Hydrolýza solí

Soli jsou sloučeniny vznikající reakcí příslušných kyselin a zásad, tzv. neutralizací. Při neutralizaci se nemění oxidační čísla jednotlivých prvků ve sloučeninách. Ve vodném roztoku soli disociují, což znamená, že se štěpí na ionty. Ionty soli mohou reagovat s vodou (záleží na druhu iontu), hydrolyzovat, a měnit se na původní nedisociované kyseliny nebo zásady, čímž odebírají nebo poskytují vodě ionty H+ a dochází ke změně pH roztoku.

Logaritmická stupnice pH byla zavedena pro snadnější výpočet a porovnání kyselosti roztoku, vychází z tzv. vodíkového exponentu pH, který se rovná zápornému dekadickému logaritmu koncentrace oxoniových iontů.

pH = -log [H3O+]

Roztoky, jejichž pH se rovná 7 jsou neutrální, pokud je hodnota pH menší než 7, jsou kyselé a pokud je hodnota pH větší než 7 jsou zásadité.

Úkol: Připravte roztoky solí, zjistěte jejich pH a zdůvodněte jeho hodnotu.

Pomůcky: Odměrné baňky se zátkami, kádinky, skleněná tyčinka, navažovací lodička, váhy, univerzální indikátorové papírky, pH metr, střička.

Chemikálie: Demineralizovaná H2O, NaCl (H314 dráždí oči a kůži při vyšší koncentraci), CH3COONa, FeCl3 (H302 zdraví škodlivý, H315, H318 dráždí kůži a oči, H290 korozivní, H411 toxický pro vodní organismy), Na2CO3 (H319 dráždí oči), NH4Cl (H302 zdraví škodlivý, H319 dráždí oči), ZnSO4 (H302 zdraví škodlivý, H318 dráždí oči, H400, H410 toxický pro vodní organismy).

Pracovní postup:

• Vypočtěte navážky jednotlivých solí tak, abyste připravili 100 ml roztoků, jejichž koncentrace bude 0,1 mol∙dm^(‑3). Výpočty si nechte zkontrolovat vyučujícím. Nezapomínejte na použití ochranných pomůcek (plášť, brýle).
• Označte si jednotlivé baňky a kádinky tak, abyste byli schopni identifikovat druh soli, který v ní bude rozpuštěn (zkratkami, chemickými vzorci, čísly, ...).
• Odvažte potřebné množství soli pomocí navažovací lodičky a převeďte ji do kádinky. Přidejte asi 40 ml demineralizované vody a rozpusťte ji za pomoci míchání skleněnou tyčinkou.
• Po rozpuštění soli převeďte všechen roztok do příslušné odměrné baňky. Vnitřek kádinky pomocí střičky s demineralizovanou vodou opláchněte a roztok opět přilijte do stejné odměrné baňky. Odměrnou baňku doplňte demineralizovanou vodou po rysku a její obsah po uzavření protřepte.
• Pomocí tyčinky přeneste kapku roztoku na univerzální indikátorový papírek a tak zjistěte jeho pH a tuto hodnotu zaznamenejte do tabulky.
• pH roztoku změřte pomocí pH metru a hodnotu rovněž zapište do tabulky.
• Postup popsaný v bodech 3. - 5. opakujte se všemi solemi, které jsou uvedeny v chemikáliích.
• Použité laboratorní nádobí dobře umyjte, ukliďte laboratorní stůl a předejte jej vyučujícímu.

Obsah protokolu:

Po dokončení práce zpracujte protokol z laboratorní úlohy, který bude obsahovat následující náležitosti:

• Jméno a příjmení, třída, datum.
• Název a cíl práce.
• Zápis disociačních rovnic včetně označení, zda ionty hydrolyzují nebo nehydrolyzují. V případě, že ionty hydrolyzují, napište i rovnici hydrolýzy příslušného iontu.
• Tabulku se zaznamenanými hodnotami pH, které byly určeny pomocí indikátorového papírku a pH metru.
• Vypracujte úkoly nebo odpovězte na následující otázky:
• Co rozhoduje o tom, zda bude iont hydrolyzovat? V případě, že hydrolyzuje kationt, je roztok kyselý nebo zásaditý? Analogicky - jak je tomu u hydrolýzy aniontu?
• Na jakém principu pracuje univerzální indikátorový papírek? Proč je možné pomocí něj určit pH v širokém rozmezí hodnot (na rozdíl od jednotlivých indikátorů, které pracují v úzkém rozsahu pH)?
• Odpovídají hodnoty měřené pomocí pH metru hodnotám, které byly zjištěny pomocí univerzálního indikátorového papírku?
• Určete, zda hydrolyzují ionty solí, které byly odvozeny od slabé nebo silné kyseliny/zásady.
• Závěr.