Презентація «Гідроліз солей. Кислотність розчинів солей» з хімії для 11 класу

Привітайте клас і скажіть, що сьогодні відповімо на питання, яке могло здаватися дивним раніше: звідки в розчині солі береться кислота чи луг. Нагадайте, що попередній параграф був про хімічну рівновагу, і це знання знадобиться вже на цьому уроці. Темп першої половини уроку задайте спокійний, найважливіше попереду.

Відповідь: гідроліз солей. Дайте класу пів хвилини обговорити підказки в парах. Підказка про грецькі корені для багатьох вирішальна, якщо ні, наведіть приклад, що розчин питної соди мильний на смак і лужний, а розчин амоній хлориду кислий. Попросіть когось назвати тему вголос і лише тоді переходьте далі. Слово гідроліз походить від грецьких hydro, тобто «вода», і lysis, тобто «розкладання», отже, це розкладання водою.

Проговоріть результати словами учня: після уроку я зможу взяти будь-яку сіль і сказати, чи гідролізує вона, і яким буде середовище. Наголосіть, що для цього достатньо знати таблицю сильних і слабких кислот та основ з «Пригадайте» на початку параграфа. Сильні кислоти це H₂SO₄, HNO₃, HCl, HBr, HI, сильні основи це гідроксиди лужних і лужноземельних елементів, а слабкими вважаємо всі інші. Типова хиба учнів: намагатися вчити окремо кожен приклад замість алгоритму.

Пояснюйте за схемою: від кислоти H₂SO₄ заміщенням Гідрогену отримуємо кислу сіль KHSO₄, потім середню K₂SO₄. Від багатозарядного гідроксиду Al(OH)₃ заміщенням гідроксид-іонів отримуємо основні солі Al(OH)₂Cl і Al(OH)Cl₂ та середню AlCl₃. Типова помилка: учні плутають кислі й основні солі, тому щоразу питайте, що саме в ній зайве порівняно із середньою. Назви аніонів прочитайте за таблицею: гідрогенкарбонат, дигідрогенортофосфат, гідрогенортофосфат.

Запишіть визначення з дошки: гідроліз солей це хімічна взаємодія йонів солі з водою, у результаті якої утворюється слабкий електроліт. Скажіть, що за оборотного гідролізу з водою взаємодіє не більше кількох відсотків розчиненої солі, а за необоротного майже вся речовина. Зверніть увагу на знак зворотності: гідроліз не йде до кінця, бо продукти накопичуються і реагують між собою.

Покажіть логіку: натрій гідроксид сильна основа, флуоридна кислота слабка, тож у розчині лишаються зайві гідроксид-іони. Наголосіть правило складання скороченого рівняння: сильні електроліти пишемо йонами, слабкі у вигляді молекул. Типова помилка: учні записують у йонному рівнянні Na⁺, хоча він участі в гідролізі не бере. Термін за аніоном означає за йоном кислотного залишку.

Відповідь: KOH сильна основа, H₂S слабка кислота, тому сіль гідролізує за аніоном, і середовище лужне, pH > 7. Обговоріть усно, без запису рівняння, аби закріпити алгоритм. Попросіть учня пояснити, звідки в розчині з'являться зайві OH⁻. За потреби підкажіть аналогію з натрій флуоридом, який щойно розібрали.

Поясніть, що солі багатоосновних кислот гідролізують ступінчасто, як і сама кислота дисоціює ступінчасто. Головний акцент: перша стадія завжди ефективніша, друга практично не помітна, тому в задачах пишуть лише першу. У йонних рівняннях зверніть увагу на заряди HCO₃⁻ та CO₃²⁻. Сумарне рівняння з двома молекулами води запишіть на дошці для повноти.

Це ключове порівняння параграфа. Зверніть увагу учнів на те, що гідроліз ніколи не відбувається на 100 %, навіть у натрій карбонату за першою стадією лише близько 2 %. У натрій карбонату друга стадія в сотні разів слабша, тому її у рівняннях зазвичай не пишуть. Амоній етаноат гідролізує найбільше, майже 3 %, але середовище лишається нейтральним, бо сила обох електролітів майже однакова. Запропонуйте учням пояснити, чому частка гідролізованої солі така мала: продукти накопичуються і зміщують рівновагу назад.

Розберіть за тим самим алгоритмом, що й флуорид, щоб учні побачили симетрію. Гідрат амоніаку можна записувати як NH₃·H₂O, скажіть про це, щоб не дивувалися іншим підручникам. Сіль, утворена слабкою основою і сильною кислотою, гідролізує за катіоном. Типова помилка: учні називають амоній хлорид кислотою, підкресліть, що це сіль, лише її розчин кислий.

Відповідь: AlCl₃ гідролізує за катіоном, середовище кисле, бо Al(OH)₃ слабка основа і HCl сильна кислота. KBr утворений сильними HBr і KOH, гідролізу не піддається. NaNO₂ гідролізує за аніоном, середовище лужне, бо HNO₂ слабка кислота. Працюйте в парах дві хвилини, далі фронтальна перевірка, фіксуйте помилки на дошці. Для купрум(II) хлориду, який учні бачили в параграфі, можна згадати першу стадію гідролізу: Cu²⁺ + H₂O ⇌ CuOH⁺ + H⁺.

Поясніть, що тут гідроліз іде за катіоном і за аніоном одночасно, і щоб визначити середовище, потрібні відомості про силу електролітів. У разі амоній карбонату гідрат амоніаку сильніший електроліт за гідрогенкарбонат-іон, він дисоціює ефективніше, тож надлишок OH⁻ дає лужне середовище. Скажіть, що такі дані беруть з довідкової літератури, і на уроці достатньо розуміти саму логіку.

Це найпідступніший приклад параграфа, тому виділіть йому час. Гідроліз відбувається, проте концентрації H⁺ та OH⁻ однакові, і середовище нейтральне. Типова помилка учнів: зробити висновок, що гідролізу немає, бо індикатор не змінює колір. Підкресліть, що нейтральність тут випадковий результат однакової сили кислоти й основи, а не відсутність реакції.

Покажіть, що записане рівняння виглядає правдоподібно, але обидва продукти у вигляді молекул у розчині існувати не можуть. Якщо скласти йонне рівняння, усі йони скоротяться, і реакція виявляється неможливою. Зробіть проміжний висновок уроку: сила кислоти й основи визначає і здатність солі до гідролізу, і pH розчину. Пригадайте NaCl із міні-тесту згодом.

Поясніть ключову відмінність: продукт виводиться з розчину як газ чи осад, тож зворотна реакція стає неможлива і рівновага зміщується в бік продуктів за принципом Ле Шательє. Скажіть, що такі солі в таблиці розчинності позначені як такі, що розкладаються водою. Карбіди кальцію й алюмінію теж можна віднести до необоротного гідролізу, бо етин і метан розглядають як дуже слабкі леткі кислоти. Типова помилка: писати знак зворотності в цих рівняннях.

Опишіть хід роботи: у пробірки наливають розчини солей, додають індикатор і за еталонною шкалою визначають pH. Учні встановлюють, у яких випадках відбувається гідроліз, і записують рівняння в молекулярній та йонно-молекулярній формах. Заздалегідь скажіть, які кольори очікуємо: малиновий для карбонату, рожевий для цинк хлориду й амоній хлориду, жовто-зелений для натрій етаноату і натрій хлориду. Це дозволить перевірити результати без звірки з підручником.

Проговоріть правила до початку роботи, не поспішаючи, бо попереду робота з піпетками й індикаторами. Наголосіть, що їдкі розчини змивають великою кількістю води, і лише потім обробляють місце розведеним розчином боратної кислоти. Перевірте, чи всі вдягнені в халати, і чи на робочих місцях немає зайвих речей. Контроль безпеки тут швидкий, але пропустити його не можна.

Правильна відповідь Б, лужне. Калій ортофосфат утворений сильною основою KOH і слабкою ортофосфатною кислотою, тому гідролізує за аніоном із надлишком гідроксид-іонів. Типова помилка: учні дивляться лише на катіон і обирають нейтральне середовище, бо калій здається безпечним варіантом. Попросіть того, хто відповів правильно, сформулювати алгоритм одним реченням.

Правильна відповідь Б. Ферум(III) сульфіт утворений нерозчинним слабким гідроксидом Fe(OH)₃ і леткою слабкою кислотою H₂SO₃, обидва продукти виводяться з розчину, тому гідроліз необоротний. Решта солей або не гідролізує, або гідролізує оборотно за аніоном. Типова помилка: учні обирають K₂SO₃, бо пам'ятають про слабку сульфітну кислоту, але забувають, що калій гідроксид сильна основа і продукти не залишають розчин.

Попросіть учнів самим проговорити алгоритм: визначити кислоту й основу, з яких утворена сіль, згадати їхню силу, зробити висновок про гідроліз і pH. Поверніться до контрольного питання про амоній етаноат і перевірте, чи зрозуміли учні, чому його розчин нейтральний попри гідроліз. Оцініть роботу на уроці, відзначивши тих, хто добре працював із рівняннями. Нагадайте домашнє завдання: опрацювати § 13, відповісти на запитання 180–183 усно, а завдання 184 і 185 записати в зошит. Охочим запропонуйте завдання 187 про амоній силікат, воно на розвиток критичного мислення.