Учитель: обратимся к растворам этих же солей, но приготовленным задолго до занятия и оставленным в бесцветных склянках на свету и при умеренном нагревании (солнце) в герметичных склянках. В склянке с карбонатом натрия мы видим пузырьки газа, а в склянке с сульфатом алюминия небольшой осадок. Внесение универсальной индикаторной бумаги даёт результат аналогичный показанному ранее. Fast press срочная печать календареи printb.ru/production/quarterly.

Учащиеся: следовательно, мы правильно предположили среду раствора. А сам гидролиз протекает лучше при условиях, отличных от нормальных (более высокие температуры, излучение).

Учитель: действительно, гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой многоосновной кислотой (например, карбонат натрия) и сильной кислотой и слабым многокислотным основанием (например, сульфат алюминия) при н.у. протекает не сразу, а ступенчато. Далее учитель предлагает вспомнить виды солей (нормальные, кислые и основные) и на примере сульфата алюминия рассматривает уравнения реакций ступенчатого гидролиза с образованием основной соли, и с акцентом на число стадий в зависимости от кислотности слабого основания, реакцию среды на каждой из трёх стадий гидролиза и на преимущественном гидролизе по первой ступени. Затем учащиеся самостоятельно составляют уравнение ступенчатого гидролиза карбоната натрия по предложенной схеме, но с образованием кислой соли.

Учитель: таким образом, реакции гидролиза подчиняются тем же правилам в отношении скорости, что и другие реакции: с повышением температуры скорость реакции увеличивается. В подтверждение учащимся предлагается провести опыт с ацетатом натрия и фенолфталеином при н.у., при нагревании и при охлаждении.

Наблюдения: при н.у. – окраска фенолфталеина слабо-малиновая, при нагревании – окраска усиливается, а при охлаждении в холодной воде – слабо-малиновая

Учитель: составьте уравнения реакций гидролиза Na3PO4, Na2HPO4 и NaH2PO4. Согласно уравнениям реакций и, исходя из знания, соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой имеют щелочную реакцию среды. Прилейте в пробирки под номерами растворы (1) Na3PO4, (2)Na2HPO4, (3)NaH2PO4, в каждую поместите универсальную индикаторную бумагу.

Наблюдения: (1) Na3PO4 – сильнощелочная (по шкале рН примерно 12), (2)Na2HPO4 – слабощелочная (по шкале рН примерно 9), (3) NaH2PO4 - слабокислая (по шкале рН примерно 6).

Учитель: мы обнаруживаем противоречия между составленными уравнениями реакций и экспериментальными данными. Какая кислота, образует эти соли?

Учащийся: слабая многоосновная ортофосфорная кислота.

Учитель: Рассмотрим сначала гидролиз средней соли – фосфата натрия. Первая (основная) ступень гидролиза выражается следующими уравнениями:

Na3PO4 + HOH <=> Na2HPO4 + NaOH

PO43- + HOH <=> HPO4 2- + OH-

Образующийся при гидролизе ион НРО42- практически не диссоциирует на ионы (см. константы диссоциации Н3РО4), поэтому характер среды определяют ионы ОН-, и среда водных растворов средних фосфатов является сильнощелочной.

При гидролизе гидрофосфатов на первой ступени обра­зуются дигидрофосфат-ионы, что видно из следующих уравнений:

Na2HPO4 + HOH <=> NaH2PO4 + NaOH

HPO42- + HOH <=> H2PO4- + OH-

Образующиеся ионы Н2РО4- заметно диссоциируют:

Н2РО4- <=> Н+ + НРО42- .

Являющиеся продуктом этой диссо­циации ионы водорода частично нейтрализуют ионы ОН-, образующиеся при гидролизе, и поэтому среда гидрофос­фатов является слабощелочной.

Что касается дигидрофосфатов, то в их растворах наря­ду с гидролизом:

NaH2PO4 + HOH <=> H3PO4 + NaOH

H2PO4 - + HOH <=> H3PO4 + OH-

идет процесс диссоциации дигидрофосфат-ионов: Н2РО4- <=> Н+ + НРО42-

Причем второй процесс превалирует, поэтому все ионы ОН- (продукт гидролиза) нейтрализуются ионами Н+ (про­дукт диссоциации), а избыток последних обусловливает слабокислый характер среды растворов дигидрофосфатов.