчитанной и измеренной масс обусловлено неполным обезвоживанием образца, рассчитайте влажность полученного осадка (W, %), как отношение массы содержащейся в образце воды к теоретической массе гидроксида металла:

Лабораторная  работа № 9

Окислительно-восстановительные  реакции

      Цель  работы. Изучить свойства окислителей, восстановителей, условия проведения окислительно-восстановительных процессов и состав продуктов.

      Задачи  работы. Рассчитать ЭДС окислительно-восстановительных реакций в растворах. Составить молекулярные и молекулярно-ионные уравнения соответствующих реакций, используя метод полуреакций (электронно-ионный метод).

      Общие положения. ЭДС окислительно-восстановительной реакции находится как разность электродных потенциалов окислителя и восстановителя:

       .       (8)

 

      Дома. Пользуясь справочными данными, запишите в табл. 9 возможные продукты и значения электродных потенциалов для перманганат- и сульфит-ионов в кислом, нейтральном и щелочном растворах. Рассчитайте ЭДС окислительно-восстановительных реакций в каждом случае.

Таблица 9

 

   Ход работы.  В три пробирки поместите примерно по 5 мл разбавленного раствора перманганата калия KMnO₄. Добавьте в первую пробирку несколько капель серной кислоты (2 н.), во вторую — дистиллированной воды, в третью — гидроксида калия или натрия (2 н.). В каждую пробирку засыпьте по одному микрошпателю кристаллического сульфита натрия.

      Отметьте  наблюдаемые в ходе опытов явления и установите состав продуктов реакций в кислой, нейтральной и щелочной средах, принимая во внимание, что разбавленные растворы солей марганца(II) практически бесцветны, оксид марганца(IV) выпадает в осадок в виде бурых хлопьев, а раствор с манганат-ионом имеет зеленую окраску. Результаты опытов сравните с табл. 9.

      Методом полуреакций составьте уравнения  проведенных реакций:

Кислая  среда:     
 
 

Нейтральная среда:    
 
 

Шелочная среда:     
 
 
 

В выводе укажите, в какой среде окисление  Na₂SO₃ протекает более легко.

Вывод: