Конспект урока по химии на тему: Гидролиз органических и неорганических веществ
Тема: Гидролиз органических и неорганических веществ
Цели урока:
Образовательные: сформировать представление о гидролизе, его сущности, химизме процесса; научить составлять уравнения реакции гидролиза в молекулярном и сокращенном ионном виде, определять реакцию среды и окраску индикатора в растворе данной соли.
Развивающие: продолжить формирование знаний о диссоциации веществ, о реакциях ионного обмена.Воспитательные: воспитывать навыки коллективного труда; чувство ответственности.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный; частично-поисковый;
Формы обучения: фронтальная; групповая; индивидуальная.
Оборудование: презентация «Гидролиз солей», проектор, реактивы
Ход урока
1.Организационный момент
2.Актуализация знаний по пройденному материалу
1. Назовите условия протекания электролитической диссоциации.
2.Каким образом меняется водородный показатель в разл. Средах?
3. Составьте с/м несколько уравнений электролит. Диссоциации.
Подведение к изучению нового материала: Учащимся предлагается исследовать среду 4 растворов: NaCl, Na2CO3, AlCl3, Al2S3. Определите как изменяется цвет индикатора? (Учащиеся определяют среду раствора)
Почему в одном случае индикатор меняет цвет, а в другом нет?
Вам были выданы растворы солей. Что кроме соли ещё присутствует в растворе?
Совершенно верно, вода. Вода вступает в реакцию с солями, и разлагает их.
Вода– «гидро», разложение- «лизис». Мы с вами подошли к изучаемой на этом уроке теме: «Гидролиз»
Изучение нового материала:
Гидролиз – это обменная реакция вещества с водой, приводящая к его разложению.
Электролиты делятся на сильные электролиты и слабые.
СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ
Степень диссоциации при 180С в растворах с концентрацией электролита 0,1 моль/л близка к 100%. Диссоциируют практически необратимо. Степень диссоциации при 180С в растворах с концентрацией электролита 0,1 моль/л значительно меньше 100%. Диссоцииация необратима.
· Щелочи
· Соли
· Некоторые неорганические кислоты (НNO3, HClO4,HI, HCl, HBr, H2SO4) · Гидроксиды металлов, кроме IA и IIA групп, раствор аммиака
· Многие неорганические кислоты (H2S, HCN, HClO, HNO2)
· Органические кислоты (HCOOH, CH3COOH)
· Вода
Вода относится к слабым электролитам, диссоциирует на ионы лишь в незначительной степени Н2О ↔ Н++ ОН-
Ионы веществ, попадающие в раствор, гидратируются молекулами воды. Но при этом может происходить и другой процесс. Например, анионы соли, которые образуются при её диссоциации, могут взаимодействовать с катионами водорода, которые, пусть и в незначительной степени, но все-таки образуются при диссоциации воды. При этом может происходить смещение равновесия диссоциации воды. Обозначим анион кислоты Х-.
Предположим, что кислота сильная. Тогда она по определению практически полностью распадается на ионы. Если кислота слабая, то она диссоциирует неполностью. Она будет образовываться при прибавлении в воду из анионов соли и ионов водорода, получающихся при диссоциации воды. За счет её образования, в растворе будут связываться ионы водорода, и их концентрация будет уменьшаться. Н++ Х-↔ НХ
Но, по правилу Ле Шателье, при уменьшении концентрации ионов водорода равновесие смещается в первой реакции в сторону их образования, т. е. вправо. Ионы водорода будут связываться с ионами водорода воды, а гидроксид ионы – нет, и их станет больше, чем было в воде до прибавления соли. Значит, среда раствора будет щелочная. Индикатор фенолфталеин станет малиновым.
Аналогично можно рассмотреть взаимодействие катионов с водой. Не повторяя всю цепочку рассуждений, подытоживаем, что если основание слабое, то в растворе будут накапливаться ионы водорода, и среда будет кислая.
2. Классификация катионов и анионовКатионы и анионы солей можно разделить на два типа. Рис. 2.
3. Отношение к гидролизу солей разных типовПоскольку и катионы и анионы, согласно данной классификации, бывают двух типов, то всего существует 4 разнообразных комбинации при образовании их солей. Рассмотрим, как относится к гидролизу каждый из классов этих солей.
Какими по силе кислотой и основанием образована сольПримеры солей Отношение к гидролизу Среда Окраска лакмуса
Соль сильного основания и сильной кислоты NaCl, Ba(NO3)2, K2SO4 Гидролизу не подвергаются. нейтральная фиолетовый
Соль слабого основания и сильной кислоты ZnSO4, AlCl3, Fe(NO3)3 Гидролиз по катиону.
Zn2+ + HOH ZnOH+ + H+ кислая розовый
Соль сильного основания и слабой кислоты Na2CO3,К2SiO3, Li2SO3 Гидролиз по аниону
CO32 + HOH HCO3 + OH
щелочная синий
Соль слабого основания и слабой кислоты FeS, Al(NO2)3, CuSГидролиз и по аниону, и по катиону. среда раствора зависит от того, какое из образующихся соединений будет более слабым электролитом. зависит от более сильного электролита.
Усилить гидролиз можно разбавлением раствора или нагреванием системы.
Соли, которые подвергаются необратимому гидролизу
Реакции ионного обмена протекают до конца при выпадении осадка, выделения газа или малодиссоируемого вещества.
2 Al (NO3)3+ 3 Na2S +6 Н2О→ 2 Al (OH)3 ↓+ 3 H2S↑+6 NaNO3 (1)
Если взять соль слабого основания и слабой кислоты и при этом и катион, и анион будут многозарядным, то при гидролизе таких солей будет образовываться и нерастворимый гидроксид соответствующего металла, и газообразный продукт. В данном случае гидролиз может стать необратимым. Например, в реакции (1) не образуется осадок сульфида алюминия.
Под это правило подпадают следующие соли: Al2S3, Cr2S3, Al2(CO3)3, Cr2(CO3)3, Fe2(CO3)3, CuCO3. Эти соли в водной среде подвергаются необратимому гидролизу. Их невозможно получить в водном растворе.
В органической химии гидролиз имеет очень большое значение.
4. Кислотность раствораПри гидролизе изменяется концентрация ионов водорода в растворе, а во многих реакциях используются кислоты или основания. Поэтому, если мы будем знать концентрацию ионов водорода в растворе, то будет легче следить за процессом и управлять им. Для количественной характеристики содержания ионов в растворе используется pН раствора. Он равен отрицательному логарифму концентрации ионов водорода.
pН = - lg [ H+ ]
Концентрация ионов водорода в воде равна 10-7 степени, соответственно, рН = 7 у абсолютно чистой воды при комнатной температуре.
Если долить в раствор кислоты или добавить соль слабого основания и сильной кислоты, то концентрация ионов водорода станет больше 10-7и рН < 7.
Если добавить щелочи или соли сильного основания и слабой кислоты, то концентрация ионов водорода станет меньше, чем 10-7и рН>7. См. рис. 3. Знать количественный показатель кислотности необходимо во многих случаях. Например, водородный показатель желудочного сока равен 1,7. Увеличение или уменьшение этого значения приводит к нарушению пищеварительных функций человека. В сельском хозяйстве ведется контроль кислотности почвы. Например, для садоводства наилучшей является почва с рН = 5-6. При отклонении от этих значений в почву вносят подкисляющие или подщелачивающие добавки.
Закрепление: Какую среду будет иметь раствор соли СН3СООNa? По какому иону проходит гидролиз? Какую окраску в данном растворе приобретет лакмус? Ответ подтвердите уравнением реакции .5.Домашнее задание: §18, упр.4-8
Рефлексия: написать синквейн на тему: «Гидролиз»
Подведение итога урока
В ходе урока мы изучили тему «Гидролиз. Среда водных растворов. Водородный показатель». Вы узнали о гидролизе – обменной реакции вещества с водой, приводящей к разложению химического вещества. Кроме того, было введено определение водородному показателю – так называемому рН.