ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ Юрмазова Татьяна Александровна 900igr.net
Основные понятия При растворении солей в воде происходит не только диссоциация на ионы и гидратация этих ионов, но и взаимодействие молекул воды с ионами, приводящее к разложению молекул воды на Н+ и ОН– с присоединением одного из них к иону соли и освобождением другого. При этом изменяется рН раствора.
Процесс обменного разложения воды ионами соли называется – гидролиз.
Гидролиз происходит лишь в тех случаях, когда ионы, образующиеся в результате электролитической диссоциации соли – катион или анион или оба вместе – способны образовывать с ионами воды слабодиссоциирующие соединения.
Гидролизу подвергаются: Катион слабого основания Al3+; Fe3+; Bi3+ и др. Анион слабой кислоты CO32-; SO32–; NO2–; CN–; S2– и др.
ПРИМЕР FeCl3 + H2O → Fe(OH)Cl2 + HCl Fe3+ + Н+ОН– → Fe(OH)2+ + H+ среда кислая рН
ПРИМЕР: Na2CO3 + H2O → NaHCO3 + NaОН CO32- + Н+ОН– → HCO3– + ОН– среда щелочная рН>7
Гидролизу НЕ подвергаются: Катион сильного основания Na+; Ca2+; K+ и др. Анион сильной кислоты Cl–; SO42–; NO3–; и др.
ПРИМЕР: Na2SO4 + H2O → не идет
Закономерности гидролиза разбавленных растворов солей: Протекает: Гидролиз соли слабого основания и сильной кислоты Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания Не протекает: Гидролиз соли сильного основания и сильной кислоты
Гидролиз соли слабого основания и сильной кислоты Проходит по катиону, при этом может образоваться слабое основание или основная соль. рН раствора уменьшится. AlCl3 + H2O → Al(OH)Cl2 + HCl Al3+ + Н+ОН– → Al(OH)2+ + H+ Cl- + H2O → не идет среда кислая рН
Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания Проходит по аниону, при этом может образоваться слабая кислота или кислая соль. рН раствора увеличится. NaSO3 + H2O → NaHSO3 + NaОН SO32– + Н+ОН– → HSO3– + ОН– среда щелочная рН>7
Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания Обычно проходит нацело с образованием слабой кислоты и слабого основания; рН раствора при этом незначительно отличается от 7 и определяется относительной силой кислоты и основания: Al2(SO3)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO3 H2SO3 → H2O + SO2↑
Реакция в этом случае идет до конца, так как при гидролизе катиона образуется Н+: Al3+ + Н+ОН– → Al(OH)2+ + H+ при гидролизе аниона ОН– : SO32– + Н+ОН– → HSO3– + ОН– далее происходит образование из них Н2О (с выделением энергии), что и смещает равновесие гидролиза вправо.
Гидролиз соли сильного основания и сильной кислоты Na2SO4 + H2O → не идет
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ГИДРОЛИЗА Во многих случаях необходимо предотвратить гидролиз. Эта задача решается как обычная задача смещения равновесия: необходимо добавлять в раствор: - сильную кислоту (при гидролизе по катиону) - щелочь (гидролиз по аниону).
Количественные характеристики гидролиза Степень гидролиза г (доля гидролизованных единиц) Константа гидролиза - Кг.
Константа гидролиза Константу гидролиза можно выразить через: КW- ионное произведение воды Кд - константа диссоциации слабой кислоты (Кд.к) основания (Кд.осн)
Кw = [H+].[OH–] = 10–14
Пример: Гидролиз аниона А + Н2О→НА + ОН
Пример: Гидролиз катиона M+ + Н2О→MOH + Н+
Гидролиз соли слабого основания и слабой кислоты
Степень гидролиза Между Кг и г существует такая же связь, как между Кд и д :
ПРИМЕР: При смешивании растворов Al2(SO4)3 и Na2CO3 выпадает осадок и выделяется газ. Составьте ионное и молекулярное уравнения происходящих процессов.
ПРИМЕР: Добавлением каких из приведенных веществ можно уменьшить гидролиз соли Na2CO3 а) НСl, б) NaOH в) Na2S
ПРИМЕР: Определить г, Кг и рН 0,01 Н раствора Na(CH3COO), если константа диссоциации уксусной кислоты равна 1,8 10 5 .
ПРИМЕР: Указать, не производя вычислений, какая из двух солей Na2SO3 или Na2CO3 сильнее гидролизуется?
ПРИМЕР: Рассчитать константы и степени гидролиза для 0,1 М раствора К3РО4. Нужно ли учитывать 2-ю и 3-ю степени гидролиза? Определить рН раствора.