Czy odczyn wszystkich soli jest obojętny?

bg‑gold

Wodne roztwory kwasów mają odczyn kwasowy, a wodne roztwory zasad – zasadowy. A jaki odczyn mają wodne roztwory soli?

Polecenie 1

Przeanalizuj poniższy schemat hydrolizy wodnych roztworów różnych soli i odpowiedz na powyższe pytanie.

Przeanalizuj opis schematu hydrolizy wodnych roztworów różnych soli i odpowiedz na powyższe pytanie.

RgUZ876zS0MA0

Schemat przedstawia podział wodnych roztworów soli. 1. Wodne roztwory soli mocnych kwasów i słabych zasad mają odczyn kwaśny. 1.1. równanie reakcji N H 4 C l ⟶ N H 4 + + C l − . O odczynie decyduje proces dysocjacji jonowej oraz proces hydrolizy. 1.2. wodne roztwory soli mocnych zasad: zachodzi hydroliza kationowa, na przykład: N H 4 + + H 2 O ⇌ N H 3 + H 3 O + , hydrolizie ulega kation, powstają między innymi jony H indeks górny plus. 2. Wodne roztwory soli mocnych zasad i słabych kwasów, mają odczyn zasadowy. 2.1. Równanie reakcji: C H 3 C O O N a ⇄ C H 3 C O O − + N a + , o odczynie decyduje proces dysocjacji jonowej oraz proces hydrolizy. 2.2. W roztworach tych zachodzi hydroliza anionowa, na przykład: C H 3 C O O − + H 2 O ⇄ C H 3 C O O H + O H − , hydrolizie ulega anion, powstają między innymi jony OH. 3. wodne roztwory soli słabych kwasów i słabych zasad, które mają w przybliżeniu odczyn obojętny. 3.1. Równanie reakcji: C H 3 C O O N H 4 ⇄ C H 3 C O O indeks górny minus + N H 4 + . W solach tych aby dokładnie określić odczyn, należy porównać wartości stałych dysocjacji słabego kwasu i słabej zasady (rzeczywisty odczyn będzie na przykład słabo kwaśny lub słabo zasadowy). 3.2. Zachodzi w tych solach hydroliza kationowo-anionowa, na przykład C H 3 C O O − + H 2 O ⇄ C H 3 C O O H + O H − , N H 4 + + H 2 O ⇄ N H 3 + H 3 O + - hydrolizie ulega kation i anion. — Hydroliza w wodnych roztworach soli
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Hydroliza
${NH}_{4} Cl \to {NH}_{4}^{+} + {Cl}^{-}$	${CH}_{3} COONa \to {CH}_{3} {COO}^{-} + {Na}^{+}$	${HCOONH}_{4} \to {HCOO}^{-} + {NH}_{4}^{+}$
${NH}_{4}^{+} + H_{2} O ⇄ {NH}_{3} + H_{3} O^{+}$	${CH}_{3} {COO}^{-} + H_{2} O ⇄ {CH}_{3} COOH + {OH}^{-}$	${HCOO}^{-} + H_{2} O ⇄ HCOOH + {OH}^{-}$ ${NH}_{4}^{+} + H_{2} O ⇄ {NH}_{3} + H_{3} O^{+}$
hydroliza kationowa – hydrolizie ulega kation	hydroliza anionowa – hydrolizie ulega anion	hydroliza kationowo‑anionowa – hydrolizie ulega kation i anion
kwasowy odczyn roztworu	zasadowy odczyn roztworu	odczyn zbliżony do obojętnego
sole pochodzące od mocnych kwasów i słabych zasad	sole pochodzące od mocnych zasad i słabych kwasów	sole pochodzące od słabych zasad i słabych kwasów

Tabela 1. Hydroliza – podsumowanie

Indeks górny Źródło: M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Chemia Repetytorium, Warszawa 2010. Indeks górny koniec

Ciekawostka

Aby dokładnie określić odczyn, należy porównać wartości stałych dysocjacjistała dysocjacjistałych dysocjacji słabego kwasu i słabej zasady, np. w przypadku metanianu (mrówczanu) amonu odczyn jego roztworu wodnego jest bardzo słabo kwasowy (pH < 7), ponieważ:

$K_{zasady} < K_{kwasu}$

$K_{{NH}_{3} \cdot H_{2} O} = 1,8 \cdot 10^{- 5}, a K_{HCOOH} = 1,76 \cdot 10^{- 4}$

Laboratorium 1

Przeprowadź eksperyment w laboratorium chemicznym. Zapisz problem badawczy i zweryfikuj własną hipotezę. W formularzu zanotuj swoje obserwacje i wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

RWSr6rnmGenl0

R1cEb1XNwEvJ5

Wirtualne laboratorium pt. „Czy odczyn wszystkich soli jest obojętny?"
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Podpowiedźgreenwhite

Odczyn roztworu może być kwasowy, obojętny lub zasadowy. Wpływają na niego procesy zachodzące w roztworze: dysocjacja i hydroliza. Aby doszło do hydrolizy, sól musi być rozpuszczalna w wodzie.

Sole, których jony mają zdolność przyjmowania lub oddawania protonów w środowisku wodnym:

• sole mocnej zasady i słabego kwasu;

• sole słabej zasady i mocnego kwasu;

• sole słabej zasady i słabego kwasu.

Aby określić, jaki będzie odczyn badanej soli należy zastanowić się, od jakich związków pochodzi. Jeśli jest to sól słabego kwasu i mocnej zasady (np. $K_{2} {CO}_{3}$ ), to odczyn jej roztworu będzie zasadowy. Jeżeli sól pochodzi od mocnego kwasu i słabej zasady (np. ${NH}_{4} Cl$ ), to odczyn będzie kwasowy. Natomiast jeśli mamy do czynienia z solą słabego kwasu i słabej zasady, to jej odczyn będzie prawdopodobnie zbliżony do obojętnego.

Reakcja hydrolizy nie zachodzi dla soli mocnego kwasu i mocnej zasady.

R1J2qM4SCSXgg

Sprawdź, czy Twoje odpowiedzi są podobne do poniższych.

Problem badawczy: Czy odczyn wszystkich soli jest obojętny?

Hipoteza: Odczyn soli nie zawsze jest obojętny.

Sprzęt laboratoryjny:

zlewka (150 ${cm}^{3}$ );
pH‑metr;
tryskawka z wodą destylowaną;
cylinder miarowy.

Badane substancje to roztwory wodne o stężeniach 1 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ , 0,5 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ i 0,1 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ , następujących substancji:

chlorek sodu;
cyjanek sodu;
fluorek sodu;
wodorosiarczan(VI) sodu;
chlorek amonu;
fluorek amonu;
azotan(III) potasu;
siarczan(VI) potasu;
węglan potasu;
octan amonu;
siarczan(IV) sodu.

Instrukcja:

Wybierz roztwór do badania i przenieś go na blat stołu laboratoryjnego;
Wybierz stężenie roztworu;
Odmierz cylindrem miarowym 50 ${cm}^{3}$ wybranego roztworu i przenieś go do zlewki. Następnie przy użyciu pH‑metru sprawdź pH roztworu. Pamiętaj przed i po dokonaniu pomiaru o przemyciu elektrody wodą.

Wnioski:

Odczyn soli zależy od jej rodzaju. Jeśli sól pochodzi od mocnego kwasu oraz mocnej zasady odczyn będzie obojętny (lub bliski obojętnego). Jeśli sól pochodzi od słabego kwasu i mocnej zasady odczyn będzie zasadowy, jeśli sól pochodzi od mocnego kwasu i słabej zasady to odczyn jest kwasowy. Ostatni przypadek to jeśli sól pochodzi od słabego kwasu i słabej soli to odczyn jest obojętny (lub bliski obojętnego).

Zadanie: Sprawdzenie, czy odczyn wszystkich soli jest obojętny.

Hipoteza: Odczyn soli nie zawsze jest obojętny.

Sprzęt laboratoryjny: zlewka (150 centymetrów sześciennych) - naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; pH‑metr - urządzenie służące do pomiaru pH analizowanych substancji chemicznych; tryskawka - plastikowe naczynie zamknięte nakrętką z długą końcówką. Tryskawka wypełniona jest wodą, która pod wpływem nacisku na plastikowe naczynie, uwalnia wodę na zewnątrz przez długą końcówkę; cylinder miarowy - podłużne szklane naczynie laboratoryjne w kształcie walca z umieszczoną na ściance podziałką objętości. Służy do odmierzania cieczy.

Badane substancje to roztwory wodne o stężeniach 1 mol na decymetr sześciennyIndeks górny 3, 0,5 mola na decymetr sześciennyIndeks górny 3 i 0,1 mola na decymetr sześciennyIndeks górny 3, następujących substancji: chlorek sodu, cyjanek sodu, fluorek sodu, wodorosiarczan(VI) sodu, chlorek amonu, fluorek amonu, azotan(III) potasu, siarczan(VI) potasu, węglan potasu, octan amonu, siarczan(IV) sodu.

Instrukcja: Wybrano roztwór do badania i przeniesiono go na blat stołu laboratoryjnego. Wybrano stężenie roztworu. Odmierzono cylindrem miarowym 50 centymetrów sześciennych wybranego roztworu i przenieś go do zlewki. Następnie przy użyciu pH‑metru sprawdzono pH roztworu. Przed i po dokonaniu pomiaru przemyto elektrodę wodą.

Wnioski: Odczyn soli zależy od jej rodzaju. Jeśli sól pochodzi od mocnego kwasu oraz mocnej zasady odczyn będzie obojętny (lub bliski obojętnego). Jeśli sól pochodzi od słabego kwasu i mocnej zasady odczyn będzie zasadowy, jeśli sól pochodzi od mocnego kwasu i słabej zasady to odczyn jest kwasowy. Ostatni przypadek to jeśli sól pochodzi od słabego kwasu i słabej soli to odczyn jest obojętny (lub bliski obojętnego).

RCEkiJ9AQwVhV

Ćwiczenie 1

RigYuN5ASCHrp

Ćwiczenie 2

Rvdva9c2YVze1

Ćwiczenie 1

Ćwiczenie 2

Jak na wartość pH wpływa zmiana objętości i zmiana stężenia wodnych roztworów soli?

RwW4w8qCPyB1s

Polecenie 2

Czy wiesz, jakie związki ulegają procesowi hydrolizy? Czy wiesz, jak za pomocą równań reakcji zapisać ten proces? Aby poznać odpowiedzi na te pytania, zapoznaj się z poniższym filmem, a następnie rozwiąż ćwiczenia.

RMLAHRXXznLTc1

Film samouczek pt. „Jak za pomocą równań reakcji zapisać proces hydrolizy?”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1IkHZfcHA664

Ćwiczenie 3

RHdt5J0MwTRyG

Ćwiczenie 4

R1SztYfXFOgGC

Ćwiczenie 5

RDgmkcM5B5rwr

Ćwiczenie 6

RfbRT6KT9by94

Ćwiczenie 7

Rg4GjpdWJSvYv

Ćwiczenie 8

bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jak obliczyć pH roztworu soli?

Czy można przewidzieć jaki będzie odczyn odczyn roztworu po zmieszaniu różnych roztworów?

Wodne roztwory kwasów mają odczyn kwasowy, a wodne roztwory zasad – zasadowy. A jaki odczyn mają wodne roztwory soli?

Notatnik