Сульфид натрия и фенолфталеин уравнение реакции

Гидролиз сульфида натрия

Na₂S — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
Na₂S + HOH ⇄ NaHS + NaOH

Полное ионное уравнение
2Na + + S 2- + HOH ⇄ Na + + HS — + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
S 2- + HOH ⇄ HS — + OH —

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
NaHS + HOH ⇄ H₂S + NaOH

Полное ионное уравнение
Na + + HS — + HOH ⇄ H₂S + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HS — + HOH ⇄ H₂S + OH —

Среда и pH раствора сульфида натрия

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).

Практическая работа №4. Экспериментальные задачи по теме «Подгруппа кислорода».

Задача 1

Проведите реакции, подтверждающие качественный состав серной кислоты. Напишите уравнения реакций.

Задача 2

В пробирку поместите 1-2 гранулы цинка и прилейте в неё около 1 мл разбавленной серной кислоты. Что вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Задача 3

Налейте в две пробирки по 1-2 мл раствора сульфида натрия. Прилейте в одну из них такой же объём хлорной воды, а в другую – бромной воды. Что вы наблюдаете? Объясните свои наблюдения. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

Задача 4

Вам даны три пробирки с растворами. Определите, в какой из них находится соляная кислота, серная кислота и гидроксид натрия. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

Задача 5

Определите, содержит ли поваренная соль примесь сульфатов. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Задача 6

С помощью характерных реакций установите, является выданная вам соль сульфатом, иодидом или хлоридом. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

Задача 7

Исходя из оксида меди (II), получите раствор сульфата меди (II) и выделите из него кристаллический медный купорос. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

Задача 8

Вам даны три пробирки с растворами сульфата, сульфита и сульфида натрия. Определите с помощью только одного реактива, в какой пробирке находится каждое из веществ. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

Задача 1

Чтобы доказать, что в серной кислоте имеются катионы водорода, прильём в раствор кислоты раствор лакмуса, он окрасит раствор в красный цвет.

Чтобы доказать, что в серной кислоте имеются сульфат-анионы, прильём раствор кислоты в раствор хлорида бария, в результате реакции выпадет осадок белого цвета:
H₂SO₄ + BaCl₂ ⟶ 2HCl + BaSO₄↓

Задача 2

Задача 3

При добавлении хлорной воды к раствору сульфида натрия наблюдается обесцвечивание хлорной воды и выпадение светло-желтого осадка потому, что хлор вытесняет серу из сульфида натрия, т. к. хлор является более электроотрицательным элементом, чем сера:
Na₂S + Cl₂ ⟶ 2NaCl + S↓
2Na + + S 2- + Cl₂ ⟶ 2Na + + 2Cl — + S↓
S 2- + Cl₂ ⟶ 2Cl — + S↓

При добавлении бромной воды к раствору сульфида натрия наблюдается обесцвечивание бромной воды и выпадение светло-желтого осадка потому, что бромной вытесняет серу из сульфида натрия, т. к. бром является более электроотрицательным элементом, чем сера:
Na₂S + Br₂ ⟶ 2NaBr + S↓
2Na + + S 2- + Br₂ ⟶ 2Na + + 2Br — + S↓
S 2- + Br₂ ⟶ 2Br — + S↓

Задача 4

Определить в какой пробирке находится раствор гидроксида натрия можно с помощью индикатора, например, фенолфталеина, он окрасится в малиновый цвет. Для подтверждения можно добавит сульфат меди, в результате реакции выпадет голубой осадок:
2NaOH + CuSO₄ ⟶ Na₂SO₄ + Cu(OH)₂↓
2Na + + 2OH — + Cu 2+ + SO₄ 2- ⟶ 2Na + + SO₄ 2- + Cu(OH)₂↓
Cu 2+ + 2OH — ⟶ Cu(OH)₂↓

Для определения соляной и серной кислот добавим раствор хлорида бария, в пробирке с серной кислотой выпадет осадок белого цвета:
H₂SO₄ + BaCl₂ ⟶ 2HCl + BaSO₄↓
2H + + SO₄ 2- + Ba 2+ + 2Cl — ⟶ 2H + + 2Cl — + BaSO₄↓
Ba 2+ + SO₄ 2- ⟶ BaSO₄↓

Задача 5

Определить, что поваренная соль содержит примесь сульфатов, можно с помощью раствора хлорида бария. Для это растворим поваренную соль, и добавим раствор хлорида бария, в результате реакции выпадет осадок белого цвета:
Na₂SO₄ + BaCl₂ ⟶ 2NaCl + BaSO₄↓
2Na + + SO₄ 2- + Ba 2+ + 2Cl — ⟶ 2Na + + 2Cl — + BaSO₄↓
Ba 2+ + SO₄ 2- ⟶ BaSO₄↓

Задача 6

NaI + AgNO₃ ⟶ NaNO₃ + AgI↓
Na + + I — + Ag + + NO₃ — ⟶ Na + + NO₃ — + AgI↓
Ag + + I — ⟶ AgI↓

NaCl + AgNO₃ ⟶ NaNO₃ + AgCl↓
Na + + Cl — + Ag + + NO₃ — ⟶ Na + + NO₃ — + AgCl↓
Ag + + Cl — ⟶ AgCl↓

Задача 7

Из оксида меди (II), получим раствор сульфата меди (II), для этого добавим раствор серной кислоты:
CuO + H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + H₂O
CuO + 2H + + SO₄ 2- ⟶ Cu 2+ + SO₄ 2- + H₂O
CuO + 2H + ⟶ Cu 2+ + H₂O

Далее выпарим большую часть воды, и остудим полученный раствор, в результате этого образуются кристаллы медного купороса CuSO₄∙5H₂O.

Задача 8

Определить в каких пробирках находятся растворы сульфата, сульфита и сульфида натрия можно с помощью сильной кислоты. Прильём в каждую пробирку соляной кислоты.

В пробирке с сульфатом натрия запах отсутствует:
Na₂SO₄ + 2HCl ⇸

В пробирке с сульфитом натрия появился резкий запах:
Na₂SO₃ + 2HCl ⟶ 2NaCl + H₂O + SO₂↑

В пробирке с сульфидом натрия появился запах тухлых яиц:
Na₂S + 2HCl ⟶ 2NaCl + H₂S↑

Опыты по химии. Гидролиз солей

Гидролиз солей

Всегда ли нейтральны водные растворы солей? Вода – нейтральна, потому что содержит ионы водорода и ионы гидроксила в равных количествах.

H₂O = H + + OH –

Смещается ли равновесие при растворении в воде солей? Напомним, что при избытке ионов водорода H + среда получается кислой, при избытке ионов гидроксила OH – ‑ щелочной. Соли состоят состоят из двух ионов: катиона – положительно заряженного иона и аниона – отрицательно зараженного иона. Кислоты и основания бывают слабыми, малорастворимыми, и сильными ‑ растворимыми. Если соль образована равными по силе кислотой и основанием, раствор такой соли нейтрален. Когда силы неравны — кислотность определяет сильнейший. Например, силикат натрия Na₂SiO₃ – соль сильного основания – едкого натра NaOH и слабой кремниевой кислоты H₂SiO_3.. При растворении в воде силиката натрия среда становится щелочной. Лакмус окрашивается в синий цвет.

SiO₃ 2‑ + HOH ⇔ HSiO₃ ‑ + OH ‑

Раствор сульфата натрия Na₂SO₄ – нейтрален, эта соль образована сильным основанием – едким натром NaOH и сильной серной кислотой H₂SO_4. Лакмус не меняет цвет.

Раствор карбоната натрия Na₂CO₃ имеет щелочную реакцию, соль образована сильным основанием – едким натром NaOH и слабой угольной кислотой H₂CO₃. Лакмус регистрирует щелочную реакцию.

Na₂CO₃+ HOH NaHCO₃+ NaOH

CO₃ 2‑ + HOH HCO₃ ‑ + OH ‑

Раствор хлорида натрия NaCl, соли сильного основания NaOH и сильной соляной кислоты HCl, нейтрален. Лакмус не меняет цвет.

Сульфат цинка ZnSO₄ – соль слабого основания — гидроксида цинка Zn(OH)₂ и серной кислоты H₂SO₄. Сильная серная кислота определяет реакцию раствора сульфата цинка — лакмус краснеет. При растворении в воде сульфата цинка образуется малорастворимый гидроксид цинка, который связывает ионы гидроксила воды, оставляя в избытке ионы водорода.

Zn 2+ + HOH ⇔ ZnOH + + H +

Хлорид аммония NH₄Cl – соль слабого основания гидрата аммиака NH₃··H₂О и сильной соляной кислоты HCl. Лакмус становится красным, указывая на кислую реакцию раствора хлорида аммония.

NH₄Cl + HOH ⇔ NH₄OH + HCl

NH₄ + + HOH ⇔ NH₄OH + H +

Мы наблюдали результат растворения солей в воде — гидролиза солей, и убедились в том, что водные растворы солей не всегда нейтральны. Растворы могут быть и кислыми, и щелочными. Все зависит от соотношения сил кислоты и основания, составляющих соль.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой

Три разные соли: карбонат натрия, сульфид натрия и сульфит натрия имеют общий признак – эти соли образованы сильным основанием и слабыми кислотами. Фенолфталеин в пробирках с растворами этих солей становится розовым. Это значит, что в пробирках – щелочная среда. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуются с образованием щелочи.

CO₃ 2‑ + HOH ↔ OH — + HCO₃ ‑

Na₂S + HOH ↔ NaOH + NaHS

S 2‑ + HOH ↔ OH ‑ + HS —

SO₃ 2‑ + HOH ↔ OH ‑ + HSO₃ ‑

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

Возьмем для опыта растворы сульфата меди (II), сульфата цинка и хлорида алюминия.

Эти соли образованы сильными кислотами и слабыми основаниями. Лакмус в пробирках становится красным.

Это значит, что в пробирках кислая среда. Соли сильных кислот и слабых оснований гидролизуются с образованием кислоты.

Cu 2+ + H₂O ↔CuOH + + H +

Zn 2+ + H₂O ↔ZnOH + + H +

Al 3+ + H₂O ↔ Al(OH) 2+ + H +

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Необходимо осторожное обращение с солями меди. Остерегаться попадания солей меди на кожу и слизистые оболочки.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой

Возможно ли получить реакцией обмена карбонат железа FeCl₃, соль слабого основания и слабой кислоты? Сделаем попытку и прильем к раствору хлорида железа FeCl₃ раствор карбоната натрия Na₂CO₃. Выделяется углекислый газ CO₂ и выпадает бурый осадок нерастворимого гидроксида железа (III) Fe(OH)_3.

2FeCl₃+3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2 Fe(OH)₃ ↓+ 6 NaCl + 3 CO₂↑

Нам не удалось получить карбонат железа (III) из растворов. Эта соль не существует в водном растворе, потому что взаимодействует с водой. При взаимодействии с водой – гидролизе — образуется нерастворимый гидроксид железа и угольная кислота, которая распадается с образованием углекислого газа. Происходит полный гидролиз соли. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, полностью гидролизуются, то есть взаимодействуют с водой, переставая существовать.

Оборудование: химический стакан.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Усиление гидролиза солей при нагревании

Сульфит натрия Na₂SO₃– соль сильного основания и слабой кислоты. Фенолфталеин становится малиновым в растворе этой соли, потому что сульфит натрия гидролизуется с образованием щелочи.

SO₃ 2‑ + HOH ↔ OH ‑ + HSO₃ ‑

Как влияет на гидролиз нагревание раствора? Перед нагреванием разбавим раствор. Затем нагреем раствор в пробирке. Малиновая окраска раствора сульфита натрия становится более интенсивной. Значит, содержание щелочи в пробирке увеличивается. Очевидно, что гидролиз с ростом температуры усиливается.

Оборудование: пробирка, держатель пробирок, спиртовка, химические стаканы.

Техника безопасности. Следует также соблюдать правила работы с нагревательными приборами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.